浅析概念设计在建筑结构设计中的应用

浅析概念设计在建筑结构设计中的应用

刘欣欣

新疆化工设计研究院有限责任公司，新疆乌鲁木齐市，830000

摘要：良好的建筑结构设计可以有效减少建筑施工过程中的成本，也能有效保障建筑工程的整体质量。概念设计是建筑设计中不可或缺的重要内容，同时也是设计师所要具备的一项技能，在进行建筑结构设计时，需要设计人员依照施工要求完成设计想法的实体化，融入当代建筑学理论的同时，还要通过实践经验完成后续的工作，进而实现对建筑结构功能性的优化与管理，加强对建筑结构概念性分析，并以此为基础完成相应的论述。基于此,本文对建筑工程中的概念设计和结构构造措施展开论述,旨在为建筑企业进一步优化建筑工程的整体质量提供方向。

关键词：概念设计；建筑结构设计；应用

引言

近些年随着城市化进程的加快，城市建筑发展迅猛，建筑物的数量在增加的同时其结构也越发复杂，主要是现代建筑物并非仅仅为了满足居住的基本功能，建筑物向着功能多样化的方向发展，布局样式也在不断变化，这也对建筑结构设计提出了更高的要求。建筑物的施工都是根据结构设计来进行的，结构设计的水平直接影响着建筑的质量和安全性。但是现阶段在设计方面还存在某些细节方面的问题，因此合理的应用概念设计来对结构设计进一步优化完善，最大程度避免某些不利问题，从而提升整个建筑设计品质，促进经济发展。  

1建筑结构设计中概念设计的内涵以及意义

建筑设计人员要按照设计思想评估建筑设计方案，另外参照之前设计的实践经验来对概念设计进行对比分析，可以在宏观方面对于建筑结构情况进行控制，以对比结果作为参照进行建筑结构方案的具体设计，对于相关隔振设备位置和规格型号进行调整以及实施，从而提升建筑结构的设计科学性。概念设计会在安全、工期、成本等维度影响到建筑设计。若能够科学运用概念设计，可以有效提高结构设计的科学性、合理性、可靠性以及安全性，同时也可以进一步降低计算方面的错误，从而不断完善结构设计效果。同时，合理应用建筑概念设计可以提升建筑设计的合理性，也能够增强工程技术人员的工程实践能力，可以进一步优化建筑设计人员的概念设计能力，更利于增强建筑设计人员的创新能力。在概念设计的实际应用时需要对建筑结构受力等内容进行明确，要更加全面地对建筑结构承受力量加以剖析探究，基于此实现建筑结构计划改进目标。设计工作者应当遵照创新发展的思想，科学、全面地剖析建筑所具有的各种功能，以此为基础进行建筑结构的设计，不但可以增强建筑物的功能性，同时也能够进一步提升建筑设计方案的安全性、经济性。

2概念设计在建筑工程中的应用要点

2.1重视控制施工现场

在具体应用过程中,设计人员必须提高施工现场控制工作的重视程度。为降低外界因素对概念设计应用效果的影响,设计人员应基于自身实践经验,将概念设计的相关理论与施工现场的控制工作进行有机结合。同时,设计人员还应积极探究与挖掘建筑工程施工现场存在的问题,并制定相应的优化措施。

2.2优化主体结构

设计人员在将概念设计应用于建筑工程的主体结构设计中时,应严格遵守合理性及对称性原则,在保障建筑工程结构的稳定性及安全性的基础上,适当减少材料的使用量。设计人员还应确保建筑工程结构各环节相互衔接,并在计算和分析工程数据的基础上,对建筑工程的主体结构进行优化,进而保证建筑工程结构设计符合基本要求。

2.3合理选择基础形式

现阶段,我国建筑工程的基础形式主要包括桩基础和箱基础这两种。桩基础广泛应用于地表承载力较弱的工程或软地基建筑工程中,在协调建筑工程的整体负载力方面具有明显作用。桩基础常应用于建筑与土壤直接接触的区域,能有效提升建筑工程结构的稳定性；箱基础自身的硬度较高,能够将建筑工程的整体重量转移至基础结构中,进而提升建筑工程的抗震性和土壤的承载力,防止建筑工程在使用过程中发生沉降。在具体设计环节,设计人员应结合施工现场的实际情况和相关工程数据,科学制订建筑工程施工设计方案。

3概念设计在建筑结构设计中的应用措施

3.1钢混结构

钢混结构是当前我国建筑行业中，使用频率较高的内容，其本身有着极高的应用特性与质量，在开展相关工作中，应当由设计人员进行创新与优化，加强对新型模式的重视程度，刚度太大地震力相应也会变大，钢筋混凝土用量增加成本增大，合理的控制住建筑结构的总体刚度，这样不但可以优化成本，而且还可以提高建筑物的安全性和稳定性，对于后续的工作也会产生积极影响。有关钢管混凝土结构的原理特征如下所示。（１）外部钢管。这类钢管能够针对结构内部的混凝土材料开展有效地约束，提高混凝土强度的同时，还能够根据实际情况完成变形风险的管控。与其他技术相比，钢管混凝土结构的存在，使得建筑物本身所具备的抗震性与安全性大幅度提升，不但减少超高层建筑底柱过大所产生的不利影响，在轴压方面也能够得到有效的控制。（２）内部混凝土。混凝土的存在，能够对整个结构的内部空间进行填充化处理，使得外部钢管不会发生较为严重的变形问题，产生支撑力的同时，可以是钢管的特性和混凝土的特性相互结合，相互取长补短达到最佳的受力特性，这样可以很大程度提高建筑结构本身的承载能力，在安全性与稳定性方面也能够得到有效地提升。从最终结果来讲，采用钢混结构后，所形成的承载力是单一承载力代数的十几倍。

3.2协同工作

对于设计人员而言，在进行建筑结构设计的过程中，应当加强对材料的管控力度，并以此为基础完成相应的协同工作，通过提高利用率的方式，完成工程强度的提升与管理，减少风险干扰，对于工程建设也会产生积极的影响。随着我国社会的不断发展，人们在进行结构设计时，需要加强对材料的分析与处理，并根据梁构件的标准完成相应的改革工作。矩形截面梁是建筑结构设计中不可或缺的重要内容，但其本身所存在的受弯构件却有着极低的利用率，究其原因，则是因为弯曲梁本身是以梁体长度所在的方向为变化趋势，在整个过程中所产生的应力水平相对较低，这就使得有关中心轴附近的材料，在应力水平上也会呈现下降的趋势。因此再设计过程中结合概念设计理念，特别关注应力变化情况和范围，选用平面桁架的方式，利用构件的中心点进行应力作用，满足经济性需求，同时在可靠性方面也能够得到有效保障。与其他结构相比，这种材料的自重相对较低，且经济实惠，能够满足不同状态下的工作需要。桁架形态的设计原理，与矩阵形态大体相同，其所产生的结构特性自然也存在着均衡的特征，利用桁架方式能够对弦杆的受力情况进行平衡控制，在这一过程中，不但能够实现稳定性方面的作用，在建筑材料强度上也能够实现有效的保障。此外，设计人员在对平衡桁架开展设计与管理中，需要依照压杆的实际比值完成后续的应用工作。

结束语

作为概念设计与结构构造措施应用的主体,设计人员应不断提升自身的专业素养,并基于建筑工程的实际情况和以往实践经验,加强对施工现场及结构构件的控制力度,利用结构构造措施与概念设计理论来对建筑工程结构设计进行全面分析,进而实现建筑工程施工设计方案和结构设计方案的最优化,促进我国建筑工程领域的进一步发展。

参考文献

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