概念设计在建筑结构设计中的应用分析

(整期优先)网络出版时间:2021-04-13
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概念设计在建筑结构设计中的应用分析

董 娜

新疆维吾尔自治区哈密市建筑业协会 新疆 839000


摘要:由于全民经济的快速发展,推动我国房地产行业的飞速发展,结合建筑工程特点可以得知,在建筑结构设计环节,通过运用概念设计理念,不仅可以提高建筑结构设计方案的合理性,而且能够提升建筑结构的安全性与稳定性。基于此,本文重点分析建筑结构设计当中概念设计理念的具体运用。

关键词:概念设计;建筑结构设计;应用

近年来,随着中国建筑业的不断创新和进步,我国所进行建设的建筑项目的数量和范围都得到了迅猛增长,这使得对于建筑的结构设计提出了新的要求。结构工程是土木工程的重要组成部分。如果结构设计不合理,不仅会影响施工效率,还会影响施工项目的安全。概念设计在建筑结构设计中的应用可以准确把握结构设计的方向,提高结构设计的科学性和可行性,确保建设项目的可靠性和稳定性,实现中国建筑业的可持续发展。

1建筑结构设计中的概念设计定义

建筑行业中的概念设计,重点强调工程技术工作者在进行设计和规划建设初期,对建筑物进行基础性设计布置,应用掌握的知识体系以及建设设计经验,对将要建设的建筑物结构进行关键性的基础设计。设计过程中要涵盖解决重点问题的决策建议,以此实现概念设计的功能性体现。概念设计主要包括设计建筑物结构方案、选择适宜的方案、荷载能力方案、路径传输方案等。概念设计的过程中需要提高对于设计结果的审查能力,通过反复验证确保建筑工程设计能够提高建筑物的安全性和节能性。因此,总体而言,我们可以将概念设计理解为应用整体理论概念、知识体系以及经验积累对建筑结构进行设计,解决设计、建设中可能遇到的矛盾、不足,通过与应用知识体系深入分析建筑参数,以实现建筑结构设计能够辅助建筑整体方案的落实。

2建筑结构设计中的概念设计特征

首先,建筑结构设计中的概念设计与其他的概念设计不同,一般不会涉及到数学的精准运算。在没有明确的理论帮助下,概念设计往往需要整合建筑体系中的所有结构关系和相关的建筑原理,来进行分析设计。概念设计更注重从整体上进行规划,通过细致的分析挖掘建筑建设、使用中的问题,通过设计完善,解决问题。其次,概念设计与建筑结构设计中的精准理论设计存在着一定的差距。建筑概念设计更加追求经验性的积累和因地制宜的非标准化的设计理念。一般情况下概念设计会参考一些如地震数据、测量试验结果,结构体系中整体与分部间的连接参数等。这些参数是有一定的变化,呈现出动态的特性,概念设计一般不会涉及到利用高科技电子计算机或其他运算设备进行精准的数据控制,而是对建筑整体和宏观方向进行设计控制。概念设计虽然在外表体现上存在一定的杂乱之感,但是内在逻辑却是清晰有条理的,能够为建筑结构设计的方案提供良好的补充辅助作用。最后,概念设计的真正理念是为了寻找在建设中最为经济、最符合当地施工条件、最能够满足施工需要的建筑设计方案。

3概念设计在建筑结构设计中的应用

3.1建筑场地

建筑场地作为建筑工程施工过程当中最为重要的影响因素之一,建筑结构设计工程师在进行建筑结构设计的过程当中一定要充分考虑这一重要影响因素。如果建筑场地出现问题,那么整个建筑工程建设将会无法继续进行。所以在进行建筑工程建设的过程当中,首先需要选择一块最优的建筑场地来进行建筑工程建设,保证工程建设能够顺利有序地进行下去。而在对建筑场地进行选择地过程当中,需要对各方面的因素进行充分的考虑,举个例子来说,在设计的过程中需要对建筑场地周围的实际施工环境和天气气候等进行充分考虑,在对这些影响因素进行综合考虑之后,再产生最适合建筑工程项目的建筑场地。

3.2加强平面设计

为了进一步提升建筑结构的抗震能力,在建筑结构平面设计的过程当中,需要根据建筑结构布局情况,严格控制建筑结构扭转度,防止出现薄弱连接现象,同时,结构设计人员也可以设置抗震缝,将现有的建筑结构划分成多个抗震单元。结合高层建筑结构平面设计特点可以得知,因为高层建筑需承受较多风压,因此,要保持建筑外形呈现为流线型,如果圆形建筑所承受的平面风荷载矩形面积比较小,平面结构刚度较为接近,需要将抗侧力结构柱设置在建筑物四周,不断提高建筑结构的抗侧刚度。通过对建筑结构进行平面设计,可以显著提升建筑结构设计方案的合理性,对于建筑结构设计人员而言,在具体的设计工作当中,要根据建筑结构特点,包括其周围生态环境,运用概念设计理念加强建筑结构平面设计,避免出现较多设计漏洞,提高建筑结构平面设计方案的规范性。

3.3加强竖向设计

在高层建筑结构抗侧力结构设计环节,由于结构刚度是自上而下,逐级过渡的,为了防止出现突变现象,减小结构对水平荷载力的抵抗力,在建筑结构竖向设计环节,设计人员需要遵守“刚柔并济”的设计原则,对部分建筑结构构件进行加强处理,部分结构构件进行减弱处理。在一些建设规模较大的建筑结构中,设计人员可以设置刚度比较大的束筒,从而获得良好的消能减震效果。根据高层建筑结构特点可以得知,在建筑结构设计过程当中,还要加强创新设计,通过采取斜拉索结构模式,形成稳定的大空间。除此之外,在建筑结构竖向设计环节,设计人员还要根据建筑结构特点,加强优化设计,综合运用概念设计理念,不断完善建筑结构设计方案。如果高层建筑工程的高度比较大,在竖向设计环节,设计人员还要综合考虑工程所在地区的地质条件,包括周围环境条件等,在完善建筑结构设计方案的同时,不断提高建筑结构竖向设计的合理性与规范性。

3.4建筑基础设计

概念设计在建筑结构设计当中的作用,不仅仅是能够在进行建筑结构设计的过程当中提高建筑结构设计的科学性和合理性,还能够有效地对建筑项目地资源进行合理地整理和分配。在对概念设计进行应用的过程当中,通过概念设计能够对建筑结构设计当中的不利因素进行及时的改正,保证建筑结构设计的方案的各项数据都能够达到国家所规定的各项标准。其次有效地结合概念设计来完成建筑设计,在进行设计的过程当中,保证建筑工程各个方面的设计都能够具备充分的可行性,同时保证在进行实际的建筑施工操作当中也能够具有实际性,保证在进行建筑施工的过程当中不会出现偏差,有效地满足现代建筑学对于建筑结构设计的各项基本要求。现如今在概念设计当中所采用的基础设计类型主要是箱型基础和筏型基础两种类型,其中筏型的基础设计不仅能够将地基的受力进行有效的分散,还能够有效解决在建筑施工过程当中所存在的地基沉降的问题。而箱型基础设计所起到的作用则是和筏型基础设计所起到的作用相反的,箱型基础设计可以将建筑的底层形成一个有机的整体,这样的建筑基础设计能够让建筑的地基具有更强的承载力,让建筑工程的安全性和稳定性能够得到稳定的保证。

4结语

在未来的建筑结构设计工作当中,概念设计在建筑结构设计当中的作用将会得到进一步的有效应用,概念设计对于我国建筑行业在未来的发展有着至关重要的作用。所以相关的行业应当充分地重视概念设计在建筑结构设计中的应用,建筑工程设计师应当积极地、科学地对概念设计进行有效地应用,这样能够更加有效保证建筑结构设计方案的科学性和合理性,促进我国建筑行业在未来的可持续发展。

参考文献

[1]李宝玉.建筑结构设计中的概念设计与结构措施[J].建材与装饰,2020(20):88-89.

[2]王少峤.概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用方法探讨[J].建材与装饰,2020(18):68,70.