2023年建筑结构设计中的概念设计及结构措施.doc

建筑结构设计中的概念设计及结构措施建筑结构设计中的概念设计及结构措施 黄杨 摘要：在经济发展的带动下，我国的城市化进程不断加快，城市规模的迅速扩大和城市人口的不断增加，使得城市建设用地急剧减少。为了缓解日益紧张的人地矛盾，满足城市居民的住房需求，建筑逐渐向着高层化的方向发展，高层建筑在城市形象中发挥着不可替代的作用，做好建筑的概念设计及结构措施，凸显建筑的造型创意，在建筑中更加完美地展现设计时的设计理念和结构，对于城市形象工程的建设是十分重要的。关键词：高层建筑；概念设计；结构措施 中图分类号：TU97 文献标识码：A 引言 随着我国国民经济的发展及人们生活水平的提高，对建筑结构设计提出了更高的要求，其在建筑行业中占据着重要位置，因此，加强建筑结构设计，注重概念设计与结构设计之间的关系，提高工程师的设计水平，使建筑结构设计取得良好的成果。一、建筑结构设计阐述 在建筑结构设计中，由于现行的结构设计与理论还存在一定的差异，尤其是在结构设计不可计算性方面，因此，注重概念设计是非常有必要的。所谓结构设计，是指建筑与其他设备等各种结构元素所表达出来的结构语言的过程，在结构设计中，主要包括结构方案、建筑结构计算、施工图纸设计等三个阶段，第一，结构方案，其主要任务是根据各项参考指标来确定出建筑的结构形式，如地质勘查、现场施工类别及建筑高度、层数等，并根据建筑的结构形式来布置结构承载体系和受力构件等，在结构方案设计阶段中，其遵循结构设计的经济性、合理性，采用的方法主要是根据不同结构形式的适用范围来确定的，最终确定最佳的结构方案;第二，结构计算阶段，其主要任务通过选择科学、适用的计算方法来进行各项参数的计算，如荷载、构件受力大小等;第三，施工图纸设计环节，确定构建布置、配筋数量及构件构造措施，在整个设计过程中，应严格按照相关标准要求进行设计，尤其是设计人员，不仅要充分、全面地了解相关规范要求，还需要全面掌握整个施工工程的施工工艺和流程，以保证建筑结构设计适用于建筑施工中。二、概念设计与建筑结构设计之间的关系探讨 概念设计是指以设计师的个人经验为基础进行的定性设计，而结构设计是根据概念设计的要求及力学等定量设计来实现的一个逆向过程，其中，定量设计主要包括建筑结构内力、配筋数量及结构变形等参数。若概念设计不合理，将会影响整个建筑的结构设计，由于概念设计是体现出设计师的一种先进设计思想，因此，在建筑结构设计中，设计师需要根据建筑的整个概念进行结构设计，并对构件与结构之间的关系进行协同处理。所以，概念设计与结构设计两者之间的关系是相辅相成的。二、如何在结构设计中运用概念设计 1、建筑场地的合理性选择 建筑场地的选择影响着结构概念设计的结果，所以说对结构设计来说非常重要。建筑场地的选择要符合施工的条件，同时满足采光、水电、噪音等多方面的考虑。最重要的一点，就是应该考虑建筑场地的抗震能力。选择的地点必须是抗震效果比较好的地点，以免发生危险的情况。一般在工程的初步设计之前就要进行建筑场地的科学选址和勘察，如果施工场地确实不允许，又必须在此进行建设，那么就应该做好科学有效的手段来降低危险系数。2、建筑基础的科学化应用 建筑场地进行合理选择后，紧接着就是对建筑基础的科学化选择，在选择的时候要根据建筑场地的地形和地质结构等进行分析，选取合理的建筑基础。一般在建筑基础的选择上有以下三种情况:首先，桩基础。在地质比较松软或者负重比较大的情况下，大多会选择桩基础，因为桩基础能够使下部对上部进行力的承载；其次，箱形基础。箱形基础的安全性比较高，抗灾能力比较强。一般高层建筑中会应用箱形基础。是因为箱形基础使下部的承载力实现均匀分配，保持地基的受力均匀。最后，筏形基础。筏形基础能够实现分散建筑上部结构承载力，是下部承载力减弱，对地基进行力的控制，不出现地基的不均匀沉降。3、结构规则的合理应用 建筑结构中只要保证非结构件的正常稳定运转，就能使建筑材料的成本实现降低，因此主体建筑结构的选择，要做到合理、科学和对称性，在多数的施工中，实现抗侧力主体结构的对称，所选择的平面结构也应该是容易形成对称结构的。当然，具体情况具体分析，还要根据实际情况进行选择，同时符合平面工程的科学设计。4、抗震抗灾能力的强化 建筑设计和施工的成功与否，不只是外型和质量的方面，还有抗震抗灾上的需求。所以机构概念的设计，要考虑到抗震抗灾的问题，在设计时要多增加防线，以期实现减弱地震的危害性。当然结构的变化也能起到抗震抗灾作用，比如安装特定的原件，使得建筑体对地震的破坏力进行有效的减弱。5、结构刚度科学化选取 建筑结构在刚度的选择上至关重要，而且在建筑结构概念设计中也必须遵守刚度的要求。结构刚度可科学化选择，是保证工程质量的有效措施，还能够对地震等灾害起到危险性降低的作用。与此同时，结构刚度的科学化选取还能扩大空间的占有率，使建筑平面的利用率等都能得到合理的利用。三、结构措施 在建筑结构设计中，在结构方案制定、结构计算和施工图纸绘制等各个环节中，都需要根据库概念设计的理念来进行结构设计。在结构设计过程中，应做以下措施:1、合理选择结构材料。第一，在选择钢筋、混凝土中，根据相关规定的强度等级来选择混凝土与钢筋的强度等级，一般箍筋与混凝土的强度等级不低于 C20，对于直径为 10mm 的纵筋，其强度等级应不低于 C25，只有确保建筑材料满足了强度等级设计要求后，材料的强度才能得到充分发挥;第二，确保结构的整体性，根据钢筋的一级抗震等级和二级抗震等级进行抗震构造连接，在节点连接中，应遵循强节点、弱杆件的设计原则，注重构造连接度的把握，以保证整个结构构造的整体性。2、选择建筑场地，应选择抗震性比较好的地方，在地震场地条件下，应充分考虑结构破坏的因素，根据结构体系方案和设计经济合理性来确定结构体系，确保建筑结构的延性、匀质性得到提升。另外，当地震发生时，由于地震将会持续一段时间，这就要求需要设计多道抗震防线，使结构设计体系满足抗震结构设计要求，进而提高整个建筑的抗震能力。3、结构刚度及构件受力应符合要求，通过降低结构构件的延性指标来提高结构刚度，然而，在结构设计中，为了准确判断出计算方法的正确性，则可以根据相关概念设计的延伸来确定。随着计算机技术的快速发展，大多数设计都是通过计算机来实现的，但是，在设计过程中，若只利用计算机来计算，由于计算结果未作科学分析，这必然导致计算机计算的结果与实际情况不一致，因此，将实践与设计理论有效结合起来，对计算结果进行科学分析，合理对施工图纸进行调整，以保证结构设计的科学性、合理性。4、注重施工现场处理，在施工现场中，由于一些不确定因素将会影响结构设计的计算结果，若仅仅依靠单纯的计算方式，其是不能有效解决此类问题的，因此，在结构设计中，设计人员不仅要结合概念设计来进行结构设计，还需要依靠自身的实践经验和设计技术，加强与施工单位、监理单位的交流，最终提出科学、合理的解决方案。结束语 概念设计及结构措施在建筑结构设计中的应用，能够优化结构设计，提高结构承载力和稳定性，使其寿命达到甚至超过设计使用年限，并且建筑结构能够与周围环境有机的融合，提高了建筑的使用价值。因此，在建筑结构设计中应用概念设计及结构措施是十分必要的。参考文献 1王明.建筑结构设计中的概念设计及结构措施略论J.门窗,2013（25）.2李芳.概念设计及结构措施在建筑结构设计中的应用J.城市建筑,2013（18）.3温殿伟.概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用J.门窗,2013（15）.