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摘要:建筑结构方案的制定在建筑结构的设计过程之中当属最为重要的部分,在结构方案的制定过程中,对设计概念的设计就成为其中的精髓,评价一个方案是否成功,关键就是在对设计概念的部分。概念的设计可以充分体现设计理念的科学和先进。通常的情况下,结构工程师会对指定的建筑空间采取整体的理念进行结构总方案的制定,之后在处理各部分之间的关系。本文将从概念设计发挥的重要作用、设计把握的原则、设计概念的培养过程这些角度进行详细的介绍。
关键词:建筑设计;结构概念设计
1 引言
结构的概念设计,顾名思义,就是在不进行复杂的数据计算,通过整体结构和各部分子结构的体系之间的相互作用、相对刚度、破坏机理和根据经验得到的结构的设计准则思想,站在全局的考虑角度,制定建筑结构的总方案和相应的结构措施。因此,要成为一个合格的、杰出的结构工程师,就必须要符合专业的高的标准。要学习储备雄厚的专业知识、扎实的理论基础和丰富的实践经验,还要进行大概的评估进而对一个结构工程项目通过整体优化,达到方案的合理性、经济性,并保证荷载的传递路径清晰畅通、迅速快捷,并且还要具有满足建筑物的使用功能的要求。
2 设计的应用必然性和研究的现实性分析
2.1理论的局限性要求用概念设计进行改善
现在的结构计算理论是有一定的缺陷,部分数据不能够计算,如果根据现在使用的设计理论,在结果分析方面只能有控制解,但是没有精确的解。
下面,我们通过分析结构计算的三个步骤来详细进行分析。这三个步骤分别是:①按照结构布置确定荷载。②确定标准的结构体系,制定数据模型,进行构件内力的计算分析。③选定适合的控制截面,进行截面的设计。上述的三个步骤中我们得到的数据结果,都是大概值,而不是准确的,在实际使用中,只能是结构设计的规范理论之下的控制解,近可能的无限接近但却到不的精确。造成这种现象的原因有:①荷载的确定,是需要对次要因素忽略不计或者相应使之简化。不然的话,不能通过计算方法求解。既然是简化或者忽略不计一些因素的话,就必定会有误差。⑦通过采取不同的计算理论来进行内力的分析和计算,就会得到不同的结果。因为进行计算的理论前提是不一样的,因此,造成结果的差距也是当然的。③在使用钢筋混凝土强度计算公式的前提是在假定某些理想情况或者简化某些项目数据的前提下推导出的计算公式,因此,用这个公式得到的解,也一定是控制解,不能达到精确的标准。
2.2计算软件的普及和广泛应用
由于计算设计软件的广泛使用,设计人员在设计中,一味地追求软件计算,利用计算程序进行分析,忽视了结构设计的相关的知识。究其原因,我们进行了深入的研究。在上世纪的80年代,我国进入了经济高速发展时期,那个时候,很多高层的建筑也开始在我国兴起。当时的计算机信息技术逐渐趋于成熟。但作为结构设计的工程师们,并没有过多地接触计算机信息技术,更没有体会到结构分析特别是对于高层建筑物的结构分析的繁重复杂性,进而盲目地追求计算机技术的普及和应用,而误把“控制解”误认为了“精确解”。
2.3方案的设计阶段。更要求注重概念设计
事实证明,只有对概念设计理解到位,并运用得体的工程师,才可以产生具有创新的特点、功能设计合理而且成本低的好的作品。设计的阶段并不能单纯地依赖计算机去全部实现,而是需要工程设计师充分利用理论实践的有机结合才能够完成。
3 概念设计的方法的探讨
3.1一切从实际出发的原则,确保各项功能的协调统一,通过全面的方法指导设计
在开始设计之前,要对当地的实际情况进行深入的了解并进行认真分析,保证所应用的设计条件一定符合当地的实际情况,对方案的设计要合理并能够满足在使用过程中的需要。一切以实际为检测和衡量的标准、利用功能特点进行统一的协调。在开始结构设计工作前,做好前期的准备工作,通过对当地的走访了解,掌握实际情况,结合具体实际设计方案。设计方案充分满足未来使用的实际需要。最需要注意的是,在进行结构设计的时候,一定要进行全方位多角度的构思。就要把建筑、结构、施工这三个方面有机结合在一起,利用主要矛盾和次要矛盾的哲学方法辩证地看待并处理这三方面的协调统一关系。
3.2空间工作的方法
在结构设计中,对于建筑物各结构的空间作用是不能够忽视的。其实各部分的受力就是由于空间的作用才产生的,在计算过程中,为了简便才把建筑认为是平面来假定的。因此,在对结构进行分析的时候,要强化空间的意识,牢牢把握刚性的主线,进而才能够实现安全、经济的期望效果。
3.3减轻结构自重的方法
减轻自重,就是在设计过程中,通过设计手段达到建筑的着力点最小,进而达到减轻自重的目的。这是最能够体现设计人员的专业水平,同时也是对设计人员的最大考验。建筑的自重减轻,能够产生巨大的经济效益,其重要程度也是显而易见的。
3.4受力合理、协同工作、变形统一的方法
受力合理是对结构件在受力的程度、传递的速度方面所做的规范性要求。结构的协同工作指的是,在建筑的基础部分和上面部分的结构变形时的协调效果,把基础和上面部分当做一个整体。
4 结构工程师概念设计的素养培养过程
(1)在设计的实践过程中,要保持严谨的态度和踏实的工作作风,从纵向的思维向兼顾横向的思维转变。
(2)在尊重规范的同时,更加重视实践能力。这就要求积累大量丰富的工程工作经验,不断学习、借鉴别人好的设计经验,多对现实中建好的工程项目进行观察,学习他人的好的成果,来提高自身的水平。
(3)从理论分析开始着手,慢慢转向对整体构思、全局性的把握方面。在设计过程中,不光能够考虑结构自身的特点,还能够考虑到建筑所涉及到的方方面面的影响。
(4)要敢于创新,大胆求变。在不断的突破中进行一次次的创新,在一次次的变化中,对原有的建筑设计方法注入新鲜的思路,产生新的效果。
5 结论
作为一名合格的结构工程师,一定要擅长通过概念设计的分析原理,通过全面系统的整体构思,并恰如其分地把握好刚度理论的原则,在不断的实践中积累宝贵的经验,不断创新突破,设计出更加出色的作品。
关键词:建筑设计;结构概念设计
1 引言
结构的概念设计,顾名思义,就是在不进行复杂的数据计算,通过整体结构和各部分子结构的体系之间的相互作用、相对刚度、破坏机理和根据经验得到的结构的设计准则思想,站在全局的考虑角度,制定建筑结构的总方案和相应的结构措施。因此,要成为一个合格的、杰出的结构工程师,就必须要符合专业的高的标准。要学习储备雄厚的专业知识、扎实的理论基础和丰富的实践经验,还要进行大概的评估进而对一个结构工程项目通过整体优化,达到方案的合理性、经济性,并保证荷载的传递路径清晰畅通、迅速快捷,并且还要具有满足建筑物的使用功能的要求。
2 设计的应用必然性和研究的现实性分析
2.1理论的局限性要求用概念设计进行改善
现在的结构计算理论是有一定的缺陷,部分数据不能够计算,如果根据现在使用的设计理论,在结果分析方面只能有控制解,但是没有精确的解。
下面,我们通过分析结构计算的三个步骤来详细进行分析。这三个步骤分别是:①按照结构布置确定荷载。②确定标准的结构体系,制定数据模型,进行构件内力的计算分析。③选定适合的控制截面,进行截面的设计。上述的三个步骤中我们得到的数据结果,都是大概值,而不是准确的,在实际使用中,只能是结构设计的规范理论之下的控制解,近可能的无限接近但却到不的精确。造成这种现象的原因有:①荷载的确定,是需要对次要因素忽略不计或者相应使之简化。不然的话,不能通过计算方法求解。既然是简化或者忽略不计一些因素的话,就必定会有误差。⑦通过采取不同的计算理论来进行内力的分析和计算,就会得到不同的结果。因为进行计算的理论前提是不一样的,因此,造成结果的差距也是当然的。③在使用钢筋混凝土强度计算公式的前提是在假定某些理想情况或者简化某些项目数据的前提下推导出的计算公式,因此,用这个公式得到的解,也一定是控制解,不能达到精确的标准。
2.2计算软件的普及和广泛应用
由于计算设计软件的广泛使用,设计人员在设计中,一味地追求软件计算,利用计算程序进行分析,忽视了结构设计的相关的知识。究其原因,我们进行了深入的研究。在上世纪的80年代,我国进入了经济高速发展时期,那个时候,很多高层的建筑也开始在我国兴起。当时的计算机信息技术逐渐趋于成熟。但作为结构设计的工程师们,并没有过多地接触计算机信息技术,更没有体会到结构分析特别是对于高层建筑物的结构分析的繁重复杂性,进而盲目地追求计算机技术的普及和应用,而误把“控制解”误认为了“精确解”。
2.3方案的设计阶段。更要求注重概念设计
事实证明,只有对概念设计理解到位,并运用得体的工程师,才可以产生具有创新的特点、功能设计合理而且成本低的好的作品。设计的阶段并不能单纯地依赖计算机去全部实现,而是需要工程设计师充分利用理论实践的有机结合才能够完成。
3 概念设计的方法的探讨
3.1一切从实际出发的原则,确保各项功能的协调统一,通过全面的方法指导设计
在开始设计之前,要对当地的实际情况进行深入的了解并进行认真分析,保证所应用的设计条件一定符合当地的实际情况,对方案的设计要合理并能够满足在使用过程中的需要。一切以实际为检测和衡量的标准、利用功能特点进行统一的协调。在开始结构设计工作前,做好前期的准备工作,通过对当地的走访了解,掌握实际情况,结合具体实际设计方案。设计方案充分满足未来使用的实际需要。最需要注意的是,在进行结构设计的时候,一定要进行全方位多角度的构思。就要把建筑、结构、施工这三个方面有机结合在一起,利用主要矛盾和次要矛盾的哲学方法辩证地看待并处理这三方面的协调统一关系。
3.2空间工作的方法
在结构设计中,对于建筑物各结构的空间作用是不能够忽视的。其实各部分的受力就是由于空间的作用才产生的,在计算过程中,为了简便才把建筑认为是平面来假定的。因此,在对结构进行分析的时候,要强化空间的意识,牢牢把握刚性的主线,进而才能够实现安全、经济的期望效果。
3.3减轻结构自重的方法
减轻自重,就是在设计过程中,通过设计手段达到建筑的着力点最小,进而达到减轻自重的目的。这是最能够体现设计人员的专业水平,同时也是对设计人员的最大考验。建筑的自重减轻,能够产生巨大的经济效益,其重要程度也是显而易见的。
3.4受力合理、协同工作、变形统一的方法
受力合理是对结构件在受力的程度、传递的速度方面所做的规范性要求。结构的协同工作指的是,在建筑的基础部分和上面部分的结构变形时的协调效果,把基础和上面部分当做一个整体。
4 结构工程师概念设计的素养培养过程
(1)在设计的实践过程中,要保持严谨的态度和踏实的工作作风,从纵向的思维向兼顾横向的思维转变。
(2)在尊重规范的同时,更加重视实践能力。这就要求积累大量丰富的工程工作经验,不断学习、借鉴别人好的设计经验,多对现实中建好的工程项目进行观察,学习他人的好的成果,来提高自身的水平。
(3)从理论分析开始着手,慢慢转向对整体构思、全局性的把握方面。在设计过程中,不光能够考虑结构自身的特点,还能够考虑到建筑所涉及到的方方面面的影响。
(4)要敢于创新,大胆求变。在不断的突破中进行一次次的创新,在一次次的变化中,对原有的建筑设计方法注入新鲜的思路,产生新的效果。
5 结论
作为一名合格的结构工程师,一定要擅长通过概念设计的分析原理,通过全面系统的整体构思,并恰如其分地把握好刚度理论的原则,在不断的实践中积累宝贵的经验,不断创新突破,设计出更加出色的作品。