1前言

概念設(shè)計是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一項重要因素,在一程度上會反映出建筑結(jié)構(gòu)的整體水平。隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,人們對建筑設(shè)計質(zhì)量的要求也在不斷提高,結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑設(shè)計中的重要組成部分,直接影響到建筑行業(yè)未來的發(fā)展走向。在我國建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中,基本上采用的是概念極限狀態(tài)理論,這個理論雖然可以在一定程度上提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的技術(shù)水平,但是在實際應(yīng)用過程中還是會存在一些問題,不能對建筑物的承載力進(jìn)行預(yù)測。所以為了保證在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中能準(zhǔn)確預(yù)測出建筑物的實際承載能力,我們需要引入概念設(shè)計,從而來促進(jìn)建筑設(shè)計的發(fā)展。

2概念設(shè)計的論述

概念設(shè)計是建筑設(shè)計中一項全新設(shè)計理念,其不需要進(jìn)行數(shù)值的計算,只需要對用戶需求進(jìn)行詳細(xì)的分析,然后得到一種概念產(chǎn)品。概念設(shè)計的過程是一個由抽象到具體的過程,同時其也是一個由模糊到清晰的過程,實質(zhì)上是貫穿與整個設(shè)計階段的一種設(shè)計方法。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,概念設(shè)計是在面對一些無法分析的問題時對建筑結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行分析的方法,根據(jù)分析后的相關(guān)內(nèi)容和設(shè)計人員的實際經(jīng)驗來完成建筑物的抗震設(shè)計以及整體布局設(shè)計。概念設(shè)計可以根據(jù)建筑物的整體結(jié)構(gòu)和分布結(jié)構(gòu)之間的力學(xué)關(guān)系來確定最終的建筑結(jié)構(gòu)布置方案。概念設(shè)計可以在一定程度上對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行宏觀控制,這主要體現(xiàn)在兩個方面,第一個方面是協(xié)調(diào)建筑整體和分部之間的關(guān)系,第二個方面是進(jìn)行相關(guān)的理論設(shè)計,在這一階段的設(shè)計過程中,工程師需要綜合考慮工程設(shè)計的實際條件,結(jié)合理論和工程建設(shè)的材料性質(zhì)兩個方面的因素來計算實際需要的工程建設(shè)理論數(shù)據(jù),從而準(zhǔn)確判斷出概念設(shè)計的準(zhǔn)確性。

3概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中重要性的分析

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中涉及到建筑學(xué)領(lǐng)域的知識比較多,如果只是依靠建筑結(jié)構(gòu)部分的經(jīng)驗總結(jié)很難確保知識的系統(tǒng)化和規(guī)范化,更不會便于對知識進(jìn)行運(yùn)用。所以我們在實際工程的建設(shè)過程中要充分利用概念設(shè)計,利用其整體性的概念來對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行正確分析,同時還可以對建筑設(shè)計軟件的計算結(jié)果進(jìn)行分析。如果有問題,還可以對建筑物的實際受力情況和工程建設(shè)中的計算結(jié)果進(jìn)行再次分析,然后對建筑物結(jié)構(gòu)的設(shè)計重新進(jìn)行調(diào)整,靈活處理構(gòu)件之間的關(guān)系,保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性和協(xié)調(diào)性。概念設(shè)計不僅綜合了傳統(tǒng)設(shè)計理念的長處,同時還在此基礎(chǔ)上改善傳統(tǒng)設(shè)計理念中的不足之處,從而解決建筑整體上存在的理論問題。

4概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的具體應(yīng)用

4.1概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)方案選擇中的應(yīng)用

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計之前,我們需要選擇合理的設(shè)計方案,一般我們會采用概念設(shè)計中思想比較好的設(shè)計方案,目的是保證方案的合理性和經(jīng)濟(jì)性。我們在選擇基礎(chǔ)設(shè)計方案的過程中,需要對施工現(xiàn)場的不同影響進(jìn)行綜合考慮,比如說地質(zhì)條件、載荷分布情況等等,根據(jù)這些因素來確定最終的設(shè)計方案。在對地基基礎(chǔ)設(shè)計之前,我們應(yīng)該要根據(jù)之前得到的實地勘察報告進(jìn)行分析,之后再進(jìn)行設(shè)計,如果沒有及時得到實地勘察報告,設(shè)計人員應(yīng)該要收集一些相關(guān)資料,從而全面掌握施工現(xiàn)場的情況。我們只有在掌握比較完整的信息的前提下,才能夠保證設(shè)計工作的合理性和準(zhǔn)確性,設(shè)計人員同時也要注意在同一單元中要采用同一單元結(jié)構(gòu)體系。

4.2概念設(shè)計在建筑物抗震設(shè)計中的具體應(yīng)用

在建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計中,一般情況下都是通過設(shè)計人員確定建筑的初始尺寸,之后再計算出節(jié)后的實際剛度,根據(jù)剛度判斷出地震力,最終得到需要配置鋼筋的數(shù)量。在建筑設(shè)計的過程中,我們可以了解到建筑結(jié)構(gòu)的剛度和地震力以及配置鋼筋數(shù)量之間成正比關(guān)系,當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的剛度越來越大時,地震力也隨之變大,配置鋼筋的數(shù)量也會增加,結(jié)構(gòu)的剛度就會更加強(qiáng),相應(yīng)的地震力也會增大。所以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中盲目的增加鋼筋數(shù)量會起到相反的作用,不僅不會減小震力,反而會使得地震的效果增強(qiáng),對于抗震的效果也不是很理想。我們將概念設(shè)計應(yīng)用到抗震設(shè)計中能夠拓寬設(shè)計思路,進(jìn)而獲得理想的抗震效果。比如說我們在建筑物的主體和基礎(chǔ)之間設(shè)置一些隔震層,這樣就可以大幅度的降低地震給建筑物帶來的影響。

4.3概念設(shè)計在建筑平面中的具體應(yīng)用

在一些高層建筑的設(shè)計過程中,通常需要考慮到風(fēng)荷的影響,一般建筑物越高,受到的風(fēng)荷影響就越大,再加上建筑物長時間承受水平力的作用,會引起建筑物側(cè)面移動。我們將概念設(shè)計引入到建筑物的平面設(shè)計中,就需要考慮到建筑物結(jié)構(gòu)的側(cè)移現(xiàn)象。設(shè)計師在選擇建筑物形狀時。要考慮到建筑物能否承受風(fēng)荷的影響或者是建筑物能否將風(fēng)荷影響降到最低。我們在對建筑物承受風(fēng)荷影響進(jìn)行分析的時候,首先要正確分析與其相鄰的建筑物對風(fēng)荷分布的影響情況,這樣設(shè)計出來的建筑物才能夠確保對風(fēng)荷有一定的抵抗能力。

5概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)中的注意事項

5.1選擇合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案

結(jié)構(gòu)方案的選擇包括結(jié)構(gòu)性形式、結(jié)構(gòu)體系以及結(jié)構(gòu)布置三者的選定,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的概念設(shè)計中,最重要的是選擇合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,在選擇方案時,要充分考慮到結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的安全性、經(jīng)濟(jì)性、實用性以及合理性。設(shè)計師也要在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時運(yùn)用自己積累的理論知識和工作經(jīng)驗,對可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行充分考慮,其中包括建筑物受力和抗震性問題,運(yùn)用多種設(shè)計方法選出合理化并結(jié)合實際情況的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,比如我們在選擇結(jié)構(gòu)體系時,首先我們要熟悉各種結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn),再結(jié)合建筑的實際情況選擇出合理的結(jié)構(gòu)體系,在結(jié)構(gòu)布置一開始,我們要充分考慮到建筑物的受荷面積和建筑層數(shù)、建筑空間以及功能等,利用積累的經(jīng)驗數(shù)據(jù)、公式來初步選擇和布置,切記不能盲目布置,結(jié)構(gòu)的合理性將會直接影響到結(jié)構(gòu)設(shè)計的進(jìn)度和質(zhì)量。

5.2選擇合適的計算簡圖

計算簡圖是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時必須要使用到的工具,她會輔助設(shè)計師來開展相關(guān)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作,所以在進(jìn)行概念設(shè)計時,我們必須要保證計算簡圖的正確性,同時要結(jié)合實際情況判斷構(gòu)件會受到哪個方向的力,判斷出受荷是否均勻,合理的受力分析是計算簡圖是否正確的前提,而錯誤的計算簡圖會導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計出現(xiàn)嚴(yán)重的失誤,直接影響到建筑結(jié)構(gòu),甚至是安全事故。此外,設(shè)計師要充分考慮到實際結(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)應(yīng)該是鋼接點(diǎn)或者是鉸接點(diǎn),總之要保證計算簡圖的設(shè)計誤差要在允許的范圍之內(nèi)。

5.3正確分析計算結(jié)果

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,肯定會應(yīng)用計算機(jī)軟件進(jìn)行輔助設(shè)計,但因為目前計算機(jī)軟件的種類太多,不同的軟件之間存在著差異,因此,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師要對計算機(jī)軟件的計算過程有所了解,不能完全照搬計算軟件的計算結(jié)果,要在驗證計算結(jié)果的基礎(chǔ)上再加以利用,避免因為計算結(jié)果的失誤給建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作帶來影響。在計算前要輸入正確的計算參數(shù),得到數(shù)據(jù)后要做出合理的判斷,正確取舍數(shù)據(jù)。

6結(jié)束語

概念設(shè)計是一種整體性的設(shè)計理念,所以設(shè)計師在進(jìn)行概念設(shè)計時要突破傳統(tǒng)設(shè)計理念的禁錮,從建筑物的整體性出發(fā),對影響建筑物的每一個因素進(jìn)行分析,這樣才能夠設(shè)計出更好的建筑結(jié)構(gòu)。此外,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,我們還要積極創(chuàng)新,采用新的設(shè)計理念和設(shè)計方法,努力做到設(shè)計理念的全面性,同時設(shè)計師也要不斷提高自身設(shè)計水平,通過不斷學(xué)習(xí)來了解新型的建筑材料,保證概念設(shè)計的作用得到充分發(fā)揮,為建筑結(jié)構(gòu)的安全和建筑質(zhì)量提供安全保障。