摘要:在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,使用概念設(shè)計(jì)的方法可以有效實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和標(biāo)準(zhǔn)性,并提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果,實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)功能要求,確保建筑工程的整體質(zhì)量滿足規(guī)范要求。概念設(shè)計(jì)的優(yōu)勢使其在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中得到廣泛地應(yīng)用,使現(xiàn)代建筑工程能夠滿足時(shí)展的需求。本文主要的研究內(nèi)容是概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,希望本文的結(jié)論可以為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作提供參考和借鑒。
關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);概念設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)應(yīng)用
社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的增長對(duì)城市化建設(shè)起到促進(jìn)作用,為適合社會(huì)發(fā)展需求,建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)有所創(chuàng)新。應(yīng)用概念設(shè)計(jì)理念進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),要求設(shè)計(jì)師具有較高水平的專業(yè)能力,同時(shí)還應(yīng)具備較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力,能夠?qū)⑾冗M(jìn)的理念應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)工作中,提升建筑工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)水平。
1概念設(shè)計(jì)概述
概念設(shè)計(jì)指基于設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)積累,根據(jù)工程項(xiàng)目的具體情況和業(yè)主需求,使方案設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)的針對(duì)性。所以,工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)重視業(yè)主的需求,對(duì)需求進(jìn)行詳細(xì)分析后,根據(jù)建筑項(xiàng)目的特點(diǎn)確定建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案。工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)利用建筑設(shè)計(jì)理論,借鑒成功案例經(jīng)驗(yàn),優(yōu)化建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)內(nèi)容,完成符合業(yè)主需求的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。概念設(shè)計(jì)可分三個(gè)步驟完成,即分析、綜合、評(píng)價(jià)。在分析步驟中,設(shè)計(jì)人員要對(duì)需求數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和驗(yàn)證;在綜合步驟中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)廣泛收集數(shù)據(jù)信息,按設(shè)計(jì)需求確定初步的設(shè)計(jì)雛形;在評(píng)價(jià)步驟中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行篩選,從中選擇最優(yōu)方案?梢钥闯觯拍钤O(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)人員具有較高水平的專業(yè)綜合素質(zhì),同時(shí)具備發(fā)散性思維能力,能夠從龐雜的數(shù)據(jù)中篩選出有用信息,實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的深度設(shè)計(jì),充分滿足業(yè)主對(duì)工程的需求。
2概念設(shè)計(jì)的作用與基礎(chǔ)原則
2.1作用
2.1.1彌補(bǔ)電腦設(shè)計(jì)的不足之處電腦是進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要工具。借助電腦和BIM技術(shù),能夠快速、準(zhǔn)確地處理大量工程信息和數(shù)據(jù),幫助設(shè)計(jì)師完成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)。建筑工程的技術(shù)要求越高、數(shù)據(jù)越復(fù)雜、工程體量越大,電腦的優(yōu)勢作用越明顯?茖W(xué)、先進(jìn)的電腦應(yīng)用軟件是實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要保證,由于軟件的發(fā)展相對(duì)滯后,電腦的優(yōu)勢不能得到全面發(fā)揮。工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)用概念設(shè)計(jì)的理念,能夠有效提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和有效性,根據(jù)業(yè)主的實(shí)際需求,對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。彌補(bǔ)電腦設(shè)計(jì)的不足之處,提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。2.1.2實(shí)現(xiàn)其他設(shè)計(jì)需要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ),建筑工程的消防、外觀、水電、內(nèi)部布局等設(shè)計(jì)項(xiàng)目與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)聯(lián)性密切。現(xiàn)代高層建筑、大型綜合建筑的設(shè)計(jì)和施工應(yīng)具有整體性特點(diǎn),提高建筑工程各項(xiàng)目設(shè)計(jì)的聯(lián)系,有利于提升項(xiàng)目整體設(shè)計(jì)水平。概念設(shè)計(jì)重視建筑工程設(shè)計(jì)的整體性,通過對(duì)各項(xiàng)目工程的研究,系統(tǒng)性地制定總設(shè)計(jì)方案,有效提升工程設(shè)計(jì)的技術(shù)水平。例如,在消防設(shè)計(jì)中利用概念設(shè)計(jì)理念,判斷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)消防設(shè)計(jì)的影響關(guān)系,以此為基礎(chǔ)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),達(dá)到完善消防設(shè)計(jì)的目的。
2.2基礎(chǔ)原則
2.2.1科學(xué)受力基礎(chǔ)原則在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,要充分考慮建筑受力的情況。應(yīng)用概念設(shè)計(jì)理念可準(zhǔn)確分析建筑結(jié)構(gòu)的受力情況和形變影響因素。通過分析可知,對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)而言,均勻受力優(yōu)于集中受力,多跨連續(xù)結(jié)構(gòu)優(yōu)于單跨結(jié)構(gòu)。在具體建筑工程中應(yīng)用概念設(shè)計(jì),要遵循受力基本原則,優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的空間設(shè)計(jì)、梁柱設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)受力等;诳茖W(xué)的受力分析,重點(diǎn)關(guān)注變形部位的設(shè)計(jì)工作,通過提高結(jié)構(gòu)受力的科學(xué)性實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。盡量使建筑結(jié)構(gòu)受力均勻,防止受力的過度集中導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)變形。2.2.2優(yōu)選基礎(chǔ)原則在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,概念設(shè)計(jì)可清晰、完整地表達(dá)建筑工程整體構(gòu)成的基本內(nèi)容。對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化時(shí),應(yīng)根據(jù)建筑工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行合理性分析,再根據(jù)建筑的載荷、環(huán)境條件等,優(yōu)選符合標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)方案,合理使用線型、交叉、平面、疊合等設(shè)計(jì)手段,提升建筑工程的設(shè)計(jì)效果。對(duì)建筑工程的地質(zhì)條件、建筑承載力等情況進(jìn)行科學(xué)判斷,確保建筑工程的安全性。
3實(shí)施概念設(shè)計(jì)的措施
3.1在場地選擇中的應(yīng)用
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性與科學(xué)性直接影響建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及施工質(zhì)量水平。合理選擇施工場地,可以確保設(shè)計(jì)方案的順利實(shí)施。因此進(jìn)行工程場地的選擇時(shí),可使用概念設(shè)計(jì)的理念。利用概念設(shè)計(jì)理念考慮地形因素的影響。不同的建筑區(qū)域地形條件會(huì)存在較大差異。地形條件會(huì)直接影響建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性,因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,需重點(diǎn)考慮地形因素的影響。根據(jù)實(shí)際情況制定建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,以便降低地形對(duì)工程建設(shè)的影響,提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,確保建設(shè)工程的質(zhì)量。利用概念設(shè)計(jì)理念考慮地質(zhì)因素的影響。建筑工程的穩(wěn)定性容易受地質(zhì)因素的影響。為了避免地質(zhì)因素對(duì)建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性產(chǎn)生影響,工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)在項(xiàng)目建設(shè)前對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行勘察,確保建設(shè)場地滿足項(xiàng)目建設(shè)的地質(zhì)條件。此外,還應(yīng)考慮抗震性因素的影響。建筑工程的結(jié)構(gòu)抗震性會(huì)影響工程的安全等級(jí)。工程技術(shù)人員應(yīng)按建設(shè)等級(jí)確定抗震指標(biāo),確保建筑工程的安全性。
3.2在抗震、鋼混結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用
結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是目前建筑工程設(shè)計(jì)的重要工作內(nèi)容。項(xiàng)目設(shè)計(jì)人員應(yīng)預(yù)先收集建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),錄入BIM管理模型中,準(zhǔn)確計(jì)算建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。根據(jù)建筑工程所在地的抗震規(guī)范要求,確定建筑工程的抗震設(shè)計(jì)要求,然后進(jìn)行配筋量的計(jì)算。使用概念設(shè)計(jì)理念進(jìn)行建筑的抗震設(shè)計(jì),可實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)所需配筋量、剛度要求等工程技術(shù)指標(biāo)的綜合分析,使設(shè)計(jì)方案滿足抗震要求,同時(shí)降低工程資源的消耗,節(jié)約工程建設(shè)成本。
3.3在計(jì)算機(jī)分析中的應(yīng)用
應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可提高建筑工程管理的工作效率。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠減緩設(shè)計(jì)人員的工作壓力,提高數(shù)據(jù)計(jì)算的準(zhǔn)確性,提升工程設(shè)計(jì)水平,但過度依賴計(jì)算機(jī)工具,容易降低工程技術(shù)人員的學(xué)習(xí)積極性,對(duì)專業(yè)技術(shù)的學(xué)習(xí)造成阻礙。雖然計(jì)算機(jī)能夠提高設(shè)計(jì)人員的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作效率,若選擇的應(yīng)用軟件不合適,或技術(shù)人員的計(jì)算機(jī)操作能力不足,會(huì)影響最終的設(shè)計(jì)結(jié)果。概念設(shè)計(jì)可較好彌補(bǔ)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的不足之處。概念設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的理論知識(shí)進(jìn)行深入了解,同時(shí)提升自身的設(shè)計(jì)水平。對(duì)需求的全面分析,使項(xiàng)目設(shè)計(jì)人員能夠更加明確工程的設(shè)計(jì)目標(biāo),從而制定有效的設(shè)計(jì)實(shí)施方案。使用概念設(shè)計(jì)的理念還可實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化,使工程設(shè)計(jì)人員明確設(shè)計(jì)思想,有利于實(shí)現(xiàn)業(yè)主的需求。
3.4在方案選擇中的應(yīng)用
為了提升建筑方案的可行性,確保建筑工程的質(zhì)量要求和經(jīng)濟(jì)效益,工程管理者會(huì)比選多個(gè)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案,不同的規(guī)劃方案存在關(guān)注點(diǎn)的差異性,工程管理者會(huì)根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際需求,對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行綜合評(píng)估,最終確定最適合項(xiàng)目建設(shè)的設(shè)計(jì)方案。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用概念設(shè)計(jì),能夠提高多個(gè)規(guī)劃方案的比選效率,同時(shí)確保比選過程的客觀性和科學(xué)性,有利于項(xiàng)目管理者做出正確的決策。同時(shí)還可用于方案的可行性分析,綜合評(píng)價(jià)諸多因素對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響,使確定的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案具有較高的可靠性,對(duì)實(shí)現(xiàn)建筑工程的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益具有積極的促進(jìn)作用。
3.5在平面結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用
高層建筑的設(shè)計(jì)需考慮風(fēng)荷載對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成的影響。通常建筑物越高,受到的風(fēng)荷載影響越大。如果建筑物長期承受來自各水平方向力的作用,會(huì)使建筑物側(cè)面發(fā)生位移。所以,在分析建筑物遭受風(fēng)荷載影響的過程中,應(yīng)先對(duì)鄰近建筑物的風(fēng)荷載影響進(jìn)行詳細(xì)分析,將分析結(jié)論用于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作中,提高建筑工程的抗風(fēng)能力。進(jìn)行建筑物的整體平面設(shè)計(jì)時(shí),可使用概念設(shè)計(jì),對(duì)風(fēng)荷載影響下建筑物結(jié)構(gòu)的側(cè)移問題進(jìn)行綜合分析。選擇抗風(fēng)性良好的平面類型,分析時(shí)也應(yīng)考慮建筑四周的高層建筑對(duì)風(fēng)壓造成的影響,根據(jù)建筑物需抵抗的豎向及水平荷載力,解決建筑平面設(shè)計(jì)中的工程問題,從而提升建筑平面的結(jié)構(gòu)質(zhì)量。
4結(jié)語
綜上所述,國內(nèi)建筑行業(yè)迎來新的發(fā)展機(jī)遇,對(duì)高層建筑的大量需求,使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作面臨諸多方面的挑戰(zhàn)。項(xiàng)目設(shè)計(jì)人員應(yīng)應(yīng)用概念設(shè)計(jì)的理念,提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前對(duì)業(yè)主的需求進(jìn)行深入分析,確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)施方案。必要時(shí)可會(huì)同業(yè)主、結(jié)構(gòu)技術(shù)員等,對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行綜合評(píng)估,根據(jù)評(píng)估意見實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的改進(jìn)和優(yōu)化,使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有安全性、抗震性、美觀性、經(jīng)濟(jì)性的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)建筑工程的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。
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