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建筑结构概念设计的相关问题

2014/02/21 阅读:

一、何谓概念设计

广而言之,概念设计,就是以人的构思为主体的设计。这种设计不需要经过计算机来进行精确的数据计算,而是由建筑设计人员依据自己的工作经验以及对整体结构布局的了解和判断,来对建筑的设计方案进行正确的构思。从宏观上来决定需要建造建筑的结构等基本问题。每一件设计作品的任何环节都离不开概念设计的指导,不管是整体部分的大方向,还是关键部分的精细部分。不管科学技术如何突飞猛进地发展,设计始终是一件以人的思维为主题的事情,计算机技术再高端也只是人类制造出来按照一定的模式计算的工具,永远不能取代人的思维在设计中起到的掌控大局,指领方向的作用。一件好的设计作品,必须得有正确的概念设计来引导方向。这样才能避免由于自身经验不足或误判而产生的不符合客观事实的建筑设计作品。进而产生出考虑周到,结构设计合理,外形美观,富于美学效果的优秀作品。

二、概念设计的一般原则

1选择合适的基础方案

对于一件建筑设计作品来说,方案的敲定对最终成品的影响非常之大。建筑基础选型设计不仅关系到住户的生活体验感受,更会影响到住户的人身安全。在许多建筑工程中,一些建筑的结构与所处的地基条件非常不协调,有些建筑上部体积非常大,但是基座仅有几根柱子作为支撑,这样的建筑不仅在美学上不具有美学效应,而且连基本的安全保障都不能提供。因此,建筑设计人员和施工人员在进行建造之前,就应该调查分析好各方面的环境因素,调查地质条件,结合实践工作经验,依据经济适用性,美观性,安全性等性能方面认真设计选定最终的设计,正确掌控建造大局。

2合理选择结构方案

在开始建造建筑之前,要对工程的各方面条件因素都进行调查分析,如用户对工程的要求,周边环境,建筑材料的购买运输等情况。并充分考虑到建筑的供水供暖供电等硬件设施的供应情况,这此基础上,对多个设计方案进行比较,择优而选,敲定该工程的结构方案。

3选用恰当的计算简图

计算简图与实际结构之间不可避免地会存在一些误差,只要这些误差在允许的范围之内,就可以使用。计算简图的选用关系重大。许多建筑结构安全事故的发生在很大比例上是由于选用的计算简图出现了问题。因此,选用恰当的计算简图,才能保证建筑结构的安全。

4正确分析计算结果

在计算机技术被广泛应用的今天,建筑结构设计已经不再是仅靠人工完成设计部分了,很多时候是采用各种软件来进行设计,设计师在利用设计软件来辅助设计时,很可能会因为软件程序等多方面的问题而导致设计出来的结构不是十分精确,因而导致错误的计算结果,误用计算机可能导致一个灾难性的结果。所以建筑设计师们不能一味地相信计算机计算出来的结果,应该根据自身的工作实践经验,认真分析结果,慎重作出正确的判断。

5采取相应的构造措施建筑的结构构造直接影响到工程的质量安全,在设计过程中,应多方面考虑到建筑物使用的舒适性,安全性,耐久性和经济性,采取相应的构造措施,加强薄弱环节,综合考虑防震防火等因素,牢记“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉”原则。争取设计出构造优良的建筑工程。

三、建筑结构的抗震概念设计

会给人们生命财产安全带来严重危害的地震是很难预知和不可避免的,而建造在地面上的建筑会在发生地震的第一时间受到破坏性的影响,如果建筑抗震能力不强,则可能在瞬间倒塌,带来不可预知的严重后果。因此,建筑设计师在设计房屋建筑时,必须将建筑的抗震概念设计考虑进去,这样才能减少地震引起的房屋倒塌给人们带来的人身安全问题。一般而言,建筑的整体结构中有敏感薄弱的部位,也有坚固抗震的部位,当地震来时,外界的作用力会作用到建筑上,如果仅集中作用在建筑敏感薄弱的位置,则很可能将建筑结构损坏,甚至瞬间使之倒塌。为了使建筑物在地震中能具有较强的抗震能力,设计师会通过精心的结构计算和构件设计使建筑物的整个结构在地震中都能分散能量,而不是使能量仅作用于薄弱部位,这样才能使建筑物在遭遇罕见地震时不至于结构破坏而倒塌。建筑物的抗震概念设计应依据以下原则:

1、结构简单。当地震来时,建筑房屋应具有直接和明确的传力途径,这样会使得建筑设计过程中容易找到建筑的薄弱部位,也利于结构的分析计算。

2、结构规则而均匀。建筑物的结构规则均匀时,所承载的力量也会分布较均匀,传力途径突变概率会较小,这样的建筑抗震能力也较大,安全性较强。

3、结构的刚度和整体性。地震的作用力方向是不规则的,它可能从任意方向传来能量,这就需要建筑物能在水平竖直各个方位都具有承载一定作用力的能力。结构设计时选择合适的刚度和保证结构的整体性可以有效减少地震带来的破坏。

四、总结

现代的结构工程师越来越重视高层建筑的结构概念设计,并且在结构安全的基础上力求创新,使之在建筑设计中发挥越来越重要的作用,由于现代技术的飞速发展,设计人员越来越依赖计算程序,从而忽略了在建筑的结构概念设计,而这样对建筑的安全适用性产生了很大的危害。所以建筑结构设计中必须要明白结构概念设计的重要性。

作者:王若冰单位:上饶市城乡规划建筑设计院

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