述概念设计在建筑结构设计中的应用

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yuanhongsheng1982
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:随着我国经济的增长,人们生活水平的提高,对于建筑的要求也有所提升。我国的建筑业近年来获得了良好的发展机会,新技术、新工艺得到了广泛的应用,概念设计也也逐渐应用到建筑结构设计中。传统的建筑设计已经不能满足现代建筑发展的需求,本文主要对概念设计在建筑结构设计中的应用时行探讨,希望概念设计对我国的建筑业的发展起到促进作用。
  关键词:概念设计;建筑结构;意义
  中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
  
  概念设计对当前建筑业的发展起到了很好的推动作用,也是时代发展的必然。建筑设计师运用自己的知识、想象力以及创新意识来实现对工程的总体规划,这也是概念设计的很好体现。
  一、概念设计的概念与步骤
  概念设计是一种实现结构设计的多样化要求的手段,是建筑设计师基于设计经验、设计理论以及将要建设的项目工程的特点,对建筑结构的抗震结构以及总体布局进行规划,并在建筑工程结构设计的初期对设计方案进行概念性的分析估算与比对。这种设计方法具有定性准确、概念明确、便捷的优势,从而可以在实际应用中取得良好的经济效益。一般可以将概念设计的步骤分为分析、综合以及评估三个不断向着满意阶段靠近的连续阶段。其中分析阶段主要是对问题进行全方位的了解,但是存在着分析数据不完整与不准确的特点,为此表现出一定的模糊性质。综合阶段是工程师将自己掌握的理论知识以及掌握的实际情况,利用自己的想象力以及创新意识实现工程设计规划。最后评估阶段是一个比较选择最优方案的过程,可以说是一个循环实施的过程,直到得到满意的方案为止。设计人员实施评估的过程中要借助于数据统计计算等工具,从而获得技术上以及经济上可行的方案。
  二、概念设计在建筑结构设计中的应用
  1、建筑场地的合理选择。建筑场地的选择作为设计前首要考虑的因素,同时也是一个对于建筑设计起着决定性与基础性的因素。在进行建筑场地选择中一般要考虑到以下因素:防护距离、建筑退界、日照间距等。此外在建筑设计中还要充分的考虑抗震等因素,尽量避免在危险地段选址。实在不能避免的情况下可以在结合相应的抗震措施,在设计前进行抗震地点以及勘测进行分析。
  2、基于现场情况选择建筑结构。一旦建筑场地选定后就要根据建筑的地形特点以及建筑形式对建筑基础进行选择。一般使用到的基础包括桩基础、箱型基础等。其中桩基础主要适用于土质松软或者是负荷较大的多层结构中,在高层建筑中具有较广的应用。尤其是在天然的地基中这种桩基形式可以将载荷从上部传递到下部,从而保证了稳定性与可靠性。此外箱型基础具有优良的整体刚度,可以实现将载荷均匀的传递到下部结构,保证了结构的整体稳定性,避免或者减小基础的不均匀沉降,对于提升建筑的抗震性能具有极为重要的意义。
  3、建筑主体结构的选择。建筑结构的设计一般要遵循对称与合理的原则,从而有效地降低扭转力以及保持非結构构件保持稳定的工作状态以及降低材料的耗用。一般建筑结构的对称是通过抗侧力结构主体为对称,例如剪力墙结构布置。为了实现机构对称一般可以使用调整建筑物质心、结构侧心以及平面形心的距离,从而达到结构的对称性。
  4、建筑结构的刚度选择。建筑结构的刚度作为建筑的一项重要指标,也是设计中一项极为重要的内容,为此需要在设计中对建筑的刚度进行合理的选择。建筑刚度的合理设计可以延长结构的基本自振周期,从而有效地降低地震带来的危害。同时合理的建筑钢都还可以减少建筑材料的消耗以及结构空间的占用率,从而有效地提升建筑平面的利用率,达到设计合理的效果。
  三、建筑结构设计措施
  1、协同工作中的材料利用率。通过协同工作不仅可以实现提升结构的稳定性,同时也可以提高材料的利用率。经验表明,材料的利用率越高,相应的结构的协同工作能力以及稳定性也就越高。尤其是在当今提倡节能、环保的背景下,建筑设计中要求使用最少的投入来获得最大的产出。例如对于常见的矩形截面受压构件,这种构件在实际使用中的利用率极低,这主要是由于两个原因:首先是梁的长度变化会引发梁弯矩的变化,其次是梁的中和轴附近的材料利用率低。于是对于等截面梁来讲这种受压构件的很多区段的利用率极低。在这种背景下,通过使用概念设计结构分析,对梁截面的应变梯度进行调整,从而使构件保持轴心受力,从而有效地提升了材料的利用率。经过不断地研究与发展,又出现了平面桁架结构,从而将许多无用的材料除去,不仅有效地实现了原有结构效果,同时也降低了材料自重以及成本。
  2、结构体系中保持协同工作。在概念设计中的协同工作在建筑结构设计中得到了广泛的应用,协同工作要求结构内部的各个构件要处于相互协作以及共同工作的状态。这种协同效应就需要结构构件在承载力极限的条件下不仅可以保持共同工作,同时也需要它们具有共同的耐久性。此外建筑结构的上部与基础应该在受到载荷时保持着一个统一整体,共同承担载荷。在使用砖混结构的建筑中为了维持协同工作要通过构造柱以及圈梁将整个结构组合成统一整体进行受力,避免建筑结构单纯的依靠建筑结构自身刚度来承受载荷。随着高层建筑的增加,出现短柱的现象也越来越多。但是为了保持每个构件都可以达到较高的应力水平,在多层结构设计中要避免各层短柱的出现,以提升相同平面处承受载荷的能力,为此需要将同层的抗侧力结构处于相同或者相近的水平位移下。
  四、概念设计在建筑结构中的意义
  1、概念设计体现了设计的创新性。由于传统的设计方法需要通过设计师查找手册、计算机程序等进行循规蹈矩的方式进行,从而缺少设计风格以及创新性。而使用概念设计可以允许工程师在设计过程中根据自己的经验以及理论知识,同时结合概念设计的新方法以及新思路得出具有合理性以及一定创新性的设计。
  2、概念设计可以有效地提升工程师的设计能力。有概念设计允许工程师在遵循一定要求的条件下进行一定程度的发挥,从而可以有效地解决设计中存在的问题。同时通过概念设计中的正确理念与原则的指引,便于工程师从根源查找问题,从而使得计算计算结果更为准确。
  3、概念设计有效地弥补了计算机理论以及结构设计理论的不足。
  4、概念设计可以优化设计结果。采用概念设计方案可以在方案的对比中选择出更加优秀的设计方案,这种优选方案不仅体现了方案的可靠性与经济性,同时也有效地避免了设计后期出现的繁琐计算。
  五、结语
  建筑行业近些年在我国获得了长足的发展,尤其是正处于发展中阶段的我国,建筑的低投入与高产出一直以来都是终极目标。通过在建筑设计中利用概念设计可以构造出更为合理的建筑结构体系,并达到节省原料的目的。随着概念设计的应用推广,越来越多的设计者接受了这一设计方式,并逐渐成为结构设计的主导思想。我们相信概念设计在以后建筑结构中会获得更大的发展,为建筑设计带来更多的实惠与便利。
  参考文献
  [1]林同炎.结构概念和体系[M].北京:中国建筑工业出版社.
  [2]高立人,土跃.结构设计的新思路___概念设计[J].工业建筑,1999(1).
  [3]吴爱菊.结构设计中的概念设计与应用[J].温州:温州职业技术学院学报,2007(2).
  [4]许燕禄.概念设计在建筑结构设计中的应用[J].广东土木与建筑,2005(O2).
  [5]蒋新梅.论高层建筑结构设计之常见问题的分析[J].四川建材,2009(O2).
  [6]柳强,王玉玲.浅谈概念设计在结构设计中的运用[J].新疆化工,2006(O1)
其他文献
摘要:本文讲述了石油储运系统中润滑油库的设计思路,通过介绍润滑油的总容量确定、工艺设计及消防设施设计,说明了润滑油库的规范设计和安全防范措施对其功能和作用的发挥及对石油储运系统安全、高效生产运营的重要性。   关键词:油品储运 润滑油库 设计思路   中图分类号:U262.24+1 文献标识码: A 文章编号:    石油储运是一门综合性工程学科,其涉及面广、实践性强,不同的企业 和部门所涉及的储
摘要:随着城市的扩大,房建行业得到迅猛的发展。人们对建筑的质量要求越来越高,屋顶工程作为房屋建筑的重要组成部分备受人们重视。所以提高屋顶工程质量和施工技术成为了一项急需解决的问题。目前房屋面临的主要问题来自积水的处理。雨雪会形成积水对房屋面的正常使用造成危害。如何处理好屋顶的施工技术就会对房屋面的质量起到很大的影响。本文作者多年从事房屋建筑工作,下面以自己的实际工作经验对房屋面的施工技术进行分析,
摘要:本文以杭州某轴瓦有限公司电镀废水为工程实例,在原来传统工艺基础上采用电解-离子交换组合改造工艺,结果表明出水中铅、铜等重金属离子浓度大大降低,去除率均在95%以上,达到电镀废水综合排放特别标准限值,改造工艺成本为0.38元/m3 ,处于中低水平,实践证明该处理工艺具有良好的处理效果,在电镀废水中具有较高利用价值。  关键词:电镀废水 离子交换法 电解法  中图分类号: V261.93+1 文
摘要:钢管模板高支撑体系在工程施工中应用广泛,但因对支模架体系受力性能认识不清、搭设构造不规范等导致的模板支架坍塌事故时有发生,本文从施工方案、技术交底、工程验收等方面阐述了高大钢管承重支模架安全控制的重要性。  关键词:高大支模架;施工方案;安全措施  中图分类号: TU74 文献标识码: A 文章编号:  高大支模架是指凡高度超过8m,或跨度超过18m,或施工总荷载大于15kN/㎡,或集中线荷
《灵枢·官针》是关于中医古典针法的经典文献,其中所论刺痹法,内容丰富,手法多样,至今对临床仍有重要指导意义.刺痹法共有九种,毛刺法刺皮肤治浮痹,合谷刺刺肌肉治肌痹,恢刺与关刺刺筋腱治筋痹,输刺与短刺刺骨治疗骨痹.特殊操作类又有多针、多向刺法的齐刺、傍针刺和烧针刺法的焠刺,以治疗各种经久不愈的痹痛.研究这些古刺法,对于提高痹证的治疗效果,具有一定的指导意义。
摘要:建设项目施工进度管理,是施工管理中不可或缺的重要一环,本文主要阐述进度控制方法、措施、主要任务和原理,以利于指导施工项目的进度控制。  关键词:措施;审查;调整、检查  中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:     一、进度控制内容  根据工程总进度目标将合同工程进度分解为年计划进度、季度计划进度、月计划进度、周计划进度,做到以天保周计划进度,以周计划进度保月计划进度,以月计划进
摘要:本文阐述了外墙水泥砂浆开裂的原因及防治,对现在外墙抹灰提出了更高的要求。  关键词:水泥砂浆;温度;裂缝;聚合物;  中图分类号: U467.4+1文献标识码: A 文章编号:      一、水泥砂浆裂缝产生的原因1、原材料选材及配料不当。①一些施工单位在施工中对建筑物的梁板、柱等选用较好的水泥和骨料等,错误认为粉刷时不用考虑结构安全问题则采用低标号的水泥及细骨料,导致水泥砂浆的收缩偏大而开
摘要:本文介绍了城市轨道交通设备维护在我国现阶段的发展情况,分析其路网规模及中长期规划提出区域化维修模式,并对其可行性和管理模式进行了阐述。  关键词:城市轨道交通;维修;策略;区域化维修模式  中图分类号:C913.32 文献标识码:A 文章编号:     1. 国内轨道交通维修管理现状  1.1国内轨道交通维修管理研究现状  目前对于城市轨道交通固定设备维修管理的专门研究较少,研究对象集中在铁