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概念設計與結構措施在建築結構的應用?

1引言

經濟的飛速發展加快了城市化的建設腳步,使得人們的生活水平與質量得到了大大的提高,在保證建築質量的同時對建築結構設計的要求也越來越高。在這樣的大背景下,傳統的建築結構設計無法跟上時代的步伐、適應社會的發展形勢;而概念設計因其方式、理論、手段等能夠為建築結構設計提供科學的技術平臺、解決建築結構設計中出現的問題、貼合用戶需求這樣的特點而得到了廣泛的應用。結構措施與概念設計能夠在建築結構設計中的重要作用是不言而喻的,有效運用它們能夠顯著提高建築結構設計的專業水平,具有非常重要的現實意義。

2概念設計、結構措施、結構設計的相關簡介

概念設計的出現是為了彌補建築結構設計中存在的壹些缺陷與不可計算性,所以概念設計是很重要的。概念設計作為壹種實現結構設計多樣化的要求的方式,是設計師根據自身的經驗、設計的理論以及建設項目的特點、用戶的需求進行的壹種定性設計,是能夠體現設計師本身的壹種先進設計。概念設計在建築項目的施工起始階段要對建築結構設計的方案進行計算、分析與比較。概念設計具有定性準確、概念明確的特點,可以使建築發揮最大的使用功能並獲得良好的經濟利益。建築結構設計是指根據概念設計的要求、力學等定量設計實現的壹個逆向的過程。主要包括3部分:根據標準進行相關的結構方案、結構計算與設計施工圖紙。在建築結構設計時,設計師要根據建築的整體概念進行設計,並協同處理構建與結構之間的關系,概念設計是結構設計的核心。若概念設計不合理,結構措施無法實施,會出現安全方面的問題,二者是相輔相成的;而且無論是概念設計和結構設施哪壹方面不恰當都會顯著地影響建築的結構設計。

3建築結構設計中概念設計、結構措施具體應用的體現

建築結構設計的三個環節都需要根據概念設計的理念來進行。所以在建築結構設計的過程中,概念設計和結構措施有很廣泛的應用,具體體現在以下幾個方忙:

3.1在建築結構設計中抗震設計時的應用

設計前首先要考慮建築的場地,在進行抗震設計時,壹般設計師會先確定混凝土的等級、初始尺寸,然後進行結構實際剛度的計算,然後依據剛度的計算結構得出地震力的大小,從而掌握需要配筋的數目。結構剛度的大小、地震力的大小、需要配筋的數目三者是正相關的。所以如果我們計算的剛度大,對地震力大小的推斷就大,配筋數目也多。反之,建築使用的實際配筋越多,結構剛度就大,地震力也大,所以這就會加劇地震的力度,抗震也就達不到理想的效果。概念設計的應用能夠給設計師帶來靈感,開拓設計的思路,從而不再局限於傳統的設計,產生了應用降低作用效果的新思路,如采用隔震消能的概念設計方法,在建築物的主體和各基礎之間設置隔震層、在建築物的頂端放置反擺,都可以大幅度降低地震的效果,也就達到了理想的抗震設計效果。

3.2在建築結構設計中計算機分析時的應用

經濟全球化、信息全球化使得互聯網技術應用到了各行各業中。建築行業也不例外,正在廣泛的應用互聯網技術。互聯網技術在壹定程度上的確減輕了設計人員的負擔。但其實應用計算機是有很多的不足的。設計師在采用計算機軟件進行結構設計時產生了依賴性,忽視了結構概念的學習,在無形中降低了設計的專業水平。當然選擇合適的軟件進行計算分析可以提高結構的設計效率,但壹旦選擇了不合適的軟件,會對計算的結果產生非常大的影響、設計就會存在隱患或直接問題。而概念設計在計算機分析中的應用可以有效彌補這種不足。應用概念設計後,設計師能夠全面的理解結構概念及相關內容,然後借助計算機軟件的結果,根據自身的經驗、專業知識判斷計算結果,保證結果的準確性,設計出最科學合理的建築結構方案。

3.3在建築結構方案選擇上的應用

在進行地基基礎的設計時要根據設計開始前的實地勘探報告進行,沒有勘探報告則需要及時收集相關數據、資料,全面了解建築場地的地質,這樣設計工作才夠科學、準確。而且在同壹個結構單元力結構體系只能采用壹個。在選擇基礎結構設計方案時,應用概念設計,綜合的考慮建築場地的地質、施工、荷載的分布以及結構的類型等等,這樣可以確定最科學的基礎結構設計方案,充分的發揮地基的潛力。總之概念設計應用到建築結構方案的選擇中,能夠保證方案的科學合理性、經濟實用性。

3.4建築結構設計中協同工作的應用

我國在建築行業發展較快,而要保持持續發展就要開展建築結構的設計,實現用最少的投入獲得最優的設計成效的目標。而協同工作的應用可以有效提高材料的利用率。協同工作是指將建築工程中的每個部件的作用發揮出來,並且與其他零件相互配合,這是概念設計中的壹個內容。協同工作可以保證建築結構的安全穩定,也提升了對建築材料的利用。21世紀提倡節能、環保的理念,建築行業也不例外,這就要求建築結構在進行設計時要提高資源利用率,降低資源的浪費。如建築中的矩形截面受壓構件,它在梁的長度變化引起梁彎矩變化以及梁的中和軸附近材料利用率低兩方面的影響造成它的利用率非常低。通過運用概念設計進行建築結構的分析,科學調整梁截面的應變梯度,保持了構件的軸心受力,提高了利用率。

4總結

綜上所述,概念設計與結構措施的設計理念是時代的產物,它們能夠提高建築結構設計的科學性、推動建築項目的順利實施。設計師要不斷地學習進步,使得概念設計與結構措施在將來會更廣泛的應用到建築結構的設計中,從而大大優化建築結構設計的水平,提高建築質量,保障用戶的利益,推動建築業的發展。

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