城建工程師論文,建築結構設計中的概念設計與結構措施分析

作為建築工程中最為基礎的部分,建築設計至關重要,具體體現在概念設計以及結構措施兩大方面。基於實現建築結構與時俱進的目的,相關單位應對其中的各個結構做到深度的認知,在此基礎上靈活地運用它們,進一步提升建築結構的合理性。在圍繞建築結構展開設計時,一方面要求設計人員具有足夠豐富的經驗,另一方面則需要提升設計人員的創新意識,從而提高概念設計與結構措施的合理性,充分把控好二者的關係。鑑於此,本文對建築結構設計中的概念設計與結構措施進行分析,以供參考。

建築結構設計工作是一項極為複雜的內容,它對設計人員提出了較高的要求,即必須具備足夠的專業知識以及豐富的經驗,積極引入當前行業內的先進技術,綜合考慮到建築結構的功能需求,由此設計出一套科學、高效的結構設計方案,確保建築工程的順利進行。

城建工程師論文,建築結構設計中的概念設計與結構措施分析


1概念設計的內涵

概念設計是指建築項目初始設計的合理化。通常,概念設計在特定設計中給出,它沒有經過精確數值計算和理論分析,只能規劃整體結構和子結構之間的力學關係和結構構件的延展性。作為中國建築設計的重要內容之一,設計師會根據建築工程整體佈局和特殊要求,給出優化設計方案。在建築結構的計算理論中,經常出現計算不符合實際情況的現象,需要工程設計師及時優化相應的概念設計,並利用自身工作經驗,提出更加經濟合理、結構安全的設計方案。

2建築結構設計

建築結構設計一般包括三個階段,即結構方案的制訂、計算結構、設計施工圖紙。首先,制訂結構方案。按各種參考指標,明確建築結構形式,如地勘、施工種類、建築高、建築層數等。再結合建築結構形式,合理佈置受力構件與結構承載系統等。在制訂結構方案時,應始終堅持合理性與經濟性的原則。具體方法為:按各種結構形式的具體適用範圍加以確定,再選出結構的最佳方案。其次,計算結構。通過科學、合理的計算方法,計算各項參數,如構件受力與荷載等。最後,設計施工圖紙。佈置構件及確定構件尺寸構造、配筋量等。在設計的整個過程中,要根據有關標準,嚴格設計建築結構,特別是設計人員既應全面、認真瞭解各種要求和規範,又應熟練掌握施工的整個工藝流程,以確保設計出建築結構適合施工。

3概念設計在建築結構設計中的意義

概念設計在現代化的設計中有著極大的創新性,傳統設計要遵循設計手冊及計算程序,容易使設計師的思路墨守陳規,缺少了創新的設計理念及風格。概念設計則不然,它使設計師在設計過程中可大膽想象,通過自身設計經驗結合當下人們的審美風格尋找出具有風格的創新設計。概念設計還能有效提升設計師的實際設計能力,能有效的幫助設計師解決設計中遇到的實際問題,同時概念設計中正確的理念能引導設計師查找設計的根源,使得計算結果更加的準確,這就能很好的優化設計效果,通過不斷的對比自己的設計方案,優中選優,最終達到設計的可靠性與經濟性。補充一點,概念設計在實際的設計中能有效的彌補計算理論的不足和結構協同工作的不完整。

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4概念設計的原則

概念設計的主要原則包括:簡化結構傳力途徑、結構整體性原則、結構的規律性和結構設計選型的優化原則。其中,簡化結構傳力途徑是通過結構簡單性的作用,提升整體建築結構的承載力,並通過規範化的承載力計算,將結構整體受力體系進行受力分析,劃定受力分析範圍,並針對建築結構體系受力圖,對受力數值進行精確化的計算,通過對結構體系的內力及產生位移量進行詳細分析,確定最不利位置,從而有效避免結構受力最薄弱位置的出現。

5設計建築結構結構中引進概念設計的關鍵性

在設計建築結構的過程中,概念設計所起的作用不可或缺。通過科學、合理、有效地應用概念設計,既可幫助工程師豐富建築結構設計的實踐經驗,又可以不斷完善、創新建築結構的設計效果及設計理念。這樣便需要結構工程師應結合自身的實踐經驗與專業理論知識,通過簡單的估算,優化整個結構工程。如果做好了概念設計工作,則結構荷載便能沿最短的路徑上,被傳到地基,進而在滿足建築功能性要求的同時,節省資金和材料。在建築結構中,通過構件線剛度、相對的連接件剛度,來實現變形協調和力的平衡。在結構內部,通過剛度來實現外力的傳遞、作用、結構變形。在概念設計階段,應圍繞結構剛度,充分發揮剛度理論的作用,以增強結構設計的經濟合理性與安全適用性。

6概念設計及結構措施在建築結構設計中的應用方式

6.1建築施工環境的優選

對於建築工程而言,其選址會對其結構設計以及實際施工產生很大的影響。例如,需要根據場地勘查對地基防滲施工以及建築抗震性能等內容進行考慮。而應用概念設計當中的技術手段,能夠提前明確各種環境下的施工技術措施,特別是在施工現場存在軟土地基的情況下,需要對軟土地基進行提前的處理,防止後期由於地基穩定性不足在建築結構當中產生裂縫問題,對工程的質量安全造成影響,除此之外,建築結構設計期間還需要對防護距離、日照間距等內容進行考慮,也可以將這些內容作為工程選址的參考依據。

城建工程師論文,建築結構設計中的概念設計與結構措施分析


6.2對建築結構設計方面的相關工作加以協調

在進行建築結構設計的過程中,通過對概念設計的有效應用,能夠使建築結構設計方面的相關工作實現協調發展,而這種效用主要表現在相關基礎工作及上部建築結構設計當中,換言之,就是設計人員在對建築結構進行整體設計的過程中,不僅能夠使各項設計工作得到有效的協調,還能使工程的質量得到相應的保證。與此同時,建築結構方面的均勻受力也是體現其設計協調性的主要內容之一,在建築結構受力情況下,確保各結構的均勻受力,能夠使建築結構的穩定性和整體質量得到有效的提升,並在各項建築構件之間實現使用週期的協調統一。總而言之,將概念設計應用在建築結構設計當中,可以有效推動建築結構之間的協調配合,對建築技術乃至整個行業的發展都具有非常積極的作用。

6.3對建築結構設計效率進行提高

從本質上來看,想要建築結構設計、概念設計以及結構措施進行有效的配合,需要設計人員對建築體系及建築構件加強綜合應用,以此來實現建築材料與建築設計技術的綜合應用,在具體設計期間,設計人員要對建築工程的具體需求以及相關材料的應用性質進行全面的瞭解,以此來保證建築材料應用的高效性,同時要對各項設計工作間的協調程度進行強化。而為了進一步的提升建築結構設計的規範性及合理性,設計人員還可以準備多個設計方案,並根據工程實際進行方案對比,並從中選擇最優設計方案。

建築結構設計不僅需要技術符合規範要求,而且要以美學特徵為主,將建築藝術與專業技術相結合,形成一個穩定的、創新性構思建築體系。從美學角度上考慮,由於建築結構設計形式及類型越來越多,因此必須結合當前美學元素在建築結構設計的過程中進行應用,這樣才能夠保證建築結構形態與結構設計的有效性。概念設計是基於建築美學元素,從建築結構的空間形態和結構專業設計上分析,來還原建築設計師與結構工程師之間的互動關係。


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