建筑结构设计中的概念设计
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浅析建筑结构设计中的概念设计摘要:迄今为止,我国建筑结构设计一直都循规蹈矩,按部就班的进行,所以,我们急需要对建筑结构设计进行创新,采用新的设计思想,并且大力推动结构工程师的思维创造,使结构设计得到更好的发展。
关键词:建筑设计;概念设计;结构设计;抗震1 概念设计的涵义概念设计从广义上来讲就是建筑结构从最初成立设计方案起,就必须正确的认识到建筑结构中的抗震因素,并且把这一重要因素融入到整个结构设计当中,像建筑物的体形,建筑物的结构体系,建筑物的构件延展性等一系列可能遇到的问题。
概念设计一定要从宏观的角度上进行全方面的评估、评价、评定,在有针对性的进行计算和构造措施。
这样一来能更好的解决关于建筑物抗震这一不可抗力因素,增加建筑物的抗震性能,以便达到设计的最终目的。
换言之,建筑结构设计中的概念设计就是充分利用建筑工程师的丰富创造力和思维判断能力,依据大量地震灾害的实例,结构抗震收获了许多宝贵的经验,并且总结出自己的原则,以宏观的角度去观察结构设计的基本问题。
所以,建筑工程师在进行设计的时候一定要充分了解整个建筑物的结构特点以及抗震性,还要充分考虑到如果发生震动,建筑物相应的承受能力,找出问题的关键,解决矛盾,用正确的方式方法进行概念设计,这样才会获得成功。
因为,概念设计所涉及的范围非常广泛,所以不仅要分析整个建筑物的设计总方案,还要有非主材料的使用方法以及主要部分的详细构造。
2 结构总体设计的注意要点2.1 延性耗能在整体建筑结构的全面设计上要注意的是加强关于薄弱环节的处理,尽可能的做到相等的程度。
与此同时,建筑结构在使用过程中应该处于一个较为完善的地方这样才能把能量消耗到最大,在详细的设计过程中梁是一个不可不考虑的环节,例如:建筑物的框架梁等等。
结构延性的表示方法普遍采用延性系数,结构延性所表示的是结构极限变形以及屈服变形的比值,其中极限变形包括了位置移动、转变角度和曲率,除此之外,结构延性还可以用位移延性系数或者是转角延性系数等来表示,系数的比值越大就代表结构延性越好。
概念设计在建筑结构设计中的重要作用一.概念设计的重要性1. 概念设计是建筑结构设计的基础与灵魂概念设计在结构设计中占有重要的地位,结构设计的流程一般分为3个阶段:前期的方案选择、中期的结构计算及后期的施工图绘制。
结构的概念设计是结构分析和设计的第一步,结构设计三个阶段离不到科学的概念作指导。
(1)方案设计阶段。
一个成功的设计必须选择一个经济合理的结构方案,即选择一个切实可靠的结构体系。
在此阶段,除了对建筑物的功能要求,地理环境、资金配备、材料供应、施工条件与水平等进行综合的分析,并与建筑、水电、设备等专业进行充分比较外,还要考虑结构内部的协同工作、结构抗震的构造设计、结构整体性能控制等问题,而后完成结构造型,确定结构方案,必要时还要对多个方案进行比较,择优选用、因此方案设计过程是不能借助于计算机或理论计算来实现的,它需要结构工程师综合应用其掌握的结构概念,在深入了解各类结构性能的基础上,有针对性地选择效果最好、造价最低的结构方案。
(2)结构计算阶段。
结构计算是在计算简图的基础上进行的,即要对作用的结构构件上的荷载和构件的约束进行一定的简化,简化后的结构内力变形必须与原结构尽可能一致。
目前由于建筑物的功能复杂多样,结构计算一般是通过计算机来完成的,因此结构工程师必须把实际工程的结构形式转换成计算机能够识别的计算模型,并且要保证模型受力和变形的精确性,在此基础上结构工程师还应根据实际结构的工作状态,在全面了解程序软件的适用范围与技术条件后,正确选择和使用结构设计软件,同时再用概念设计对电算结果进行科学分析,作正确合理的判断。
(3)施工图绘制阶段。
结构工程师通过计算机完成结构设计计算并对结果确认无误后,接站就是把计算结果用施工图的方式表现出来。
此时,结构工程师还有一项比较艰巨的任务需要完成,即调图工作。
他们要检查施工是否正确反映设计意图,是否满足结构整体稳定和各构件间协同工作的要求、结构抗震设计的要求、结构的材料利用率和经济适用的要求等。
概念设计在建筑结构设计中的应用摘要:概念设计在越来越多的建筑结构设计中发挥着举足轻重的作用,本文通过阐述概念设计的涵义,以期对概念设计在建筑结构设计中的应用进行探讨,进而获取概念设计在结构设计中的重要意义和研究价值。
关键词:建筑概念设计结构设计前言随着社会经济的飞速发展及人民生活水平的提高,建筑工程项目的规模越来越大、技术越来越复杂、设计涉及的影响因素越来越多,特别是建筑设计、施工、使用中的不确定性,对建筑设计提出了更高的要求。
概念设计的思想、方法、手段、理论为解决上述问题提供了一个可行的、科学的、有效的技术平台,也为处理工程设计中的不确定性影响因素提供了先进的手段。
因此,从概念设计的理念入手,分析概念设计在建筑结构设计中的有效应用具有重要的研究价值。
概念设计在建筑结构设计中的涵义1、概念设计的概念概念设计是指在建筑结构方案设计初期,工程设计师依据已知设计理论结合工程经验,从宏观的角度对建筑设计方案进行概念性的分析估算和比较选择,通过对建筑结构的总体布局和布置必要的抗震措施,以实现合理设计的目标。
所得方案往往概念清晰,定性正确,易于手算,避免后期设计阶段中不必要的繁琐运算,具有较好的经济可靠性能,同时,也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的重要依据。
2、概念设计的步骤概念设计阶段是由不断趋于满意的循环过程构成的,其过程可分为以下三个阶段:(1)分析:对问题过程进行深入理解。
其主要特点是信息模糊性,在分析的过程中,数据都是不完整的,以及一些可供设计人使用的都是一些较为准确的陈述。
(2)综合:即产生解决方案的过程。
在这个阶段,运用各种知识结合工程经验将想法方案通过图纸的方式综合表达出来,其特点主要是由工程师的灵感和思维起主导作用,从而将建筑结构和设计意图的图形表达方式产生出来。
(3)评估:即判断和比较选择方案的阶段。
这是一个选择循环的过程,该循环过程会一直持续直到方案达到双方满意为止。
设计人员在进行评估时,会用功能模型方式并运用数据计算等手段将各方案进行比对选择,以期获取合理的经济可行性和技术可行性。
建筑结构设计中的概念设计及其措施建筑结构设计中的概念设计是指在项目初期,根据建筑功能和需求,以及地理环境等因素为基础,确定建筑结构的整体设计方向和基本原则。
概念设计阶段是建筑结构设计的重要环节,对于后续的详细设计和施工具有指导和决策的作用。
在概念设计阶段,需要明确以下几个方面的内容:1. 建筑结构的整体布局和形态:包括建筑的平面布局、立面形态、建筑高度等方面,需要考虑到建筑的使用功能和城市环境的要求。
2. 结构体系的选择:根据建筑的功能和形态特点,选择适宜的结构体系,如框架结构、剪力墙结构、桁架结构等,以确保建筑的稳定性和安全性。
3. 结构材料的选择:选择适宜的结构材料,如钢材、混凝土、木材等,需要考虑到材料的力学性能、耐久性和经济性等因素。
4. 结构的空间布局和垂直交通系统:根据建筑的功能需求,合理安排结构的空间布局,如梁柱的位置和跨度;同时考虑垂直交通系统,如楼梯、电梯等的位置和布局。
5. 结构的灵活性和可适应性:考虑到建筑的未来变化和更新需求,设计结构的灵活性,使得建筑可以适应未来的改变和发展。
在进行概念设计时,可以采取以下措施:1. 进行前期调研和分析:了解项目的基本情况,包括建筑的功能需求、地理环境、气候条件等,进行闭环认知。
2. 参考先前设计的案例:学习和借鉴类似项目的设计经验和成功案例,了解相关的设计规范和标准。
3. 利用计算机辅助设计软件进行模拟分析:通过计算机辅助设计软件,进行结构的模拟分析,预测结构的响应和性能。
4. 进行多方案比较和评估:设计师可以制定多个方案,并进行比较和评估,选择最优的方案作为概念设计的基础。
5. 与相关专业人员进行沟通和协调:与建筑师、土木工程师等相关专业人员进行沟通和协调,充分考虑各个专业的需求和要求。
概念设计的成果应该以设计报告的形式呈现,包括项目的基本情况介绍、设计目标和原则、各个方案的比较和评估、最终方案的选择和说明等内容。
概念设计是建筑结构设计的起点,为后续的详细设计和施工提供了重要的参考和指导。
简论建筑结构设计中的概念设计【摘要】随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对建筑结构设计也提出了更高的要求。
本文对结构设计的基本方法、概念设计进行了探讨【关键词】建筑结构设计;概念设计一、结构设计的基本方法分析研究1. 结构平面图。
在绘制结构平面布置图前有个问题需要说明一下,就是要不要输入结构软件进行建模的问题。
当建筑地处抗震设防烈度为 6 度区时(建造于ⅳ类场地上较高的高层建筑除外),根据建筑抗震设计规范,是可以不用进行截面抗震验算但应符合有关的抗震措施要求。
那么对于砌体结构来讲如果时间不是很充足的话应该可以不用在软件中建模的,直接设计即可,但要注意受压和局部受压的问题。
必要时进行人工复核。
对于局部受压的防御措施是要按规定对梁下设梁垫以及设置构造柱等措施。
如果时间不是很紧张的话建议还是输入建模较好,有一个便利就是可以利用软件来进行荷载导算。
另外当建筑地处抗震设防烈度为7 度及以上时我的观点是必须要输入软件建模计算的,绘制结构平面图时如果没有建模的话就可以直接在建筑的条件图上来绘制结构图了,这一步必不可少的是删除建筑图中对结构来讲没有用的部分,简单快捷的方法是利用软件的图层功能,直接冻结相关的层。
然后再建立新的结构图层:圈梁层,构造柱层.梁层.文字层.板钢筋层等等。
这样做的目的是提高绘图效率,方便在不同结构平面图间的拷贝移动和删除。
2. 屋顶(面)结构图。
当建筑是坡屋面时,结构的处理方式有两种:梁板式及折板式。
梁板式适用于建筑平面不规整,板跨度较大,屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面。
反之,则适用折板式。
两种形式的板均为偏心受拉构件。
板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。
板厚基于构造需要一般不宜小于 120 厚。
此外梁板的折角处钢筋的布置应有大样示意图。
至于坡屋面板的平面画法,建议采用剖面示意图加大样详图的表示方法(实践证明此方法便于施工人员正确理解图纸)。
3. 大样详图。
大样详图的绘制可以在建筑详图的基础上直接绘制,前提是建筑详图的准确无误。
概念设计在建筑结构设计中的运用摘要:社会经济的快速发展使得人们的物质条件不断得到改善,同时,对建筑的结构、功能也提出了更高的要求。
因此,在对建筑结构进行设计时,也呈现出更多全新的理念和技术.概念设计就是一种新型的建筑结构设计方法,通过概念设计,能够使建筑结构更加符合使用的实际需求,从根本上,提升建筑的价值。
因此,本文对概念设计的定义进行了诠释,论述了概念设计在建筑结构设计中的重要性,并从实践的角度介绍了概念设计在建筑结构设计中的运用,旨在为完善我国建筑设计的方法提供一定的理论参考。
关键词:概念设计;建筑结构设计;理念和技术;价值在对建筑结构进行设计时,结构是否科学、合理对于建筑的整体质量以及使用功能有着密切影响。
概念设计作为一种十分重要的建筑结构设计方法,近年来得到了十分广泛的应用,设计人员在运用概念设计的方法时,以建筑相关理论知识及实际经验为依据,对建筑结构进行全面分析、优化配置,重点突出了创新性和可操作性,从而使建筑更加符合人们的实际要求。
1、概念设计的定义概念设计是指在设计时,以用户个性化需求为出发点,通过有效、合理的分析计算,对结构的可行性进行有效设计。
概念设计是从用户需求到转变为产品的具体过程,将抽象的概念、理念转化为实体的产品。
因此,在运用结构设计的方法进行建筑结构的设计时,需要对建筑结构的总体布置作全面的分析,进而对各环节进行完善。
概念设计独特的优势在于“以人为本”的设计理念,即对人的需求进行充分尊重。
近年来,人们的生活节奏变得越来越快,对于建筑的功能需求也日益增多,因此,在现代建筑的结构设计中,运用概念设计的方法能够实现对用户更好的服务。
2、概念设计在建筑结构设计中的重要性2.1、起到优化建筑结构的作用概念设计可以起到优化建筑结构、丰富建筑功能的作用,对建筑结构设计而言,概念设计可以起到优化结构与构件、结构与结构关系的作用,既突出了建筑的整体功能性,又符合经济、技术的可行性,从而构建出最优的建筑结构体系。
建筑结构概念设计建筑结构概念设计是指在建筑设计的初期阶段,针对项目的基本要求和设计理念,对建筑结构所采用的结构形式、材料选用、力学性能等进行初步的方案设计和探讨。
它对于建筑的整体效果、空间布局、建筑形式和外观等方面起着至关重要的作用。
本文将围绕这一主题展开,详细探讨建筑结构概念设计的相关内容。
一、建筑结构概念设计的基本要求建筑结构概念设计的首要任务是满足建筑功能和使用要求的前提下,尽可能减少结构的材料消耗、工程施工量和投资成本,同时要保障结构的安全、可靠、经济和美观。
建筑结构概念设计还要与整体建筑设计紧密结合,服务于建筑的功能、形式、环境和其他设计要素。
二、建筑结构概念设计的基本内容1. 结构形式设计:根据建筑的功能要求和建筑形式,确定适应的结构形式。
常见的结构形式包括框架结构、桁架结构、壳体结构、悬索结构、索网结构等。
在设计阶段需要综合考虑建筑的空间布局、荷载特性、地质条件等,选择最合适的结构形式。
2. 材料选用:结构材料的选用直接关系到结构的性能和经济效益。
在建筑结构概念设计中,需要根据建筑的要求和材料的特性,选择合适的材料,包括混凝土、钢结构、木结构、复合材料等。
3. 力学性能分析:需要对建筑结构所受内外荷载进行分析,包括静力分析、动力分析、热工耦合分析等,确保结构在使用和极限状态下的安全性和稳定性。
4. 整体效果与环境协调:建筑结构概念设计应该与建筑整体效果和环境相协调。
结构设计要体现建筑的美感,同时要考虑与周围环境的融合,满足城市规划和建筑节能环保的要求。
三、建筑结构概念设计的实施步骤1. 方案设计:根据建筑项目的基本要求和设计理念,进行初步的结构形式确定和设计方案制定。
对建筑结构进行整体构思,初步确定结构形式和材料选用。
2. 参数计算:进行结构荷载分析和力学性能计算,包括荷载分析、受力分析、变形计算、振动分析等。
通过理论计算和有限元分析等手段,对结构的性能进行评估。
3. 模型试验:对重要结构部件进行模型试验,验证计算结果的准确性,保证结构的安全性和稳定性。
概念性建筑方案设计内容(精选5篇)概念性建筑方案设计内容范文第1篇【关键词】建筑结构;概念设计;相关思考在我们所熟知的传统设计当中,常常是会给结构工程师造成一种错误的感觉的,他们会认为结构设计实际上就是一种固有的规范化模式加上一些计算公式。
他们所需要做的只是等待建筑师给出一个已经形成的方案,在这个方案的基础上,进行拼凑、组合和摆列,依据需要再进行适当的添加。
认为只要是计算机所计算出的结果能够充足所规范限制的要求,就可以规划为设计成功。
实则不然,概念设计在大部分时候是比计算设计更为紧要的,概念设计依靠的是设计者的学问阅历储备运用,并且还要有正确的思维判定以及对建筑结构总体方案的正确决议,方才能做出一个正确合理的结构设计。
一、建筑结构概念设计的背景含义解读(一)建筑结构概念设计所产生的时代背景伴随着新世纪社会经济的进展,人们对生活质量的要求开始不断提升,对待建筑结构设计行业的要求也开始提高,那么这便要求此行业的从业者们必需拥有更高、更深的想法规划与进展。
由于建筑结构的工程师们才是建筑结构设计这一项革命任务的直接执行者,所以想要捅破传统结构设计中的种种问题,工程师们需要充分发挥其自身的创新本领以及制造性是特别紧要的一件事。
这需要很多行业的共同努力,甚至需要建筑工程界与建筑教育界两者结合联手,一起来推行建筑结构概念设计这种简单有效的方法。
建筑结构设计其最后目的,其实就是为了找寻到一个可以令人感到充足的方案,所以往往概念设计的最开始是非常困难的。
它与以往的设计有很大的差别,它充分着很多的不确定性,所以一名优秀的设计人员,首先应当学会将建筑结构这一概念进行设计优化。
(二)关于建筑结构概念设计的基本含义所谓概念设计,顾名思义便是运用整体的概念来进行规划总体的一种方案,这为结构工程师以及建筑工程师在设计过程中能否相互默契的搭配奠定了特别紧要的基础。
那些曾经难以做出决议,无法进行正确理性分析的问题,如今都能够依据概念设计给出合理的答案和解释。
概念设计在建筑结构设计中的应用摘要:概念设计在越来越多的建筑结构设计中发挥着举足轻重的作用,本文通过阐述概念设计的涵义,以期对概念设计在建筑结构设计中的应用进行探讨,进而获取概念设计在结构设计中的重要意义和研究价值。
关键词:建筑概念设计结构设计前言随着社会经济的飞速发展及人民生活水平的提高,建筑工程项目的规模越来越大、技术越来越复杂、设计涉及的影响因素越来越多,特别是建筑设计、施工、使用中的不确定性,对建筑设计提出了更高的要求。
概念设计的思想、方法、手段、理论为解决上述问题提供了一个可行的、科学的、有效的技术平台,也为处理工程设计中的不确定性影响因素提供了先进的手段。
因此,从概念设计的理念入手,分析概念设计在建筑结构设计中的有效应用具有重要的研究价值。
一、概念设计在建筑结构设计中的涵义1、概念设计的概念概念设计是指在建筑结构方案设计初期,工程设计师依据已知设计理论结合工程经验,从宏观的角度对建筑设计方案进行概念性的分析估算和比较选择,通过对建筑结构的总体布局和布置必要的抗震措施,以实现合理设计的目标。
所得方案往往概念清晰,定性正确,易于手算,避免后期设计阶段中不必要的繁琐运算,具有较好的经济可靠性能,同时,也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的重要依据。
2、概念设计的步骤概念设计阶段是由不断趋于满意的循环过程构成的,其过程可分为以下三个阶段:(1)分析:对问题过程进行深入理解。
其主要特点是信息模糊性,在分析的过程中,数据都是不完整的,以及一些可供设计人使用的都是一些较为准确的陈述。
(2)综合:即产生解决方案的过程。
在这个阶段,运用各种知识结合工程经验将想法方案通过图纸的方式综合表达出来,其特点主要是由工程师的灵感和思维起主导作用,从而将建筑结构和设计意图的图形表达方式产生出来。
(3)评估:即判断和比较选择方案的阶段。
这是一个选择循环的过程,该循环过程会一直持续直到方案达到双方满意为止。
设计人员在进行评估时,会用功能模型方式并运用数据计算等手段将各方案进行比对选择,以期获取合理的经济可行性和技术可行性。
建筑结构设计中概念设计的应用何俊发布时间:2021-09-13T06:53:44.791Z 来源:《建筑科技》2021年9月下作者:何俊[导读] 概念设计大体上分为建筑概念设计和结构概念设计两部分,两者相互影响又相互融合。
结构概念设计是结构工程师根据自身对结构概念的理解结合实际工程经验,进行建筑和结构的总体布局并确定细部构造的过程。
四川省建筑设计研究院有限公司何俊四川成都 610000摘要:概念设计大体上分为建筑概念设计和结构概念设计两部分,两者相互影响又相互融合。
结构概念设计是结构工程师根据自身对结构概念的理解结合实际工程经验,进行建筑和结构的总体布局并确定细部构造的过程。
关键词:概念设计;规则性;多道防线;延性1.方案构思阶段建筑和结构是密不可分的,结构工程师通过与建筑师充分沟通,深入理解建筑师的设计意图和设计理念,综合考虑实用、美观、经济、结构方案合理等因素,确定合理的结构体系,具体体现在以下方面:(1)实地踏勘现场,对项目所在地的自然条件(如:抗震设防烈度、基本风压、水文地质情况、地形地貌)进行了解;(2)对建筑方案要求的建筑功能、使用主体、立面风格进行深入了解,初步确定结构方案;(3)根据结构方案进行试算,初步确定主要竖向构件、抗侧力构件、耗能构件、水平受力构件的尺寸和位置,以便于建筑专业对空间尺寸、通风采光、消防等各方面的功能要求进行深化;2.抗震概念设计的基本内容2.1场地选择地震对建筑物的破坏是通过场地、地基和基础传给上部结构的,同时,场地、地基和基础又上上部结构的支撑体。
不同的场地条件下,建筑物的震害是有明显不同的,选择有利的场地进行建设,就能大大减轻地震灾害。
但是实际工程实践中,建设用地的选择收到诸多因素的制约,除了有重大危险的场地以外,都会作为建设用地使用,这就需要根据不同的场地情况,对建筑物采取适当的加强措施。
根据《建筑抗震设计规范》(GB50011)的规定,抗震的有利地段指的是地势平坦、开阔,有稳定基岩坚硬土层或密实均匀的中硬土层的地区;抗震不利地段指的是在地震作用下,对地震作用有放大的地形或者地震作用下可能出现地基较大变形、失效的地区(例如软土地区、液化土层、河岸和边坡边缘等);危险地段指的是地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、泥石流等破坏情况的地区。
建筑结构设计概念设计及常见结构类型
建筑结构设计是建筑设计中的重要部分,决定着建筑物的安全、舒适和美观度。
在建筑结构设计之前,首先需要概念设计,即明确建筑物的类型、功能和空间布局,并设计出大致的建筑形态和基本结构体系。
常见的建筑结构类型有:
1. 框架结构
框架结构是由纵横交错的柱、梁组成的,可以承受较大的荷载。
常见于高层建筑、工业建筑和大跨度建筑。
空间网架结构是由许多三角形构成的结构,配合柱、梁组成空间网架,适合于大跨度建筑。
其结构轻巧、有良好的受力性能,同时可以减少建筑物重量和材料消耗。
3. 悬挑结构
悬挑结构是指部分支撑在空中的结构形式,常用于建筑物外立面的设计,使建筑物更具艺术感和观赏性,同时也能减轻建筑物重量和减少柱子的使用。
4. 拱形结构
拱形结构是由曲线构成的结构形式,具有强大的压缩和挤压能力,适合于建筑物、桥梁和地铁通道等结构的设计。
5. 梁柱结构
梁柱结构是最常见的一种结构类型,由若干根柱子和若干根平行的梁组成,适用于各种建筑物的设计。
球形结构是由多个钢梁组成的球形形状,适应于体育馆、剧院等大型空间建筑物的设计。
7. 薄壳结构
薄壳结构是由混凝土或钢板等材料所组成的,能够形成大跨度、轻型、无柱和美观的设计,适合于体育馆、会议中心等大型建筑的设计。
总之,建筑结构设计是建筑设计过程中的核心考虑因素,不同结构类型具有不同的应用场景,建筑师应根据建筑物的特点和需求进行综合考虑和设计,以达到美观、实用和安全的目的。
建筑结构设计中概念设计的应用唐述桥摘㊀要:目前ꎬ建筑工程的施工工序相对繁杂ꎬ结构设计作为其中关键组成部分ꎬ不仅决定了建筑工程能否顺利实施ꎬ还是后续建筑施工的坚实依据ꎮ除此之外ꎬ为了在最大限度上确保建筑工程自身功能得以发挥ꎬ还要确保建筑工程中的各项目做到相互配合ꎬ从而进一步保障工程的质量性与安全性ꎮ同时ꎬ这些要求促使建筑结构设计标准变高ꎬ施工单位各部门的工作进度要严格依照工程结构设计进行施工ꎬ才能确保多各项目一起稳步推进ꎬ为建筑工程质量打下坚实基础ꎮ关键词:建筑结构设计ꎻ概念设计ꎻ应用一㊁引言随着基础设施建设的全面开展ꎬ建筑行业获得良好发展ꎬ建筑质量与建筑技术获得相应的提升ꎬ同样也对建筑结构设计有着更为严格的标准ꎮ基于此种背景下ꎬ概念设计基于自身优势特性在建筑结构设计中获得有效应用ꎮ概念设计从思想㊁方法与理论等方面ꎬ均为建筑结构提供良好的技术平台ꎮ所以ꎬ概念设计与结构措施在建筑结构中的应用ꎬ有着非常重要的作用和影响ꎮ二㊁建筑结构设计中应用概念设计的必要性(一)概念设计有助于建筑结构设计方案的优化将概念设计用于建筑结构设计中ꎬ通过将建筑的整体架构建立起来ꎬ在研究的过程中采用对比方法ꎬ使得结构设计方案更加合理ꎬ还起到完善建筑结构的作用ꎮ应用概念设计的时候ꎬ设计人员要从整体的角度出发考虑建筑结构ꎬ对于设计的整体框架充分考虑ꎬ使得设计量减少ꎬ设计压力也逐渐减小ꎬ人力资源和物力资源的投入量减少ꎮ另外ꎬ将概念设计引入到建筑结构设计中ꎬ结构设计方案更加科学ꎬ具有较高的合理性ꎬ由此提高建筑工程质量ꎮ(二)概念设计有助于建筑结构设计方式的创新建筑结构设计需要积累大量的资料ꎬ设计人员要有丰富的设计经验ꎬ选择合适的设计方法ꎬ采用创新思维展开设计并对于结构设计不断完善ꎮ概念设计中在提高设计效率ꎬ以获得良好的设计效果ꎬ具体的设计工作中ꎬ借鉴以往的建筑工程实际设计情况ꎬ不断地总结并做好归纳ꎬ将设计思路制订出来ꎬ并从建筑结构设计的实际出发不断完善ꎬ将最优的设计思路用于建筑结构设计中ꎮ采用这种方法可以扬长避短ꎬ避免建筑结构设计中产生类似的问题ꎬ实现建筑结构设计优化ꎮ发挥概念设计的指导作用展开建筑结构设计ꎬ设计人员针对设计理念相互交流ꎬ新的设计灵感被激发出来ꎬ使得设计方案实现创新ꎬ而且符合建设要求ꎮ三㊁概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用(一)选择合理的结构方案合理的结构方案中应该包含科学合理的结构形式和体系ꎬ该结构体系必须受力明确ꎬ具有清晰和简便的传力系统ꎮ在高层建筑平面设计中ꎬ必须注重概念设计ꎬ在设计方案阶段就应该先保证所设计的方案是完全符合受力要求的ꎮ合理的结构方案是开展结构概念设计的前提ꎬ而结构方案想要更加科学合理就需要满足和调节建筑要求ꎬ和水暖㊁供电等其他专业进行协商ꎬ然后确定结构选型和结构方案ꎮ结构体系选择时应考虑地震作用的大小ꎬ选择合适的结构形式ꎮ结构概念设计可以从平面和竖向分别考虑ꎮ(二)在建筑平面设计中的应用随着我国建筑行业的不断发展ꎬ高层建筑和超高层建筑在城市化建设中也更加频繁出现ꎬ而高层建筑平面设计的合理性对保障施工质量具有重要作用ꎬ因此必须在平面设计环节分析和预判各种影响因素ꎬ确保建筑项目的顺利推进ꎮ在建筑平面设计中应用概念设计ꎬ设计人员需要明确建筑的各项性能指标ꎬ结合概念设计的类型和结果等对结构设计做出相应的调整ꎬ尽量将风荷载对建筑结构设计的影响控制在最小的范围内ꎬ提升建筑的抗风性能ꎮ要想达到这一目的ꎬ则需要在进行施工之前对风荷载等级进行检测ꎬ根据检测结果审核建筑平面设计的合理性ꎬ为建筑工程顺利施工奠定基础ꎬ从而达到提升建筑整体质量和综合性能的目的ꎮ(三)竖向设计高层结构抗侧力结构的刚度应从下往上逐渐过渡ꎬ避免因为突变而减弱了对水平荷载力的抵抗能力ꎮ竖向设计时可以通过 刚柔并济 的方法加强某些构件ꎬ减弱某些构件ꎬ如美洲银行大厦ꎬ通过设置较大刚度的束筒和较弱的连梁ꎬ达到很好的消能减震的作用ꎮ另外ꎬ结合建筑的要求ꎬ结构可以进行适当创新设计ꎬ如深圳万科中心设计采用斜拉索的结构形式ꎬ采用了类似于斜拉桥的设计方法ꎬ在首层形成了连续大空间ꎮ(四)基于场地情况选择建筑基础结构位于选定建筑区域ꎬ开展勘测设计ꎬ应根据建筑形式以及区域地形ꎬ对建筑基础做出科学合理的选择ꎮ建筑基础通常涵盖桩基础与箱型基础等ꎬ箱型基础具有良好的整体刚度ꎬ能够对荷载均匀分解传递至下部结构ꎬ确保建筑更加安全稳定ꎬ避免由于受力不均匀的情况ꎬ产生基础沉降ꎬ可以使建筑抗震性能得到有效的增强ꎮ桩基础作为建筑基础结构的不同形式ꎬ该结构通常在地表松软或是荷载相对交的高层建筑较为多见ꎮ该种形式基础结构ꎬ可以对上部产生的荷载传递至下部ꎬ并分散至土壤ꎬ保证建筑更加安全㊁稳定㊁可靠ꎮ(五)对钢结构的优化目前ꎬ在建筑行业中通常会用到钢结构ꎬ其不仅可以增强构件结构的质量ꎬ还可以确保在最大限度上运用空间ꎮ另外ꎬ钢结构具备高强度的特征ꎬ与混凝土结构进行搭配ꎬ能够将结构轻的优势发挥出来ꎬ还可以显著提升建筑结构的强度ꎮ钢和混凝土结构组合可以很好地预防混凝土结构变形ꎮ在实际设计的时候ꎬ结合工程建设实际情况与需求来进行科学化设计ꎬ从而促进整体工程结构设计更为科学化ꎮ四㊁结语随着近些年来建筑项目数量的增加ꎬ人们对建筑结构设计也提出了更高的要求ꎮ概念设计是当下建筑结构设计中新兴的一种设计手段ꎬ并且也获得了相关行业人士的认可ꎬ具有较高的应用价值ꎮ在建筑结构设计中应用概念设计ꎬ有利于强化建筑整体的安全性和稳定性ꎬ进而为人们提供一个更加宜居的居住环境ꎬ提升人们的生活质量ꎮ参考文献:[1]李男.建筑结构设计中的概念设计[J].居舍ꎬ2019(34):95.[2]刘万民.建筑结构设计中的概念设计及结构措施[J].住宅与房地产ꎬ2019(25):80.作者简介:唐述桥ꎬ广东博意建筑设计院有限公司济南分公司ꎮ231。
建筑结构设计中的概念设计与结构措施【摘要】:结构概念设计在结构设计中占有重要的地位,是结构分析和设计的第一步。
一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计,并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。
概念设计不以精确的力学分析、生搬硬套的规范条文为依据,而是对工程进行概括的分析,制定设计目标,采取相应措施。
【关键词】:建筑结构;概念设计;协同工作1结构概念设计的原则1.1结构的优化选型原则结构概念设计总结到一点就是要确定主体的结构体系及其相互联系。
主要从以下三个方面考虑,用比较方法进行优化选择。
1.1.1结构体系的优化目前在我国常用的建筑结构体系有混合结构体系、框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙体系、筒体结构体系等。
在高层建筑结构中,设计的主要任务是解决抵抗水平力的问题,因此结构设计的关键问题是抗侧力结构体系的确定和设计。
在掌握各类基本构件的特征后,根据建筑方案以及结构所在的环境和功能、受荷情况优化选择合适的基本构件,确定它们之间的联系,形成基本的结构单元和它的支撑做法(如框剪结构,筒体结构等);最后将所选择的基本结构单元通过平面、叠合、平面等集合形式构成其主要的结构体系。
1.1.2结构布置的优化概念设计中的结构布置主要考虑建筑物的体型(平面长度尺寸及长宽比、竖向高宽比、立面形状等)、柱网尺寸、层高以及主要抗侧力构件所在位置等。
在满足功能要求和建筑方案的前提下优化布置楼屋盖水平系统、柱墙竖向支撑系统和地下基础系统。
比如为了整体抗震性能就应该选择平立面规则、对称的结构布置体系,在设计的时候就有必要设置刚度较强的抗侧力构件来提高结构的侧向刚度等。
1.1.3合理的构造做法预先估计和分析结构的薄弱部位、破坏形态,调整承载力以加强或削弱某些部位有意识设置构造措施。
使结构的构造做法和建筑构造要求相一致,结构的理论构造要求和施工的实际构造做法保持一致。
1.2合理受力原则在进行结构概念设计时,结构构件受力问题需要通过力学原理来进一步分析的。
概念设计在建筑结构设计中的应用【摘要】建筑结构的概念设计充分反映工程师的设计理念及其专业技术水平。
本文中,笔者首先分析概念设计的几点设计原则,然后介绍建筑结构的简化计算,最后探讨概念设计在建筑结构设计中的具体应用。
【关键词】建筑结构;概念设计;应用一、前言建筑结构设计中,概念设计充分结合了经验与理论,是设计人员在实践经验和理论知识的基础上所形成的结构设计的新的设计方法,既符合理论的科学性,又结合施工实际,充分反映了工程师的设计理念及其专业技术水平。
结构工程师在应用概念设计时,应概念性地分析、比较建筑结构设计,结合建筑功能,优化建筑结构的总体布局。
二、概念设计的原则概念设计可充分体现结构工程师的设计思想,在进行结构概念设计时,工程师应遵循以下几个原则。
1.优化选型原则结构概念设计的关键在于确定主体结构体系及其联系,主要需考虑两点,通过比较优化选择结构体系和结构布置。
对于结构体系,应掌握各类基本构件的特征,结合实际环境条件、使用、建筑和荷载情况,选择适用的基本构件,确定构间间的联系,形成基本结构单元,确定各自支承做法,然后采取线型、平面、叠合、交叉等集合形式,集合基本结构单元,形成主要结构体系。
对于结构布置,应在满足功能要求和建筑意向的基础上,选择最优的楼屋盖水平系统、柱墙竖向支承系统以及基础系统。
应充分考虑各种布置的承载能力、竖向和侧向变形、支承做法、地质条件等,比较各自结构问题的合理性和优越性,确保平立面的规则和对称,实现良好的整体性,竖向剖面应在规整的基础上,保证侧向刚度的均匀变化,适宜自下而上递减,应避免突变。
2.空间作用原则应结合各建筑部分结构的空间作用,还原本来的结构面貌。
建议有意识地利用构件间的空间关系,实现建筑结构的更大刚度,同时减小内力,实现良好的受力效能好。
3.合理受力原则结构概念设计中应充分利用力学原理处理结构构件的一般受力分析问题。
对于受力和变形,均匀受力比集中受力好,空间作用比平面作用好,多跨连续比单跨简支好,刚性连接比铰接好,传力简捷比传力曲折好,超静定的受力体系比静定的受力体系好,应尽量避免不明确的受力状态,应充分利用结构的对称性、刚度的相对性、变形的连续性和协调性,综合分析各部分构件的直接受力状态和整体结构的宏观受力状态,关注主要的受力状况及其变形,忽略次要的受力状况及其变形。
建筑结构设计中的概念设计与结构措施建筑结构设计是建筑领域中非常重要的一个环节,其任务是使建筑物达到稳定、可靠的结构要求,保障建筑物使用寿命、安全性能和经济效益。
概念设计是建筑结构设计的第一步,而结构措施是建筑结构设计的具体实施措施,下面将分别从概念设计和结构措施两个角度来介绍建筑结构设计。
概念设计概念设计是建筑结构设计的最初阶段,其任务是在考虑建筑功能、建筑形态和建筑美学的前提下,根据建筑物所在区域的气候条件、地震烈度、土层条件和深度、以及建筑物的使用要求等因素确定建筑结构体系的类型和风格以及主要材料,为建筑结构的具体设计打下基础。
1.建筑结构体系的类型建筑结构体系的类型是指建筑物采用的结构体系类型,它关系到整个建筑物的支撑体系和稳定性能。
常见的建筑结构体系类型有钢结构、混凝土结构、钢混凝土结构、木结构等。
在选择建筑结构体系类型时需要综合考虑多种因素,包括建筑物的使用要求、施工的难易程度、建设资金的限制等。
2.建筑结构风格建筑结构风格是指建筑结构设计所强调的特定风格,它可以通过结构材料的颜色、形状、大小、质地、表面处理等方面来体现。
建筑结构风格可以有很多种选择,例如传统、现代、抽象等,具体选择应该根据建筑物所在地域、使用要求等因素来确定,合理的建筑结构风格可以增加建筑物的美感和艺术价值。
3.主要材料主要材料是指建筑结构设计中采用的主要结构材料,包括钢材、混凝土、砖、石材、木材等。
在选择主要材料时需要综合考虑材料的强度、刚性、耐久性、抗风能力、抗地震能力等多种因素,选择合适的主要材料可以在保证建筑物强度的同时,保证建筑物的美观和经济性。
结构措施结构措施是建筑结构设计的具体实施措施,包括结构形式、结构布局、结构尺寸、结构節點等,下面将分别从这四个方面来介绍建筑结构设计中的结构措施。
1.结构形式结构形式是指建筑物所采用的结构形式,可以是杆系结构、面系结构、网壳结构、框架结构、拱形结构等。
各种结构形式有着各自的特点和适用范围,具体选择应该根据施工难度、建筑物使用要求、工程经济等多种因素来决定。
概念设计与结构构造措施在建筑结构设计中的应用
建筑结构设计是建筑工程的重要组成部分,其设计的质量和效果直接关系到建筑物的
稳定性和安全性。
在建筑结构设计中,概念设计和结构构造措施是两个关键的方面,它们
对建筑结构的设计和施工具有重要的影响。
本文将从概念设计和结构构造措施两个方面来
探讨它们在建筑结构设计中的应用。
概念设计是指建筑结构设计的最初阶段,是建筑师、结构工程师和其他相关专业人员
共同进行的,是整个设计过程中的重要环节。
在概念设计中,首先需要明确建筑物的功能
需求、空间布局和外观设计等方面,然后根据这些要求确定建筑结构的类型、布局和形式,最终形成初步的建筑结构设计方案。
概念设计的质量直接关系到后续的结构设计和施工工作,因此必须要充分考虑各种因素,确保设计方案合理、经济和可行。
在概念设计中,结构工程师需要根据建筑物的功能需求和空间布局等方面的要求,确
定建筑结构的类型和布局。
对于办公楼、商业综合体等建筑物,通常需要考虑大空间无柱
的设计,以满足建筑物内部活动的需要;而对于住宅建筑,通常需要考虑结构系统的简单
性和经济性,以确保施工成本的控制。
在确定建筑结构设计方案时,还需要考虑建筑物的
地理位置、气候条件、地质条件等因素,以确保建筑结构的稳定性和安全性。
除了概念设计外,结构构造措施也是建筑结构设计中的一个重要方面。
结构构造措施
是指在结构设计中采用的具体的构造方法和措施,包括结构形式、支撑系统、连接方式等。
结构构造措施的选择直接关系到建筑结构的性能和效果,因此需要进行合理的设计和选
择。
浅谈建筑结构设计中的概念设计
[摘要]针对目前建筑结构设计当中墨守成规的现象,提倡采用概念设计思想来促进结构工程师的创造性,推动结构设计的发展。
所谓的概念设计一般指不经数值计算,尤其在一些难以作出精确力学分析或在规范中难以规定的问题中,从整体的角度来确定建筑结构总体布置和抗震细部措施的宏观控制。
[关键词] 建筑设计概念设计
在不断的结构设计研究与实践中,人们积累了大量有益的经验,并体现在设计规范、设计手册、标准图集等等。
随着计算机技术和计算方法的发展,计算机及其结构程序在结构工程中得到大量地应用,每个设计单位都在为彻底甩掉图板而做努力。
结果给部分结构工程师造成一种错觉,觉得结构设计很简单,只需遵循规范、手册、图集,等待建筑师给出一个空间形成的方案(非结构的),使用计算机,然后设法去完成它,自己只不过是一个东拼西凑的计算机画图匠而已。
这不仅不能有效地运用他们的知识、精力和时间、而且还会与建筑师的交流中产生分歧与矛盾。
我国结构计算理论经历经验估算,容许应力法,破损阶段计算,极限状态计算,到目前普遍采用的概率极限状态理论等阶段。
现行的《建筑结构设计统一标准》(gbj68-84)则采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准则,以使建筑结构的设计得以符合技术先进、经济合理、安全适用。
概率极限状态设计法更科学、更合理。
但该法的运算过程中还带有一定程序的近似,只能视作近似概率法。
并且光凭极限状态设计也很难估计建筑物的真正承载力的。
事实上,建筑物是一个空间结构,各种构件以相当复杂的方式共同工作,且都并非是脱离总的结构体系的单独构件。
目前,人们在具体的空间结构体系整体研究上还有一定的局限性,在设计过程中采用了许多假定与简化。
作为结构工程师不应盲目的照搬照抄规范,应该把它作为一种指南、参考,并在实际设计项目中作出正确的选择。
这就要求结构工程师对整体结构体系与各基本分体系之间的力学
关系有透彻的认识,把概念设计应用到实际工作中去。
所谓的概念设计一般指不经数值计算,尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中,依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想,从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。
运用概念性近似估算方法,可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择,易于手算。
所得方案往往概念清晰、定性正确,避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算,具有较好的的经济可靠性能。
同时,也是判断计算机内和分析输出数据可靠与否的主要依据。
比如,有的设计人员用多、高层结构三维空间分析程序来计算底层框架,还人为的布置一些抗震墙,即不能满足楼层间的合理刚度比,也不能正确的反映底层框架在地震时受力状态。
问题在于结
构概念不明确,没考虑这两种结构体系的差异。
软件的选择和使用不当,造成危害是不容忽视的。
美国一些著名学者和专家曾警告工业界:“误用计算机造成结构破坏而引起灾难只是一个时间的问题”。
然而避免这种情况,概念设计的思想不妨是个好方法。
运用概念设计的思想,也使得结构设计的思路得到了拓宽。
传统的结构计算理论的研究和结构设计似乎只关注如何提高结构抗
力r,以至混凝土的等级越用越高,配筋量越来越大,造价越来越高。
结构工程师往往只注意到不超过最大配筋率,结果肥梁、胖柱、深基础处处可见。
以抗震设计为例,一般是根据初定的尺寸、砼等级算出结构的刚度,再由结构刚度算出地震力,然后算配筋。
但是大家知道,结构刚度越大,地震作用效应越大,配筋越多,刚度越大,地震力就越强。
这样为抵御地震而配的钢筋,增加了结构的刚度,反而使地震作用效应增强。
其实,为什么不考虑降低作用效应s呢?目前在抗震设计中,隔震消能的研究就是一个很好的例子。
隔震消能的一般作法是在基础与主体之间设柔性隔震层;加设消能支撑(类似阻尼器的装置);有的在建筑物顶部装一个“反摆”,地震时它的位移方向与建筑物顶部的位移相反,从对建筑物的振动加大阻尼作用,降低加速度,减少建筑物的位移,来降低地震作用效应。
合理设计可降低地震作用效应达60%,并提高屋内物品的安全性。
这一研究在国内外正广泛地深入展开。
在日本,研究成果已经广泛应用于实际工程中,取得良好的经济、适用效果。
而
我国由于经济、技术和人们认识的限制,在工程界还未被广泛地应用。
同时,在目前建筑结构抗震鉴定及加固中,概念设计的思想也应得到延伸。
在1976年唐山地震中,天津市加固的2万间民房无一倒塌,但天津第二毛纺厂三层的框架厂房,却因偏重于传统构部件的加固,忽视结构总体抗震性能的判断,造成不合理的加固使抗震薄弱层转移,仍然倒塌。
概念设计的思想被越来越多的结构工程师所接受,并将在结构设计中发挥越来越大的作用。
然而现在的高校教学中,往往只重视单独构件和孤立的分体系的力学概念讲解。
尤其在专业课教学中,单项计算练习居多,综合练习偏少,并着重体现在考题中,使得相当部分学生养成只知套用公式解题的习惯。
而且近年来强调计算机应用教育,比如,毕业设计用结构设计软件计算、出图。
但由于计算机设计过程的屏蔽,手算过程训练程度的削弱,造成学生产生一定依赖性,结果综合运用能力下降,整体结构体系概念模糊。
这些对于培养具有创造力、未来的工程师是相当不利的。
随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对建筑结构设计也提出了更高的要求。
发展先进计算理论,加强计算机的应用。
加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用,使建筑结构设计更加安全、适用、可靠,经济是当条之急。
其中,打破建筑结构设计中的墨守成规,充分发挥结构工程师的创新能力,是相当必要的。
因
为他们是结构设计革命的推动者和执行者。
这则需要工程界和教育界进行共同的努力。
推广概念设计思想是一种有效的办法。