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建筑概念設計方案

時間:2023-09-22 17:05:47

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇建筑概念設計方案,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

建筑概念設計方案

第1篇

關鍵詞:建筑結構;概念設計;結構措施

中圖分類號:TU3文獻標識碼: A

引言:隨著計算機的普及和廣泛應用,在結構設計中給部分工程師造成一種錯覺,認為建筑結構設計與先前的理論體系產生脫節,僅僅是一些圖形的拼湊,使得傳統的結構設計方法普遍存在墨守成規的現象,結構設計失去了應該具有的創新思想等。在建筑結構設計中,概念設計與結構措施至關重要,只有采用先進的設計思想與方法才能夠趕上現代化建設發展的步伐,同時也反映了一個結構工程師的設計水平。本文對建筑結構設計中的概念設計與結構措施進行分析并提出自己的看法。

1、結構概念設計的定義

概念設計是利用設計概念并以其為主線貫穿全部設計過程的設計方法,是完整而全面的設計過程,它通過設計概念將設計者繁復的感性和瞬間思維上升到統一的理性思維從而完成整個設計。將概念設計理念引入到建筑結構設計之中便形成了建筑結構概念設計。建筑結構

概念設計以建筑工程概念為設計依據,采用能夠滿足建筑工程相關要求和符合建筑工程的客觀規律的方法,進而實現對建筑工程的宏觀控制。

其設計理念是在建筑結構總體方案設計的最開始,就將建筑領域的相關理論知識正確應用到實際問題的處理之中,通過對實際問題的分析,比如結構體系、房屋體形、剛度分布等等,去實現設計方案。在這過程中需要工程師具備結構方面相關知識,依據相關規范、規程,

從宏觀上對建筑設計方案進行評價、鑒別、選擇,抓住要點,用正確的概念來指導概念設計。

2、結構概念設計的重要性

隨著行業設計理念的不斷進步發展,結構概念設計在建筑結構設計中被廣泛地應用。使得目前我國建筑結構設計無論從質量和效率方面都得到了很大的提升。同時此種設計方法經過專業同行的不斷發展推進,已經積累了大量寶貴的實踐經驗,相關設計方法理念也得到不

斷繼承和發揚。概念設計可以實現結構設計方案的完美化。在建筑設計的方案階段對設計方案進行有效把握,依靠工程師的知識體系以及依據相關規程,通過主、客觀結合的方式,在方案設定初期,這能實現優化選擇,從而避免了后期設計階段計算中的困難,同時又能使方案高效、經濟地制定。

概念設計可以實現結構設計方案的創新性。隨著人們對計算機依賴程度的加劇,很多設計工作者已經習慣性傳統設計,結果造成設計方案沒有新意。二概念性設計理念體現的是先進的設計思想,能夠實現現代化建筑結構新穎、經濟地創新設計。另外,建筑結構概念設計還可以可判斷電算結果可靠性,利用概念設計來分析原因,找到問題的癥結所在,彌補計算機初步設計階段不能優化設計方案的不足等。

3、結構概念設計在建筑結構設計中的應用

3.1 場地條件和基礎選型

地震作用對建筑物的損害極大,在建筑結構設計體系中,工程師應該在初步設計前進行合理選址。通過對場地的勘察,盡量選擇有利于抗震的場地,盡量避免在不利于抗震的危險地段建造建筑。

3.2 選擇和布置結構體系

在建筑結構設計中“強柱弱梁”的概念一直為人們所重視,因此在建筑設計過程中,工程師要對梁的剛度進行相對弱化處理,保證在建筑破壞過程中,首先是梁發生破壞。

3.3 選用結構計算分析原則及程序

建筑設計中不同建筑截面和構件需要采用不同的力學假定進行分析計算,如果選用的計算理論與實際狀況不符,那么就會產生很大的計算誤差,造成計算結果無法使用。因而,工程師應該依據不同構件的實際情況合理選用計算假定,符合或接近結構的實際工作情況。

3.4 布置外形尺寸及結構面

結構平面布置應盡量簡單、規則和對稱,使結構的剛度中心與質量中心重合,以減小扭轉,避免剛度突變和出現薄弱層的情況。如果同一棟建筑上下結構布置發生變化,結構剛度就會發生巨大改變,此時為了保證建筑的合理過度,便要設置結構轉換層。

4、結構措施

4.1 協同工作與結構體系

建筑結構的協同工作顧名思義就是要求建筑結構的組成構件在受到外力作用時,能夠相互配合,使作用效應能夠合理地被結構構件承擔。結構構件在協同工作時,形成一個有機整體,共同承擔荷載,實現內力合理分配,共同達到極限狀態。例如,在磚混結構中,建筑基礎與上部砌體結構必須依靠圈梁和構造柱聯接,協同工作,使結構構件受力均勻,避免出現局部超出承載極限破壞,聯合受力才能夠實現建筑的整體穩定性;高層建筑中,由于底部受力巨大,角柱需要極大的抗扭性,要求給角柱設計較大的抗扭能力,此時可以通過采用田字型柱保持相關的受力,增大長細比例等措施。

4.2 材料利用率

協同工作設計,還在于對材料的充分利用。當建筑結構內部構件能夠實現協同工作時,這也表明材料的利用率也越高。其核心思想可以簡單理解為“花最少的錢,做最好的建筑”。例如,傳統的矩形截面梁就存在利用率低的情況。矩形截面梁的受力性能體現了大部分材料的存在實際上是降低了材料的利用率。對這種等截面梁來說,大部分區段,即使是拉壓邊緣,其應力水平均較低。針對梁的受力特點,可以將桁架設計為與彎矩圖相似的形狀,從而使桁架的弦桿受力均勻。本著這種設計理念才能夠真正實現建筑結構設計的合理性與經濟性。

結束語:

雖然在建筑工程建設中,建筑材料和施工技術已經得到很大的發展,但是沒有先進的設計理念,科學、經濟、新穎的建筑結構設計還是無從實現。必須對建筑進行科學合理的結構設計才能夠實現對建筑結構的宏觀控制,從而大幅度提高建筑結構設計的質量和效率。通過本文對建筑結構設計中概念設計、應用以及建筑結構措施的簡要分析,希望能夠對讀者在建筑結構設計有所幫助。總之,隨著社會經濟的不斷發展和人們生活水平逐漸提高,社會對建筑結構設計的要求也越來越高。概念設計這種科學合理的設計理念將會在建筑結構設計中扮演更為重要的角色,同時相信它也將為建筑結構設計的發展做出更大的貢獻。

參考文獻:

[1] 姚驥華. 建筑結構設計中概念設計的研究[J]. 科技創業家,2012.

第2篇

【關鍵詞】:土木工程;建筑結構;問題;措施

1、土木工程結構設計概述

1.1內涵

土木工程一方面指勘察、施工等技術活動及所使用的相關技術設備;另一方面是指服務于人們生產、生活等各方面需要的建筑工程設施。而土木工程結構設計是指根據工程設施的具體用途和建筑物需滿足的要求做出結構上的詳細設計方案,是施工前的必要準備工作之一。

1.2特征

對計算機技術的應用程度較高。在對土木工程進行結構設計的過程中,計算機技術發揮了較大作用,各種設計軟件的產生給設計者的工作帶來很大的便利。同時,對該技術的運用也使得設計的精確度提高、設計的科學性增強,從而使得結構設計能更好地服務于實際需求。

2、土木工程建筑結構設計所遵循的原則

2.1設計方案要合理

方案設計合理是結構設計方案的基本要求,即方案具有可實施性,能夠確保結構穩定性的同時還要盡可能滿足建筑的各方面要求。這需要設計師在設計前對建筑的功能進行調查了解,對建筑的特點進行準確把握,同時對工程施工地點等有所了解,因為一個建筑結構的穩定性不僅要在結構上符合各種力W要求,同時也要考慮當地環境因素,這樣才能確保最終建筑的穩定性。

2.2設計方案要完善

方案的完善性需要通過對基礎方案的多次審核修改后得到的,在新的結構設計方案確定后,設計師需要對基礎方案進行研究分析,同時發揮出團隊的力量發現原方案中的不可理之處,綜合各方面因素對原方案進行修改,通過方案的不斷修改來提升最終方案質量。

2.3設計方案要高效

方案的高效性主要表現在設計圖標的標注上,設計方案中建筑物設計圖標的明確非常關鍵,通過對建筑物的標注能夠確保整個設計圖紙有詳細的數據源,使圖紙變得更加形象化,同時也便于工程圖紙在施工過程中的應用,另外在圖紙設計過程中將工程施工中可能遇到的問題標注出來,能夠有效避免工程施工問題,也是提高設計方案高效性的重要措施。

3、土木工程建筑結構設計過程中存在的問題即解決措施

3.1圖紙設計問題

圖紙建筑結構設計第一步,隨著現代科技的不斷發展,各種繪圖軟件的出現使圖紙設計變得更加便利,圖紙是建筑施工的第一參考目標,其質量好壞直接關系到整個工程質量。但是在圖紙設計過程中存在態度問題,設計人員沒有認識到圖紙的重要性,認為只是一種參考,在工作過程中態度消極,使得最終的設計的圖紙質量達不到要求,圖紙與實際建筑結構在細節上有一定出入,很難保證最終建筑結構質量。針對這種情況,首先要改變設計師的態度,轉變圖紙在其心目中的地位,提高設計師對圖紙的重視度,在圖紙設計過程中不僅要確保其質量還要確保其可指導性,尤其是在建筑結構細節問題上要在圖紙上重點突出,能夠有效防止因圖紙細節不明確而造成的結構問題。

3.2設計師的專業素質較低

由于現代建筑工程巨大,一般一個建筑的結構設計都需要一個團隊來完成,這個團隊設計者的專業素質直接決定著最終結構設計質量。對于一些團隊而言,雖然有專業的設計者帶領,但是其設計團隊內部其他人員的專業素質并沒有達到要求,在任務分配過程中,由于不同設計者存在專業差距,導致最終的結構設計產品在細節方面沒有得到完善處理,或者是需要后期通過多次修改才能勉強達到要求,這樣的設計團隊會影響建筑結構設計最終質量。專業素質對于設計師而言是非常重要的,一個設計團隊之間的設計師首先要統一設計理念,對于專業素質較低的設計師降低其工作量,同時不斷對其進行專業素質培養,通過‘一帶一’,即經驗豐富的設計師帶領新人來不斷提高其專業素質,通過經典建筑結構的分析學習不斷提升自身對建筑結構設計的理解,從而不斷提高整個設計團隊整體專業素質。

3.3設計方案缺乏優化

方案優化是結構設計方案的關鍵步驟,通過綜合各方面因素對原有設計方案進行分析,從而解決其存在的問題,使方案更符合現代設計理念的要求。在土木工程建筑結構設計過程中,受各方面因素的影響,在設計方案的優化方面存在一定問題。其次結構設計方案整體性和概念性較低也是方案優化中的問題,建筑結構設計是一項復雜的工程,但是建筑的整體性是非常重要的,設計師不能忽視了建筑的整體性而片面思考問題,這樣會影響建筑結構的整體性、美觀性等。最后建筑設計師為了追求結構設計的新穎性,使整個結構設計過于‘浮夸’,導致建筑結構存在各種缺陷,使設計方案僅僅存在于‘空想’層面上,無法進行方案實施。設計方案的優化需要不斷重復,反復篩選。首先設計師要明確建筑的功能,這是進行結構優化的第一步,在滿足功能要求的基礎上進行成本、美觀等方面的優化,確保最終方案在各方面都能滿足要求。針對結構設計方案的整體性和概念性問題,在每一次優化過程中都站在建筑整體的角度進行優化分析,這是確保其整體性的關鍵,對于過于片面的東西可以舍棄或者在其它方面進行完善補充,從而使各個結構組成整體性強,整體性不僅要體現在結構上還要體現在功能上。最后,建筑結構設計的基本理念就是‘可實施性’,所以在結構設計時要緊緊圍繞這一理念,堅決避免追求個性、新穎而拋棄其基本理念,所以在每一步的結構設計時都要考慮是否可實施,這樣才能保證最終結構設計方案的可實施性。

結束語

結構設計的科學合理對于保證土木工程的安全性具有深刻意義。當前我國土木行業在結構設計中仍存在較多的安全問題,從而使得工程質量堪憂、相關事故多發。面對這種現狀,有關部門與人員需積極采取相關措施增強土木工程結構設計的安全性,以維護人民群眾的生命財產安全、維持社會穩定。

【參考文獻】:

[1]馮濤.土木工程建筑結構設計中的問題與策略探討[J].住宅與房地產.2016(09)

第3篇

【關鍵詞】房屋結構設計 建筑結構 設計 優化

一、引言

針對建筑進行評價的指標比較多,同樣的,針對建筑性能評價的指標也多種多樣。一般的來講合格的、高質量的建筑,外觀應當是美觀且大氣,同時整個房屋建筑的基本結構完整、質量上乘,所使用的材料也相當考究。針對房屋結構設計的質量好壞、水平高低進行評價,對于整個建筑功能性的發揮以及整個建筑的后期使用均有著巨大的意義。所以,有必要針對房屋建筑的結構設計理念進行分析,對傳統的設計理論進行優化和改良,以現代化的審美標準來提高房屋結構設計的水準,促進我國建筑事業和相關設計行業的不斷發展。

二、建筑結構設計優化的基本理論

房屋結構設計,是一項技術含量很高的專業性活動。設計人員在進行具體房屋結構的設計時,應當兼顧建筑物的各種性能指標,包括使用價值指標、美學價值指標等。建筑物的功能價值,指的是建筑物作為人們的日常住所必須具有的遮擋風雨、抗溫度變化等基本功能;建筑物的審美價值,指的是建筑物的外形要美觀、結構搭配要協調,從而給人以美的享受。設計者不僅要考慮到房屋的基本性能,還要考慮到房屋的結構搭配以及美學價值的大小。在這樣的設計理念指引下,設計者就要從擬定的多種方案中選擇一種最佳方案,以實現房屋結構設計的綜合目標。我們可以將這個方案篩選過程用科學化方式加以表達,運用建筑學和相關的數學知識,在許多種設計方案中,選擇一種與設計目標最相符的、最能體現居住著需要的設計方案。

建筑結構設計優化,指的是在設計建筑結構時,要改革設計理念,應用科學、先進的設計方案篩選方式,選擇出在各方面都能達到最佳效果的設計方法。建筑物內部的結構十分復雜,要將建筑物的各個部分完美組合在一起,使建筑物發揮最佳的功能,并不是一件容易的事情。建筑結構設計優化,具體包括建筑區中各個部分結構設計的優化,以及建筑物整體設計結構的優化。在這兩個部分中,建筑區整體結構的優化顯得更為重要,因為整體是各個部分的綜合,在完善房屋高性能方面發揮著更大的作用。具體來說,建筑物整體結構的優化包括房屋頂部設計的優化、房屋設計的優化,以及房屋細節結構設計的優化。在這三個大部分中,還可以細分出型號選擇、布局設置、受力研究、價格衡量等較小的設計項目。在實際的結構設計中,設計者還要緊密結合建筑工程的實際情況,努力實現房屋建造的經濟效益、社會效益和環境效益。

在確保房屋結構性能穩定的前提下,設計者要大膽創新,敢于探索新型的結構優化方案。在進行建筑結構設計的過程中,設計者要平衡房屋使用者和建造者的利益,充分考慮房屋建筑工作者的意見;在滿足建筑物建造者需求的基礎上,尋求新式的房屋結構布局方法。

具體而言,房屋的平面結構應當憑證,體現出建筑物的對稱美,并盡量減小平面建造質量與房屋剛性結構要求之間的差異,使得房屋在承受較大的水平方向作用力時,不至于發生結構性的扭曲;在滿足居住著使用要求的基礎上,設計者應將房屋的承重結構設計成豎直貫通的形式,以便增強房屋對豎直方向壓力的承受能力;盡量不更換房屋原有的轉換結構。因為一旦更換這些結構,就會消耗大量的建筑原料,不符合房屋建設的經濟性的要求,還不比較容易造成外來壓力集中于某一個承受點上的現象;豎直方向的剛性程度設計要遵循漸變規律,避免剛性結構角度的突然改變。否則,角度突變的部位在受到強烈的水平壓力時,不容易轉移壓力,這對于房屋整體抗壓性能的提升是很不利的。

三、房屋結構設計優化方法概述

在建筑結構設計工作中,造價是極為關鍵的一個環節,也是整個工程中比例極為重大的問題。結構設計優化技術的選用對于造價控制極為關鍵,可以產生客觀的經濟效益。為此,建筑設計部門和有關工作人員在工作中必須要遵守經濟、適用、合理、科學的設計原則,精心設計,采取科學的現代化技術手段制定出能夠滿足建設設計、工作要求的設計方案,從而實現降低工程造價、取得工程最大經濟效益的目的。

1.結構設計優化技術分析

在剛從事建筑工程項目結構設計的時候,除了考慮到設計對象的基本使用功能以及安全可靠性之外,還應當在工作中考慮到將它作為設計對象來進行分析,使得其盡可能的達到完美。這就是工程和結構的最優化問題,是一個用科學的語言來描述的問題。對于利用確定的數學方法,在所能的設計方案的集合中搜索出可以讓人滿足、達到預計標準的方案。

結構設計優化方法從建筑理論上進行分析,主要是體現房屋工程分布結構的優化設計和整體結構優化設計兩個不同的方面。其中房屋結構整體優化設計則是一個涵蓋了房屋系統的設計、房屋圍護結構設計、房屋選型設計、房屋布置、房屋受力分析以及地面工程等多個環節的復雜工作。而局部設計主要是指對房屋某一部位和分項工程進行優化和改進的結果。

2.房屋結構優化設計的意義

就一個建筑工程項目而言,結構設計優化技術的應用不僅可以達到降低工程造價、提高工程效率的效果,而且對于實現房屋的美觀性、實用性以及室內空間的個性化布置有著重要的意義。在建筑市場上,每一個單位和企業都希望工程在滿足建筑結構長遠效益的基礎上,最大限度的減少和降低建筑結構的近期投資,同時保證建筑物的節后可靠性、科學性,也只有這樣,才能夠在工作中實現持續發展、可持續發展以及更多的市場經濟效益。

四、結構設計優化技術在建筑結構設計中的應用

結構設計優化方法和技術使用于實踐之中的一個廣泛課題,是建筑工程項目的整體設計、前期設計、抗震設計等多個部分環節組成,利用結構優化的方法不改變使用性能的前提降低工程造價,已取得巨大的經濟效益。

1.結構設計優化前注重事項

結構設計過程中,前提方案時明確設計方案目標的前提,前期方案的確定直接影響建筑的總投資,而現在存在的普遍問題就是前期方案階段機構設計并不進行參與,設計者進行建筑設計時大多不考慮結構的合理性以及它的可行性,但是建筑設計的結果卻直接對結構設計造成影響,某些方案可能會增加結構設計的難度,并使得建筑的總投資提高。如果在方案的初期,結構優化設計就能參與進來,那么我們就能針對不同的建筑類別,選擇合理的結構形式,合理的設計方案,獲得一個良好的開端。

2.直覺優化(概念設計優化)技術與建筑結構設計

直覺設計用于沒有具體數量的情況下,由于不確定性和計算難度大等差異,在對于統一建筑方案,可以有許多不同的結構布置設計;確定了結構布置的建筑物,即使在同種荷載情況下也存在不同的分析方法;分析過程中設計參數、材料、荷載的取值也不是唯一的;建筑物細部的處理更是不盡相同,這些問題是計算機無法完全解決的,都需要設計人員自己作出判斷。而判斷只能在結構設計的一半規律指導下,根據工程實踐經驗進行,這便是前面所說的概念設計。因此,概念設計存在于設計師對多種備選方案進行選擇的過程中。

3.概念設計處理的實際建筑設計問題

概念設計所要處理的問題是不確定的,多種多樣的,例如一些抗震能力。但可以肯定的是希望通過概念設計,建筑結構能在各種不期而遇的外部作用下不受破壞,或是破壞程度降至最低。因此,分析如何應付建筑物可能遭遇的各種不確定因素成為概念設計的重要內容。其中,地震作用最為難以琢磨,破壞性也最大。故而,建筑設計過程中就應該未雨綢繆,從計算及構造等各個方面都要采取一些有助于提高抗震能力的措施,不利于抗震的做法則應盡量避免。剛度均勻、對稱是減小地震在結構中產生不利影響的重要手段;延性設計則能有效地防止結構在地震作用下發生脆性破壞。

五、結束語

綜上所述,只有合理地選擇建筑結構設計方案,不但可以滿足相應的技術要求,還能節約工程成本,因此在建筑結構優化設計時,合理的設計方案極其重要。但是建筑的結構優化設計非常復雜,且具有很強的綜合性,因此必須深入研究對建筑結構設計的優化方法。

參考文獻:

[1]周宏偉 芻議房屋結構設計中建筑結構設計優化方法的應用[J] 四川水泥 2014(12)

第4篇

關鍵詞:建筑結構設計;概念設計;結構措施

中圖分類號: S611 文獻標識碼: A

一、概念設計

(一)、概念設計的概念

概念設計是指在工程建筑結構設計之初,不予提供確切的數據的情況下,根據以往工程建筑中的經驗,進行整體方案的設計,對工程施工過程中將遇到的問題進行預測,通過多方面的分析論證最終制定出最合理的設計方案。概念設計是設計者在進行工程建筑結構設計之前的宏觀規劃與微觀調整,體現著設計者的經驗和思想,力求減少建筑結構設計上出現的問題。

(二)、概念設計的重要作用

1、概念設計是整體設計的保障。

在初期進行建筑結構的概念設計時,設計師經過多方面問題的考慮,制定出合理的設計方案,對后期整體工程建筑設計起到很好的基礎作用。概念設計的設計師結合工程建設的各種特點,運用各種方法進行數據分析,把個結構之間進行對比分析,得到可靠的設計方案,使方案達到最大程度的低成本,高效率,最合理。科學先進的概念設計能夠完善相關建筑結構設計,避免在工程后期的出現重復。

2、概念設計是設計師思想理念的體現。

隨著科技的發展,建筑設計過程中計算機的使用越來越廣泛,但是對于輔工具的使用會約束設計者的創作思維,使設計的方案缺乏新穎性,還容易出現現實結構與程序設計的差異。概念設計是鍛煉一個合格的設計師在有限的時空內進行完整的設計的過程,在進行設計的過程中處理好建筑結構的各個部分,設計出完善的設計方案。概念設計體現出一個設計師對建筑的思想和理念,能夠在進行創作的過程中,把最新的想法和創意及時的融入到設計方案中,使建筑結構的整體設計趨向完善。

(三)、概念設計的注意事項

1、設計者認真核對數據。由于科技的迅速發展,設計者越來越多的利用計算機進行建筑設計,但是在很多時候會發現同一個設計的計算結果并不相同,這主要是由于運用不同的軟件導致的,不同的軟件在進行計算時程序方法不相同。因此,設計者不僅需要掌握方案的設計,還需要掌握計算機程序的操作管理。設計者對于數據的準確性進行多次檢查核對,還要借鑒前人經驗和平時實踐判斷出數據的對錯,對數據的核對引起重視。

2、對方案的選擇。設計者在進行設計時,會根據不同的需求和不同的分析得到不同的方案,設計者要充分的考慮設計方案的合理性、科學性、實用性以及安全性,在運用理論知識和實踐經驗的總結的同時,也要考慮到工程建設的材料、結構、要求以及建筑過程中易出現的問題,最終選擇一個最合理有效的方案。

3、合理設計計算簡圖。工程設計的計算簡圖對工程整體結構有著重要的影響,因此設計者在進行概念設計時要結合實際情況,并運用自身的實踐經驗和理論知識,將計算簡圖中帶有的失誤降到最低,合理的設計簡圖的應用,會減少建筑整體的不良影響,杜絕安全事故的發生。

二、結構措施

(一)、建筑結構中的協同工作

1、協同工作是指建筑結構設計中,各個結構部分有效的配合,協同作業,使工程建筑結構達到最佳狀態和最長使用期限。在進行工程建筑時,要把建筑結構的下部和上部聯合起來,分解建筑承載的壓力,并且要保證受力的均勻性,即建筑結構在承載力時,保證每部分的結構都能受力均勻,杜絕受力偏向某一結構,造成部件的損壞。

2、在進行高層建筑的施工過程中,均勻受力是施工建設的基本要求。施工過程中注意受力情況,切不可使受力柱達到承載極限,避免造成安全事故的發生。在進行超高層建筑時,為避免受立柱承受不住壓力,可以采取田字型柱來承載受力,這樣的方法可以使長細比例增大,避免某一位置受力過大造成損壞。

3、在高層的建筑中,每一部分結構的設計都影響著工程的質量和施工的安全。在建筑的四個角、梁與梁交接的地方的承重柱,稱為角柱。建筑結構的角柱的設計也十分重要。角柱的嚴格要求在于極強的抗變形、抗扭、抗壓的能力,盡管目前的建筑結構中柱體的設計已經很大,但是這并不能減少承重柱體變形的可能性。在施工的過程中總結出,混凝土的彎曲變形直接取決于截面的受壓高度及相關的邊緣部位受壓能力,因此,為了提高柱的承壓能力與抗破壞能力,應直接采用高強度的箍筋柱和鋼筋混凝土,避免彎曲變形情況的出現。

、充分利用材料

協同工作設計的另一個目的,還在于對材料的充分利用。一般來講,材料利用率越

高,該結構的協同工作程度也越高。下面我們從一類構件進行分析:

梁類構件的演變是可以看出材料利用的問題。矩形截面梁是最普通的受彎構件,它的材料利用率很低,原因有兩方面:一方面是靠近中和軸的材料應力水平低,另一方面是梁的彎矩沿梁長一般是變化的,這樣對等截面梁來說,大部分區段,即使是拉、壓邊緣,其應力水平均較低。針對梁的這種受力特點,用結構概念分析,主要是因為梁截面存在應變梯度,只有當構件是軸心受力時,材料利用率才可能增大,于是就出現了平面桁架,平面桁架可以理解成“掏空”的梁――將梁中多余材料去除,既經濟,又降低自重;故桁架的上弦相應于梁的受壓邊,下弦相應于受拉鋼筋。規則桁架中腹桿的受力(拉、壓)與梁中主拉、壓應力方向一致。

根據上述分析,還可以將桁架的外形設計為與彎矩圖相似的形狀,從而使桁架的弦桿受力均勻。由于桁架中大量存在壓桿,壓桿的強度往往由其穩定性決定,而不是由桿件截面材料強度決定,因此,在平面桁架的設計過程中,應設法降低壓桿的長細比。單純增大截面是下策,特別是上弦桿,應努力增加其平面外的剛度(有時上弦采用雙桿形成的復合壓桿),提供平面外約束(增加支撐),如果把這些平面外的支撐再連接成桁架,這樣就使平面桁架變為平面交叉桁架,最后發展為空間網架。空間網架的材料利用率高,應力水平高,故在大跨度、大空間結構中廣泛使用,但網架結構中仍然存在壓桿,這樣高強材料就不能使用。因此,我們找到了懸索結構,懸索結構中所有的“桿件”均為拉桿,這樣就使懸索結構中桿件的應力水平極高,材料利用率極大,高強材料得以充分利用,還可施加預應力。因而在超大跨度的結構中,懸索結構(或包括懸索結構的組合結構)是首選的結構類型。

在工程建筑過程中,對于材料的利用率問題始終是施工方首要關心的問題。為了贏取最大的利潤,需要在施工過程中降低建筑成本,提高建筑材料的使用率,使材料得到充分的利用。為適應市場經濟的發展趨勢,進行低成本高利潤的施工措施,一方面提高建筑結構各部分的協同能力,另一方面使建筑材料得到最大限度的開發使用是建筑施工單位的整體要求。通過結構措施的設計,能夠達到對結構材料充分利用的目的。

結束語:

綜上所述,本文就建筑結構設計過程的概念設計和結構措施分別進行分析,分別從幾個方面進行了論述探討。正因為人們對居住環境的要求日益增高,所以建筑結構設計的整體要求也在提高,建筑結構設計的概念設計及結構措施也更應該受到重視,使概念設計不斷的創新和突破,結構措施逐步增強,為建筑結構的整體設計走向完善。

參考文獻:

[1]王一民,趙啟龍.建筑結構設計中的概念設計與結構措施[J].中國建筑金屬結構,2013(02)

[2]嚴毓純,孫建軍.探討建筑結構設計過程中的概念設計及結構措施[J].企業技術開發,2012(06)

[3]李芳.概念設計及結構措施在建筑結構設計中的應用[J].城市建筑,2013(10)

[4]韓嬋媛,董毅.淺談建筑結構設計中的概念設計[J].科技之友,2013(12)

[5]布偉欽,步海斌.關于建筑結構設計中的概念設計與結構措施[J].科技致富向導,2013(07)

第5篇

[關鍵詞] 建筑表皮; 數字化; 新建構

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2013 . 23. 030

[中圖分類號] TU201.4 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194(2013)23- 0058- 02

0 前 言

在這個建筑的新時代當中,連接不是基本的問題,所有建筑表皮都沒有厚度,且可以精確地連接在一起,不需要連接件、釘子、螺絲,不必受限于材料的改變,這完全是一個空間和表皮的游戲領域。

過去我們所依據的建筑理論在虛擬世界中起不到實質性的作用,由于虛擬空間處于失重狀態,因此重量與載重并不是決定組件尺寸、形體和比例的基本因素,在這個過程中不存在結構表現及結構可靠的概念。在虛擬網絡世界里,物體只是一種能任意縮放其比例的虛擬體現。

虛擬空間所創造出來的建筑結構會改變某個特定地點的樣貌,如悉尼歌劇院,它大大改善了本納隆角與悉尼海港的風貌,給人留下難忘的印象。虛擬空間能夠重新建立特定的實體環境,并能隨時隨地對其內容加以舉例說明。

1 虛擬技術對建筑設計進行實現的優勢

1.1 對建筑前期方案的推敲

在當今被實體化概念所困擾的人可能想否認這樣的建筑狀態,并且會有一種相互矛盾的論述。但當我們發現現今的科技完全可以讓虛擬空間與實體空間互換時,這種矛盾將迎刃而解。

目前有很多建筑設計人員初步擬訂建筑設計方案的時候,可以通過計算機對該方案預先進行虛擬表現;運用3D計算機輔助設計系統準確、快速地對該建筑設計方案進行虛擬參觀,通過對虛擬空間的研究,將數據輸入系統的數據庫里進行比對,可以精確地模擬實體對象與空間3D數字模型,在比對完成后通過系統內部的測評功能對該設計方案進行仔細的評價與審核,反饋該方案中的各個指標系數是否符合標準、模型建立是否正確、是否保證節能最大化等信息。

在對該方案提出修改意見與建議后,設計人員根據系統反饋的信息對設計方案進行修改,再次使用CAAD系統進行測評,反復評價審核后確定最終的設計方案。

因此,虛擬空間為建筑師和業主對設計方案進行事前評估提供服務,最終的目的是為了盡可能真實地模擬出建筑的結構、材料,獲得真實的體驗。

1.2 實體建筑中建構的數字實現

以前沒有采用計算機輔助建筑設計(CAAD)技術的時候,設計師畫出建筑草圖之后,將建筑方案按照比例畫在平面圖上,不能直觀而真實地表達設計意圖。

使用CAAD技術后,設計人員首先用AutoCAD繪制建筑設計圖,再利用SketchUp對整個設計草圖進行修改并呈現出來,取代了人工手繪的步驟,減輕了工作負擔;然后利用3DMax軟件,根據設計草圖,按照建筑的體量與比例初步建立一個模擬模型,數字化的作品便于我們從各個視角進行檢視,而且可以隨時存儲對方案的修改過程。

計算機輔助建筑設計方式,打破了之前由于空間局限而不能對所設計的建筑進行全方位觀察的局面,設計人員審視的視角不再受到限制,而且節約了設計成本,還有利于設計方案的立體修改,有利于提高建筑設計人員的創新思維能力,推動了建筑設計行業的發展。

2 建筑設計數字化建構與反建構

建構一詞來源于希臘語,原意指木匠或營造者,后來涵義延伸,具有制作過程的意義,并且泛指藝術創作,涵蓋了技藝、方法、材料甚至觀念。19世紀德國學者Botticher開始在建筑領域中談及建構的角色,認為建筑具有“中心及包裹”兩部分,而外部包裹必須反映出內部的中心本質,同時提出“局部與整體”的觀念。另一德國學者Semper認為,建筑由構造方式分成4種類型——基礎、壁爐、屋架與屋頂、圍合表皮;另外,他還強調“連接”是建筑物形成時最重要的建構因子,同時也是區分不同材料的構成方式。

20世紀,研究者在上述基礎上,繼續進行創新性研究,提出結構、構造與建構三者之間關系,討論結構與構造技術的關系,提出細部是材料與構造的準則,建筑的意義在于細節之處的設計,反對技術對建筑表皮的細部控制,主張細部設計是一種創新,一種判斷力的運用,強調結構中的連接是最基本的元素。

當代建筑設計與數字化構造方面的研究,認為傳統的構造與數字化構造基本元素及過程是相對立的,并提出了“反建構”的概念來擴充傳統設計與構造在數字時代的定義。在當今科技發展的時代,計算機提供了新的生產方法與解決方案。隨著科技的發展,我們可以應用各式各樣的新材料與新的制作過程,傳統的建筑構造已受到數字科技的沖擊,當前我們需要一個更加系統的、整合數字化與古典元素的新建構,以便更好地探討建筑表皮的數字理論。

3 對數字化時代建筑設計的思考

處在21世紀數字時代初期,建筑作為一種信息媒介,它包括的不僅僅是結構、構造、節點細部等技術因素,它還承載一個時代社會的生活、審美方式等諸多信息,起著文化載體的作用。建筑形式應當表達形式構成的自然規則與自然屬性,表達的是人類對構成自然的要素和自然規律的認識。建筑形式自身的構成是一個科學與技術的問題,比如材料科學、結構科學都是研究建筑形式的科學構成問題。但“建筑構成形式的表達”卻不單是一個科學技術的問題,“材料的特性”與人類某種情感的契合,以及建筑構成體系的理性所揭示的自然規律是建筑建構性的本質,而建構性的表達正是建筑藝術的本質。

由于各個時代工藝與技術的限制,建筑設計無法像藝術創作那樣無拘無束。如何使建筑作品在重重困難中有更好的藝術性,成為新時代建筑設計師的重要任務。

4 結 語

數字科技不只是設計工具,也是一種設計媒介,數字科技能夠使設計者基于當時所處的社會文化,在個人設計思考過程中,產生新的創意,建筑表皮數字化新建構必將激發出新的創作靈感。

主要參考文獻

[1] 劉育東. 新建構[M]. 北京:中國建筑工業出版社,2012.

[2] 毛鴻霖. 淺析計算機輔助建筑設計與綠色建筑設計結合[J]. 科技傳播,2010(12).

[3] 胡小強. 虛擬現實技術[M]. 北京:北京郵電大學出版社,2005.

[4] 閻俊愛. 智能建筑技術與設計[M]. 北京:清華大學出版社,2005.

第6篇

1可行性分析、項目投標

計算機處理信息數據的優勢與眾不同,科學合理地分析并預測工程項目的可行性,能減少決策失誤率。1980年,美國明尼蘇達州某超市集團總部想規劃該州北部區域的新建超市項目,經過傳統方法得出要新增七個規劃布點的結論。在正式做決定前,該超市集團老總嘗試將這一規劃任務交給計算機服務中心處理。計算機服務中心根據反饋過來的關于該州的相關信息(如人口構成、工資待遇、交通情況、商業網點等等)后進行綜合處理,得出的分析報告與傳統方法得出的不同,減少了兩個規劃布點。僅僅CAAD系統這一方案便為該超市集團節省投資費用1億美元左右,并使工程項目投標能在極短時間內完成。

2概念設計、造型構思

過去,建筑師在概念設計階段(即建筑設計的關鍵時期)構思設計方案或建筑造型時,或是憑借自身空間想象力,或是簡單設計結構草圖,這種局限性較大的設計方法較為原始。而CAAD系統的出現為建筑師高效設計大打方便之門,三維立體圖形能夠幫助設計師更好地理解建筑空間、建筑造型與色彩質感等概念,并綜合考慮周圍環境做好設計優化。法國盧浮宮廣場上的玻璃金字塔便是世界著名建筑師貝聿銘在借助CAAD系統構思完成的,對后世影響巨大。

3方案優化、專項分析

CAAD系統在建筑設計平面布置方案的深化過程中分析、評估、量化采集到的設計指標、重要屬性或功能活動,反饋修改工作通過人機交互完成,以此實現人機交互的良性循環與最終優化。如何對設計方案進行具體修改主要還是看設計師,計算機也只是在旁邊進行一些輔助工作,例如整理數據、綜合分析等等。另外,在建筑設計的設計方案初始階段,CAAD系統能完成定性定量的關于物理、環境和功能等專項內容的技術指標核定,從而使建筑設計更趨向科學合理。上述這些多為技術性及可計算性的設計內容,也能通過CAAD系統完成信息輸入與人機交互,反饋修改工作通過人機交互完成,以此實現人機交互的良性循環與最終優化。這兩種人機交互的組合便構成了CAAD系統設計方案的優化交互。現階段,如此這般的設計方案專項內容技術指標的綜合分析與反饋修改已被越來越多的建筑師廣為使用,且在國內外的應用效果還不錯。

4設計制圖、技術文檔

計算機在數字化技術的支撐下,其制圖技術發展程度已經到了一定高度,CAAD系統軟件中也有制圖工具。建筑師使用CAAD系統,可完成建筑設計圖紙的創建、優化及修改等諸多任務繁重的工作。在CAAD系統中,圖形可以隨意移動、旋轉、縮放、美化,還能實現圖標與尺寸的自動標注。根據工種與內容不同,建筑師在進行設計制圖的過程中,要注意到一點,圖層不同,所放置的圖形也是不同的;此外,還可以根據設計要求,隨意選取不同圖層中的圖形進行組合,從而使建筑設計圖紙能順利完成。一般來說,設計系統里有數據存儲系統,以方便快速存貯與準確記錄設計方案中的所有信息,這么一來,既可以使不同的工種在具體施工過程中能夠相互協調,也可以使錯誤一眼辨識,方便統一糾正。設計施工圖和細部大樣可選用建筑構造詳圖庫和建筑構配件庫中的內容拼接裝配進施工圖中。建筑設計圖紙只要出爐,CAAD系統便自動生成關于建筑設計的技術經濟指標和分析報告,這樣設計部門便可將所有相關圖紙信息遞交給上級部門,予以審核。建筑設計圖紙階段,CAAD系統的應用效益特高,這有利于減輕建筑師的制圖壓力。因此綜上所述,國內外的建筑設計部門完全可以大力引進CAAD系統,并大面積推廣該項系統軟件的應用領域,使之更好地服務于建筑設計工作,以提高建筑設計水平。

作者:胡錦單位:錦州寶地建設集團有限公司

第7篇

關鍵詞:建筑結構;概念設計;原則

中圖分類號: TU319 文獻標識碼: A 文章編號:

隨著社會經濟的發展與人們的生活質量、欣賞水平的不斷提高,建筑的結構設計被提出更高的要求。需要設計人員加強計算機技術的應用,發展更為先進的計算機理論,研發并應用新型、輕質、高強與環保的建筑材質,從而使建筑結構設計可以更加的安全實用。其中為了防止建筑結構設計人員陷入只注重使用精密計算機進行設計,忽略了實用性嘗試的誤區,提出了重視概念設計的觀點。

一、概念設計的含義

在建筑結構設計中,概念設計與理論設計相對應,是指不通過精確的數值計算,在一些非常規的問題與難以作出理性精確分析的問題中,結構設計者依據建筑物的整體體系與分體體系之間的震害現象、試驗現象、力學關系、結構破壞原理與相關工程經驗獲得的基本結構設計思想與設計原則。從宏觀的角度確定建筑結構的整體布局。

概念設計往往利用估算近似值的方法,可以在方案設計階段迅速有效的對整體結構進行構想、選擇與比較。得出的設計方案往往具有定性準確,概念清晰的特點,避免了后期實施階段一些不必要的運算麻煩。同時,概念設計也是判斷理論設計是否有效可靠的重要依據。

例如,對于建筑的底層框架設計,設計人員往往只注重使用三維空間結構的分析程序進行計算,并人為刻意的進行抗震墻的布置。這種做法一方面無法滿足樓層間存在合理的剛度比,又不能完整的反映出底層框架在遭受地震時的受力情況,其主要問題在于過度使用了理論設計方法。計算程序的使用與選擇不當,往往會造成難以估量的損失。因此,想要避免這種情況,在建筑結構設計的過程中配合概念設計是一種不錯的方法。

概念設計并不是一種非邏輯性的空想,而是當建筑結構設計遇到問題時,依靠常規的設計方法無法解決而不得不采取的思路與手段。因此,概念設計與理論設計應該是一種互補的關系,理應成為建筑結構設計過程中的重要組成部分。

二、概念設計的發展現狀

概念設計的充分利用,可以拓寬結構設計的思路。傳統的建筑結構設計與計算理論的研究往往只關注如何提高建筑的結構抗力,這種思維方式導致建筑配筋量逐步增高,混凝土的等級也越來越高,建造價格自然就水漲船高。由于設計人員過分注重配筋率的限定,從而導致出現大量的胖柱、肥梁與深基礎的建筑。例如在建筑的抗震設計過程中,設計人員一般會根據混凝土的等級與初定的尺寸計算出結構的剛度,再由結構剛度對地震力進行計算,最后計算配筋的比率。但在實際生活中,配筋率越高,剛度增大,地震力會隨之增前;而結構剛度越大,地震的作用效應也會越大。這種傳統的結構設計反而產生相反效果。

如果利用概念設計的方法,轉換設計思路,可以考慮降低地震的作用效應。在目前現有的抗震設計中,隔震效能的研究就是非常好的例子,通過隔震層的設計與效能裝置的加設,可以有效的降低地震的作用效應。這種研究已經在國內外廣泛的開展起來,其中在日本,研究成果已應用于實際建筑設計中,并取得理想的使用效果。而我國由于認識的限制與技術的不足,在建筑設計行業仍未得到廣泛的應用。

三、概念設計的重要意義

1.帶動建筑結構設計的發展

由于近幾年經濟發展迅速,科技水平不斷提高,企業部門在工作中分工不斷細化,越來越多的精確數據計算與整體系統運作被計算機操作所代替,隨之而來的是設計人員逐步忽略非常規性的思維方式與操作方式。在機器化的生產時代,計算機的精密計算阻礙了人們通過工作經驗來解決設計過程中的遇到難題。于是,概念設計引起行業學者越來越多的關注,并推動建筑設計結構行業的發展。

2.具有合理性與實際性

建筑物作為空間實物的存在,很多問題不能通過理論數據加以解決,應該做到具體問題具體分析。而計算機的數據運算,往往只能得出理論化、精確化的結果,在實際解決問題的過程中這些數據很難有較強的實用性與合理性。概念設計的出現可以很好的解決這些問題,設計人員通過對建筑結構的整體布局,呈現出較為真實、合理的建筑實體,從而使建筑結構設計得到優化。

3.概念設計可以排除隱患

計算機過度精密的運算結果并不是對建筑整體結構的正常反映,由于理論設計的機械化、程序化導致整個結構設計存在錯誤隱患的例子并不少見。而與之相反,概念設計通過人性化的思維方式可以對建筑實際進行全面的探討,成為解決問題的有效途徑,由這點可以看出,建筑結構設計必須重視概念設計的運用。

4.優化設計方案

結構設計的初始階段即為建筑方案的選擇,此階段由于某些問題無法通過計算機加以解決,因此必須通過設計人員依靠自己的設計經驗,對設計方案進行有效的分析,運用概念設計的方法對設計方案進行策劃、整合,最終達到優化的效果。

四、概念設計的遵循原則

1.精確分析數據結果

建筑結構結算的目的在于獲得精確的數據結果,因此,必須嚴格對待這一過程,不能盲目的進行。數據結果能否順利實現,是保證建筑結構的安全性與決定結構設計能否順利進行的重要條件與重要途徑。設計人員必須從輸入數據、計算數據與產生數據三個方面進行嚴格的審查。此外,由于受到外部因素的影響,同樣會導致數據結果的不準確,例如,使用不同的計算工具與不同的計算數據軟件,人為因素造成的過失等,都可能造成數據計算結果不精確。因此,對于數據結果的分析,設計人員應避免機械化的思維方式,給予足夠的人性化關注。

2.選擇適當的計算簡圖

在選擇計算簡圖的過程中,設計人員應選擇具有一定構造措施加以保證的結構簡圖。計算簡圖作為結構計算的重要組成部分,其選用是否準確在一定程度上可以決定能否產生準確的結構計算結果,是保證建筑結構安全的關鍵性前提。因此,在計算簡圖的選擇方面,應給予足夠的重視。

3.選擇合理方案

結構方案是整個建筑結構設計的初始部分,也是建筑結構設計過程中的關鍵所在。因此,結構方案是否合理有效決定了后續工作能否順利開展,并對最終的建筑質量產生重要影響,必須認真對待。

4.保持建筑結構體系

建筑結構的體系設計是概念設計的重要體現,設計人員應在結構體系中將整個建筑的完整構成呈現出來。在建筑結構體系中,我們應該意識到每個結構的組成部分都是不可分割、統一的整體,并不是具體部件的單一展現,所有部件只有組合在一起時才能夠表現出建筑結構的價值,如果將其拆分開來,結構便不復存在,體系也無法發揮其應有的功用。因此,利用概念設計來規劃建筑時,應從整體出發,不可將整個結構體系進行拆分,否則將失去原有的價值與內涵。

總結:

本文主要分析了概念設計的含義與目前概念設計的發展現狀,提出概念設計具有帶動建筑結構設計的發展、具有合理性與實際性、概念設計可以排除隱患與優化設計方案的意義。在具體實施的過程中,應遵循精確分析數據結果、選擇適當的計算簡圖、選擇合理方案與保持建筑結構體系的原則。

參考文獻:

[1] 李小華. 淺談提高建筑結構抗震能力的方法[J]. 科技創新導報. 2011(17)

[2] 周西明. 淺談高層建筑結構設計應用[J]. 科技促進發展(應用版). 2010(10)

[3] 劉旺. 建筑結構中結構動力學的防震減震應用分析[J]. 現代商貿工業. 2011(22)

第8篇

1.概念

總圖豎向與管網綜合設計是充分利用、合理改造自然地形,滿足建筑物、構筑物、交通設施、室外活動場地、綠化景觀設施、工程管網等要素的使用要求,在基地現狀和相關法規、規范的基礎上,進行總平面圖中豎向設計與工程管網設計的一種綜合設計。總圖豎向與管網綜合設計是規劃設計全過程中一個重要組成部分,它與規劃設計、機電設計、景觀設計密切聯系而且不可分割。

2.目的:

(1)匹配規劃設計要求,滿足建筑物、交通組織、停車布置等的功能要求。

(2)合理銜接總圖中各棟建筑物內部管線、總圖綜合管線與市政管線。

(3)合理組織總圖豎向給排水設計。

(4)匹配景觀排水設計、綠化種植及保證景觀設計效果。

(5)配合市政相關報批報建。

(6)滿足基礎埋深,減少土方、防護工程量,有效控制成本、加快施工進度。

二、基本流程:

1.工作階段

總圖豎向與管網綜合設計的總體工作原則是盡量先行,按照時序,該項工作分為三個階段,分別為:(1)宗地資料分析階段(對應項目進展階段是投資分析階段);(2)總圖豎向與管網綜合設計方案階段(對應項目進展階段是規劃設計階段);總圖豎向與管網綜合設計施工圖階段(對應項目進展階段是施工圖階段)。

2.主要工作內容:

(1)場地豎向設計:道路豎向設計標高、坡向;建筑物、構

筑物地坪標高;場地地表水排除方式;土方平衡工程;滿足景觀要求的相關設計。

(2)市政管網綜合設計:市政配套站點、用房的設置;給排水、電氣、暖通、燃氣、有線電視、網絡市政外線接入方式;區內市政管線合理布局、走向;滿足景觀設計、物業管理與維護要求的相關設計。

3.內容及成果:

(1)宗地資料分析階段

宗地基礎資料分析對項目立項的決策有重大影響的內容,其成果以及具體解決措施應在《可行性研究報告》中體現。宗地基礎資料分析階段需完成以下工作:

收集宗地基礎資料,基礎資料包括:①宗地圖、規劃條件及附圖、周邊市政道路圖(投資部提供)。②宗地周邊市政四源(水、電、氣、熱)的接入條件、路徑、容量;雨污水接出位置、容量(投資部提供)。③完成地質分析報告(合約部確定勘察單位,勘察單位完成初勘報告,項目部配合實施)。根據基礎資料完成宗地基礎資料分析報告,相關內容進入《可行性研究報告-宗地基礎條件》。根據宗地基礎資料,完成意向性場地平整方案。意向性場地平整方案包含初步的土方平衡計算以及建議場地處理方式――平坡式或臺地式(建筑、結構、設備參與)。意向性場地平整方案分析報告應進入《可行性研究報告-項目發展成本》。 根據宗地基礎資料、意向性場地平整方案,提出對

概念規劃布局的建議。例如:地形、地貌、市政道路、市政管線接入條件、地質條件對單體布置方式的影響、建筑朝向、間距、日照、通風、規劃要點的影響(建筑、結構、設備參與),此項建議形成規劃設計影響因素,進入《可行性研究報告-規劃設計可行性》。

綜合宗地基礎資料分析報告、意向性場地平整方案、規劃設計影響因素,完成密度分析及項目盈利預測報告,相關內容進入《可行性研究報告》。

(2)方案階段

正式取得土地后,按照宗地資料分析階段取得的各項成果,完成地塊密度分析之后,進入總圖豎向與管網綜合設計方案階段。方案階段需根據密度分析確定的規劃布局、路網結構、初步產品配比、經濟技術指標、空間形態等內容,對規劃布局、單體方案的深入等內容形成指導性意見。總圖豎向與管網綜合設計方案階段需完成以下工作:

1)總圖道路高程與豎向設計方案圖:結合規劃結構確定雨水排除方式、場地平整工程的豎向控制坡度、坡向,完成總圖道路高程與豎向設計方案圖(此圖由方案設計單位完成)。出圖后由建筑專業牽頭,建筑、結構、設備專業聯合審核。

2)主要市政站點布局方案圖:根據規劃確定的戶數、人口規模,確定各專業市政站房所需面積、建造方式以及合理的布局,最后完成主要市政站點布局方案圖(此圖由方案單位完成)。出圖后由設備專業牽頭,建筑、結構、設備、景觀專業聯合審核,審核完成后填寫第二份會簽表。

3) 市政管網綜合設計方案圖:結合規劃路網結構、景觀示范區位置、道路分級、場地內各主要市政管線走向、路由等元素,完成市政管網綜合設計方案圖(此圖由施工圖單位完成),對各主要道路的管線敷設做道路斷面設計。完成市政管網綜合設計方案圖后,由設備專業牽頭,建筑、結構、設備專業聯合審核。

4) 室外豎向工程和管線工程指標分析報告:根據總圖道路高程與豎向設計方案圖和市政管網綜合設計方案圖,牽頭合約部、項目部完成室外豎向工程(包含土方平衡、擋土墻、護坡等工程)和管線工程指標分析報告。

(3) 施工圖階段

規劃設計定稿方案完成后,進入總圖豎向與管網綜合設計施工圖階段。隨著總圖豎向與管網綜合設計的逐步深入,確保規劃、單體以及景觀園林設計在技術實施方面具合理性、可操作性。總圖豎向與管網綜合設計施工圖階段需完成以下工作:

1)規劃定稿方案設計確定小區出入口、各單置、出入口、路網設計、地庫范圍及地庫出入口、戶型。

2)景觀方案總圖:景觀方案總圖(此圖由景觀設計單位完成)出圖后,結合景觀道路、微地形、水景等對總圖消防路網、場地豎向、地庫覆土結構承載和風井初步位置進行審核,此項由景觀專業牽頭,建筑、結構、設備專業聯合審核。注意:景觀方案設計與總圖豎向設計、總圖消防設計是一個互相穿插審核、互相不斷修改、優化的過程,并不分先后。

3)總圖豎向設計施工圖:規劃定稿方案評審通過后,根據總圖豎向設計方案圖及規劃定稿方案評審優化意見,由建筑施工圖設計單位完成總圖豎向設計圖(以景觀總圖為基礎圖),出圖后由建筑專業牽頭,建筑、結構、設備、景觀專業聯合審核,審核完成后填寫豎向設計評審表。

4)總圖消防設計施工圖:規劃定稿方案評審通過后,根據總圖消防設計方案圖及規劃定稿方案評審優化意見,由建筑施工圖設計單位完成總圖消防設計圖(以景觀總圖為基礎圖),出圖后由建筑專業牽頭,建筑、結構、設備、景觀專業聯合審核。

第9篇

關鍵詞:建筑工程;設計方案;優化

中圖分類號:TU198 文獻標識碼:A

引言

經濟的迅猛發展帶來了科學技術飛速發展的春風,同時也使得建筑行業進入了高速發展期,這就更加促進了建筑工程領域進行改革的必要性。隨著日益激烈的國際競爭的影響,勢必會加強建筑工程領域的設計管理力度,使其變得更加具有合理性與科學性,加強在建筑工程設計主體上的抗震化和多元化,更加合理的利用財力、物理與人力資源,從而大大提高房屋的抗震性、穩定性和安全性。對于一個建筑工程來說,它是將經濟、技術、管理融合為一個整體的綜合性的工程,這就規范了建筑工程的設計人員本身擁有著相對獨到的見解和扎實的專業技術知識。

建筑工程設計方案優化的重要性

提升建筑工程設計方案的整體質量正逐漸成為現代建筑企業投資與建設工作的實施重點。建筑設計方案的根本意義在于關注企業的長遠發展,通過提升建筑施工的質量和整體效率來達到功能與效用共存的目的。此外,建筑設計一定程度上也為消費者帶去了本質的利益提升。因此,處于當前的建筑市場發展需求下,無論是建筑設計的目標體制、銷售體制、材料選購還是設備要素都必須與工程施工的實際要求相適應,提高建筑產品的使用周期,進而形成最好的系統優化設計結構,有效避免資源浪費的同時也最大程度地縮減了企業的成本投入。

2、我國建筑工程設計領域的發展的影響因素

(1)勘察過程中落后的設計管理觀念。目前在我國,工程勘察項目過程中存在著很多問題,比如觀念陳舊,思想落后,在建筑工程設計領域認識不足,不能準確的理解設計的整體概念。一些占有較大市場份額的老牌高知名度甲級院在政府體系勘察項目中反而會比較大的違反工程設計。使得他們在工程設計中存在大量的問題,比如沒有完善的政策措施框架,無法實現全方位監督,不能規范實施,在工程設計控制和管理的過程中,無法進行充分的動態管理等。

(2)較低的工程設計人員素質。現在我國的某些從事建筑工程設計事業的人員,并不具有扎實的專業技術知識,各專業之間無法相互配合。作為一項具有專業技術知識方面的學科,建筑工程設計同時也有著相對廣泛性和復雜性的特質,具有著廣泛的工程設計范圍,但是某些工程設計師卻專業技術知識不到位并且繪圖意識匱乏。

3、當前建筑工程設計方案優化的重點

3.1、 體現建筑設計的綜合性優化

建筑設計應從建筑工程的基本功能出發,體現出施工設計的規范性、工程造價的合理性以及財務管理的有效性,從科學實施的角度不斷優化建筑工程的設計方案。充分利用現代施工技術的優越性,在保障施工質量的前提下縮短施工周期、控制施工成本、實現投資效益。此外,設計方案還應對建筑材料的進場與堆放進行合理安排。

3.2、重點分析設計方案中的質量管理內容

工程的整體施工質量應是建筑工程設計方案當中重點突出的內容。因此,建筑工程設計方案的優化一定程度上就是對于施工質量管理的優化。以建構質量管理的組織為基礎,在工程技術人員和管理人員的綜合作用下形成完善的工程質量管理體系,在嚴格的規章制度協作下不斷提升個人的崗位職責,從而保證設計方案的可操作性。

3.3、突出工程設計方案中的人為操作因素

設計方案的實施效果必須是在人為操作的過程中得以體現,突出人在整體設計方案中的主觀能動作用。無論是施工人員安排的優化、施工項目管理的優化還是組織系統的統籌優化,都必須與實際的操作程序相契合。在突出人員專業素質的同時也應注重個人強項的發揮,這是提升工程設計方案的關鍵。通過在職學習、實踐交流等方式來提高人員的綜合素質,保證工程施工的質量。

建筑工程設計方案的優化策略

建筑工程設計方案的優化目的絕非僅僅是為了選出最佳的工程設計方案,選取最優方案只是優化目的的一部分,更重要的是在不斷優化管理實踐的過程中細化到工程的質量管理,縮減企業的成本投入,提升經濟效益。在量化的過程中優化細節處理,破除以往傳統設計觀念的束縛,在動態管理的模式下建立全新的建筑設計規范,突出人在建筑設計與實施中的重要作用。工程設計方案的質量應與施工質量密切相關。具體的方案優化策略可從以下幾方面得以體現:

4.1、將對建筑設計工作人員進行管理放在工作首位

當前,國內各項政策的貫徹實施往往是憑借相關管理部門的職能監督和各個咨詢單位自身的自律,從而才能用專業知識學習來培養工程設計人員。因此,在目前情況下,對于具體施工的全過程監督很難到位,采用手把手教出的建筑設計工作人員能獨擋一面,需要設計工作人員不斷地學習各種知識,充分利用新科技、新技術和新工藝、新材料。

4.2、在價值工程的指引下完善建筑工程的設計方案

價值工程的出現將建筑與經濟緊密聯系,其中的“價值”著重表現出運營成本在整個工程施工中的制約作用。在工程設計方案的優化過程中,大可利用價值工程的定義來突出建筑設計的經濟價值,在經濟原理的指引下輔助自身的設計決斷,促進經濟效益與社會效益的共同進步。

4.3、利用建筑設計招標的方式來競選優秀方案

在網絡、報刊等相關傳播媒體的作用下,建筑企業可通過設計招標的方式來吸引社會人員參與自身的建筑方案設計,從中篩選最優設計方案。再針對具體方案的可行性來組織專家會審,本著經濟、美觀和適用的基本原則對于方案的結構功能、節能環保以及空間構造等方面進行綜合考慮,進而篩選出最佳建筑設計方案。

4.4、提升標準化設計在具體設計方案中的所占比例

建筑設計當中的標準化設計是指一種通用的工程建設模式,無論是施工過程中的零部件使用、公共設施安排或是建材選擇等都有一套標準的模式設計方案。標準化設計一般工程質量相對較高,能夠盡可能縮減工程周期,節省建筑施工材料的使用,在控制工程造價的同時保障施工質量。

4.5、注重限額設計在建筑工程設計方案中的體現

在固有的投資限額下進行工程施工方案的設計,不僅是對工程施工質量的有效控制,更能處理好設計方案的肆意變更問題,是減少工程造價的重要途徑。在限額設計的控制下,建筑設計預算指標能夠在標準化設計方案中得以體現,協調了技術和經濟之間的辯證關系,保證了設計方案的質量。

4.6、建設工程設計程序必須嚴格遵守執行

對于在建筑工程設計領域中,勘察設計技術人員客觀存在的專業知識不扎實的問題,必須要組織各個設計單位的勘察設計執業人員進行認真的學習與提高,只有這樣才能夠令建設工程的經濟效益總體提高,只有全體從業人員加強學習與實踐,并且將設計水平不斷提高,這樣才能同時的提高設計人員對繪圖能力的執行規范與嚴格性。只有加強學習強制性條規,才可以得到具有經濟效益和社會效益的管理工程建設的方法,只有這樣才能發揮完善工程設計管理的主導作用。合理的確定工程設計,對工程設計的管理進行宏觀和微觀主體營造一個良好的環境,要從建設和諧社會的高度,加強對強制性條文的執行,進行客觀、公正、科學從充分體現工程設計的合理性。做好法規建設體系來規范和調節工程造價管理主體的行為,加強勘察設計的執業人員認真學習目標,對工程設施實施動態操控,以確保工程設計建設程序正常運行。

結語

從當前建筑工程設計方案優化改革的發展趨勢來看,它不僅對建筑工程的整體質量提出了更加嚴苛的要求,甚至對施工個人的基本素養也更為關注。除了熟悉必要的施工技術與設備之外,一些基本的管理素養也應同時具備。在這樣的前提之下,才能更好地實踐建筑工程的設計方案,體現建筑設計的基本理念,在不斷審核和優化的過程中提升方案設計的整體質量。此外,施工單位與設計單位的溝通交往也是極為重要的,有效的交談必然是保證投資效益、提升工程質量的關鍵。

參考文獻:

第10篇

關鍵字:房屋建筑;結構概念設計;探討

一、房屋選地

房屋建設最重要的影響因素是抗震設計,隨著社會生產力提高,人們歡呼經濟高速發展時,伴隨的自然災害讓人們不得不思考,經濟發展和自然災害之間的關系。房屋設計體現出抗震特點,正是高速經濟發展下的體現。根據《抗規》要求,房屋建設需要注重選址問題。工程選址要從地貌上進行考慮,盡量的避免山丘、陡坡、邊坡、河岸等地段。如果在這些地段上建筑房屋,容易導致房屋坍塌事件出現。而且該房屋在面對地震災害時,防御能力極其弱,容易出現斷痕。因此,房屋選址應該避免在危險地段建造房屋。

在場地的選擇上,要避免在軟土層、飽和砂層、液化土以及軟弱土層上建立場地。這些土層在雨天最容易出現滑坡,如果周圍植被覆蓋率低,這樣的危險突發頻率會隨著增大。如果工程必須要在這些土層上建立場地,應該采取相關的措施進行處理。盡量選擇平坦開闊的地區建立起場地,或者選擇土質硬度強的地方建立起場地,在一定程度上有利于抗震需求。工程選擇要根據當地的具體情況而定,符合工程布局方案。根據當地的總體規劃和防災專項規劃需求,盡量避免建筑場地不擠占應急疏散通道,不占用避難場所用地,該建筑方式將提高房屋建抗震能力。曾經見過這樣的房屋布局,在懸崖邊緣建筑房屋,這和房屋的總體布局不相符。出現該設計方式,最合適的解釋是建筑師不了解當地的地質情況,導致總體布局不合理,才設計出這樣的房屋方案。需要提出的是,房屋選擇在懸崖邊緣建設,工程造價相對平原地區高很多。從房屋構建和房屋造價上,懸崖邊緣建筑房屋不具備合理性。

二、結構高寬比的問題

根據《高規》要求,房屋鋼筋混凝土建筑配比時,需要把握一定的高度比。一般規定為:在房屋高寬在6到7級的抗震設防烈度時,相應的A級框架高度不能超過4米,框架的邊緣控制在5米之內,剪力墻控制在6米內。這是《高規》的整體要求,要求符合后,將提高工程質量。不論是在房屋的壽命上還是房屋抗震能力上,《高規》的要求提高了房屋質量。因此,要按照規定進行設計房屋。只有在合理的范圍內構件房屋,結合平面設計要求,這樣的房屋建設才具有科學性,而且社會經濟效益也將極大的提高。然而,在實際建設中,常常出現設計師為了提高利潤率,設計方案不體現房屋建設的合理性和科學性,有的設計人員在100米的住宅設計中,平面的面積才占到11到12米,這個深度和寬度都不符合《高規》要求。而且,工程中的偷工減料現象,會使得有些設計師獲得利益。看著那些結構比例高出正常規定9米多,導致結構在施工中無法移動,使得工程整體質量大打折扣。嚴重的違規設計方案,不符合設計總體需求,耗費了施工人員的精力和時間。

三、結構平面布置的問題

(一)建筑符合抗震要求

依照《抗規》要求,房屋在建筑時需要符合抗震設計需要,在評比方案時,要選擇質優的方案,這方案的設計宗旨要體現出百姓生命安全為重,體現出科學性和規范性。對不符合要求的方案,應該摒棄。房屋設計關系民生問題,這是我國社會主義建設最看重的問題,房屋建筑要體現“為人民服務”理念。在建筑設計中,建筑物的平面設計占據重要位置,平面設計體現出了建筑物的總體功能和質量。因此,在進行平面設計時,樓電梯位置、柱子距離、通道位置、墻體布置都需要滿足整體建設需求,嚴格執行設計要求進行設計。另外,因為每個建筑物的功能都不盡相同,樓層的布置有差異。建筑平面的墻體布局不相同,特別是內隔墻、填充墻、墻體強度、墻體剛度等等,都要符合設計需求。盡量提高柱子和墻體的對稱度和協調度。提高整體審美同時,也體現出建筑抗震能力。

(二)細腰建筑

當下,房屋設計常常出現“細腰建筑”不規則的建筑設計,這些建筑設計在多層和低層樓房中,危害性還不明顯。如果是高層樓,這樣的“細腰建筑”將降低樓層承載力,對樓層的抗震非常不利。而且該“細腰建筑”在高樓層發生火災時,嚴重的影響了高效疏散的作用。當樓層出現火災時,同“細腰”連接在一起的廊道,因為擁擠遭受破壞,造成的后果尤為嚴重。從實踐中看出,高層建筑要遵守《高規》以及《抗規》相關要求,進行設計房屋。尤其是在核心筒周圍的墻體,應該要加入寬度足夠的樓板,提高筒周邊墻體的對外臨空疏散力。在高層建筑中,要避免“細腰建筑”平面設計出現,杜絕使用不符合要求的設計方案,對一些樓層需要限制不規則架構出現,這樣才更好的提高房屋抗震能力。

(三)建筑外形

從震害中看出,外形復雜的平面,特別是那些凹進或者外凸的平面,抗震能力非常弱,容易遭受破壞。還有那些側翼延伸過長,不對稱的側翼,在地震中也將遭受破壞。從中國臺灣和汶川地震中看出,這些設計在震中受到的破壞力更大。一些平面設計比較簡單的結構,在地震中遭受破壞力比較小,有的結構還比較完整。從中看出,在進行外形設計時,盡量的保持設計結構簡單、規則。多設計出扇形、矩形、方形、圓形等形狀。這些外形較好的保護了建筑,降低損失。高層建筑要盡量的避免內凹和外凸外形出現,盡量不做伸翼過長或者側翼不對稱的建筑物。從設計上避免了設計不合理,提高房屋抗震能力,從源頭上樹立正確的房屋建設理念。在外形上盡量使用剛性較強的物質,選擇建筑結構均勻的設計方案,有效的避免了不對稱導致的質量問題出現,減少扭轉破壞力。

結束語

總而言之,建筑結構必須體現出抗震功能,這是房屋設計關鍵點。房屋不僅是人們溫暖的避風港,而且它還能保障人們生命安全。因此,房屋的建造和抗震設計要密切相關,要將基礎工程落到實處。一份優質的抗震設計,它的外形美觀,它的使用功能,都需要緊密的結合在一起。為此,要充分的在建筑上體現出抗震必要性,將抗震的功能發揮出來。房屋設計要體現以人為本的設計理念,房屋是提供給人們居住的,因此在設計上要體現出主體重要性。

參考文獻

[1]林鳳欽.淺探房屋建筑的結構概念設計[J].山西建筑,2010年14期

第11篇

建筑設計人員必須對優化技術的內容進行充分的、完整的了解之后,才能在房屋建筑結構設計中準確的將其應用,發揮的淋漓盡致。房屋建筑結構首先要保證其安全性,在滿足這個基本前提下,還要對設計過程中出現的這樣那樣的問題加以探討,運用最合理、最經濟的方法完成結構設計的內容,就是優化技術設計過程。優化技術的主要內容包括:首先,對房屋建筑結構的整體設計過程進行認真細致的研究和思索,對設計中存在缺陷的地方,提出相關的改進方案;其次,對房屋建筑結構的子結構進行認真細致的研究和思索,對設計中存在缺陷的地方,提出相關的改進方案;在改進時,可將子結構進行更加細致的劃分,它主要包括主體結構、細部構造、圍護結構、屋蓋結構以及下部的基礎結構。

2技術優化的意義

房屋建筑結構優化技術具有十分重要的意義,一方面可以節約大量的材料,提高建筑結構的經濟性,減少內外表面裝修,增強受力性能,抗震性強;另一方面降低了建筑工程的總造價成本,大量的資料和數據可證明,房屋建筑結構優化技術能有效的使工程成本造價降低百分之二十五左右,同時,對于施工材料的性能進行更加合理化的利用,使內部結構的各個單元相互協調,建筑工程結構設計的經濟性得到提升。

3房屋建筑結構技術優化的應用

3.1植入概念性設計理念,重視其分析

房屋建筑施工過程中,會有這樣的現象存在:施工時不能使用具體的數據,這種情況下,可以通過植入概念性設計理念進行解決。在此理念下,對同一個房屋的建筑方案,會產生很多不一樣的結構設計分析方法,選擇出最佳的設計方案之后,在荷載一致的情況下也有可能會出現不一樣的受力形態。受力形態分析過程中,使用的參數和材料不是固定不變的,具有多樣性,所以,細部結構設計也會多元化。這些情況即使使用計算機也是沒有辦法解決的,因此,需要相關設計人員采用概念性判斷的方式。對設計人員也有一定的要求,不僅要有豐富的經驗還要有靈活的思維,這樣在處理這些問題時,方案越靈活,過程越充分,最后的結果才會越優化。因此,實現優化設計需要設計人員引起足夠的重視,不得隨意。

3.2需要工程師積極參與前期工程規劃

在實際施工過程中,針對結構體系的受力分析,房屋結構工程師很難正確的把握,因此,需要他們積極主動的參與前期工程方案設計,與建筑師一同構思,提出合適的、新穎的設計方案,優化整個建筑。

3.3選擇最優質房屋建筑結構方案

一般情況下,建筑設計師為了更好的服務于施工方和承包商,在具體工程項目的設計時,通常都會設計兩套或者兩套以上的房屋結構方案,要從經濟性和實用性的角度考慮,選擇出最合適、最實用的建筑方案。如果在建筑結構設計中建筑物的荷載程度相同,建筑師和設計人員對優化設計分析的指標內容就要合理的選擇,然后進行結構方案的分析。這個分析活動就是設計師必修的概念優化設計,所以,建筑企業選擇設計師的時候必須考慮他們的經驗和技術,經驗越豐富,優化設計分析能力越強。

3.4優化需考慮地基基礎的結構設計

進行建筑結構設計時,地基基礎的選擇也是一個重要的組成部分,地基基礎是一個隱蔽的工程,雖然被埋在地下,但不會削減其重要性,對建筑物的高度和安全性都有著不可估量的影響。因此,地基基礎的結構設計必須選擇恰當的方案,比如樁基礎的選擇,需根據場地的地質情況,選擇出合適的樁基類型,節約造價成本。

4房屋建筑結構應用優化的注意事項

最初期的結構設計:前期結構設計方案的選擇會直接影響建筑項目的成本,因此,在前期的設計過程中,如果沒有使用優化技術就可能出現一系列問題,建筑物的合理性與可行性得不到保障,也會影響設計的成本。因此,在初期的結構設計方案中就應該使用優化技術,如此,才能使成本具有合理性,把合理化的結構設計完美的呈現出來。結構細部的優化工作:房屋建筑不僅要注重主體的設計,對一些基本構件也要進行精細的設計。例如,在設計矩形現澆板塊的時候,先要對現澆板進行合理化的分析,把矩形板塊的現澆板設計劃分出來,可以避免拐角出現裂縫,使現澆板設計受力合理。現在是計算機的時代,越來越普遍的被人們使用,優化設計已經不再是工程實踐的問題了,而是逐漸轉變成了數學問題,所以,工程設計人員對計算機技術的優化設計方法有待于加強和提高。

5結束語

第12篇

關鍵詞:概念設計、建筑、結構、應用

中圖分類號:S611文獻標識碼: A

一、前言

隨著計算機技術和計算方法的發展,結構設計人員過分依賴設計軟件的現象日益普遍,在設計中常常陷入只憑計算的誤區。概念設計是一種設計的思路,是定性的設計,一般不經數值計算,尤其在一些難以作出精確理性分析或在規范中難以規定的問題中,依據整體結構體系與分體系之間的力學關系、結構破壞機理、震害、試驗現象和工程經驗所獲得的基本設計原則和設計思想,從整體的角度來確定建筑結構的總體布置和抗震細部措施的宏觀控制。

結構概念設計是在經驗與理論相互結合的基礎上產生的,它是設計人員根據多年的實踐經驗和所學的理論知識,對結構設計形成的一種新的設計方法。這種方法既符合理論的科學性,又能結合施工的實際,補充理論的不足。在進行結構概念設計時,結構工程師將結構設計經驗與理論知識相結合,對建筑結構設計進行概念性地分析和比較,確立建筑結構的總體布局,形成合理的設計。

二、概念設計的重要性

概念設計是展現先進設計思想的關鍵,一個結構工程師的主要任務就是在特定的建筑空間中用整體的概念來完成結構總體方案的設計,并能有意識地處理構件與結構、結構與結構的關系。

強調概念設計的重要,主要還因為現行的結構設計理論與計算理論存在許多缺陷或不可計算性,比如對混凝土結構設計,內力計算是基于彈性理論的計算方法,而截面設計卻是基于塑性理論的極限狀態設計方法,這一矛盾使計算結果與結構的實際受力狀態差之甚遠,為了彌補這類計算理論的缺陷,或者實現對實際存在的大量無法計算的結構構件的設計,都需要優秀的概念設計與結構措施來滿足結構設計的目的。同時計算機結果的高精度特點,往往給結構設計人員帶來對結構工作性能的誤解,結構工程師只有加強結構概念的培養,才能比較客觀、真實地理解結構的工作性能。

概念設計之所以重要,還在于在方案設計階段,初步設計過程是不能借助于計算機來實現的。這就需要結構工程師綜合運用其掌握的結構概念,選擇效果最好、造價最低的結構方案,為此,需要工程師不斷地豐富自己的結構概念、深入、深刻了解各類結構的性能,并能有意識地、靈活地運用它們。

三、概念設計的一般性原則

建筑結構設計主要可分為基礎設計、主體設計及附屬構件設計三大類。一提到基礎設計,我想所有的結構設計工作者都會重視,基礎的設計工作量及工程造價約占總工程量的20%~40%。基礎的設計即便是出了一點點的小問題,那么也會對整個建筑物的安全造成重大影響。基礎設計主要設計依據是工程地質勘查資料,而我們的基礎設計也是根據地質勘查資料所提供的土的類別、性質等等相關參數進行設計的。基礎設計應根據上部主體結構形式荷載分布情況,相鄰建筑物,構筑物的影響以及施工條件等多方面因素進行綜合分析,選擇經濟合理的基礎形式,并應將基礎設計在能最大限度地發揮地基潛力的土層上。但對于不熟悉的地域的基礎設計,我們還應多參考當地或相近地域其他建筑的地質工程報告,以便綜合分析合理確定基礎方案。主體的概念設計可以說是整個設計工程的核心,其方案的合理性決定著整個工程的安全性、經濟性。基礎設計方案的采用也是根據上部結構的方案及地質情況共同決定的,但地質條件一般是無法改變的,所以說上部結構的方案又在基礎設計中起了重要的作用。

主體結構方案是建立于建筑設計方案的基礎上,一個好的建筑方案往往會考慮到結構方案的合理及經濟造價等多方面因素,但又不會受到結構方案的制約而將建筑物做成火柴盒式的建筑。如何既滿足建筑功能的要求,又要滿足結構的安全性及經濟性,那么這就是給結構工程設計人員出了一個復雜的課題。不論建筑造型如何復雜,作為一個優秀結構設計人員首先是把結構體系的受力明確、傳力簡捷作為結構設計的首要前提,其次根據具體實際情況要求建筑方案平面及豎向規則,最后應根據建筑物地理環境情況,材料供應情況,施工條件等綜合因素確定最終主體結構設計方案。而作為現代結構設計人員的主要計算工具—結構計算軟件的廣泛使用,大大降低了設計人員的工作強度,也提高了計算的準確程度。但是我也要提醒廣大設計人員的是,它畢竟是我們的工具,當我們正確使用它的時候,它會給我們提供出一個正確合理的作品,當我們錯誤的使用它的時候,它同樣給我們提供一個錯誤的答案。因此在一個好的方案指導下,運用合理的結構計算軟件, 就會得到好的設計作品。

當我們得到了計算結果后,我們還要對計算結構進行分析,慎重校核,合理判斷,通過認真分析確定薄弱部位,在施工圖紙上采用合理的技術措施,使結構設計更加安全、合理。始終牢記“強柱弱梁, 強剪弱彎, 強壓弱拉”設計理念,注意構件的延性性能,考慮溫度等多方面外界因素影響。還應注意綜合考慮抗震的多道防線,盡量避免薄弱層的出現及使用時極限狀態的驗算等概念設計的指導。

四、結構概念設計在建筑結構設計中的應用

1、結構概念設計在高層結構設計中的應用

在高層建筑設計中,水平荷載作用下的建筑結構側移成為了高層建筑設計的難題。建筑結構設計人員在進行結構設計時,要運用結構概念設計原則,既要考慮到滿足相關的要求,又要選擇更好的抗側力體系。在建筑物選擇平面結構時,應該選用風壓較小的結構設計。在進行結構設計時,不僅要綜合分析所建建筑物周圍的建筑物,了解分析周圍建筑物對所建建筑物風壓布局的影響,還要考慮建筑物的結構設計要增強建筑物的抵抗能力和豎向的荷載。并且,建筑結構設計人員還要運用概念設計,考慮到建筑結構的抗震能力,在平面設計時,要力求使建筑的平面結構簡單規則。

2、結構概念設計在基礎設計中的應用

根據建筑物的不同地理位置和結構形式,結構設計人員可以根據結構概念設計原則選擇采用樁基基礎、箱型基礎和筏形基礎等。在運用箱型基礎時,建筑物的荷載力能夠均勻地傳給地基,抵抗地基的不均勻沉降,和周圍的土體共同協作,增強建筑物的抗震和抗風能力;當采用筏形基礎時,建筑物的上部結構荷載較大,地基的承載力較低,采用這種結構可以有效分散建筑物上部的荷載,增加地基的承載力,防止地基產生不均勻沉降。

建筑結構概念設計是一種很重要的設計思想,正在被越來越多的結構設計工程師接受和采用,并且在建筑結構設計中發揮越來越重大的作用,必定會成為以后建筑結構設計的主流思想。隨著社會經濟的發展和人們生活水平的提高,對建筑結構設計也提出了更高的要求。發展先進計算理論,加強計算機的應用,加快新型高強、輕質、環保建材的研究與應用,使建筑結構設計更加安全、適用、可靠、經濟成為當務之急,所以打破建筑結構設計中的墨守成規,充分發揮結構工程師的創新能力,是相當必要的。在建筑結構設計中,結構的概念設計具體體現在建筑結構的上部設計和基礎設計中,能夠有效提高建筑物抗震和抗風能力,增加建筑物的穩定性,提高建筑結構設計效率,使結構設計更加完善。

五、結束語

隨著概念設計的廣泛應用,概念設計將成為今后結構設計的主流思想,因此,研究建筑結構的概念設計對今后建筑設計的發展是具有深遠意義的,這就需要建筑設計師不斷探索和學習,為建筑設計做出更大的貢獻。

參考文獻:

[1] 程建偉:《建筑結構設計中概念設計的應用與研究》,《低溫建筑技術》,2009年08期

[2] 賈昭 王云:《概念設計在建筑抗震設計中的體現及應用》,《中國新技術新產品》,2009年20期