建筑结构设计中的概念设计

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建筑结构设计中的概念设计

建筑结构设计中的概念设计
⑵采用合适的建筑结构布局。建筑物的力学性能尤其是动力性能取决于整个建筑物的建筑结构布局。实践经验表明,规整、简单、对称的房屋建筑布局同比的抗震能力强,而且这样的布局设计简单,容易计算,并能够准确把握其抗震反应,通过对地震作用的传递途经分析,能更好的采取抗震防护手段和进行具体的细致的布局处理。
⑶确保建筑结构的整体性。在概念设计时,保证结构的连续性是对整个构件的抗震性Байду номын сангаас概念设计的重要部分。
keywords: building structure design;conceptual design; explore
中图分类号:s611文献标识码:a文章编号:
一前言
所谓的结构概念设计是指不经过数学计算,依据整体结构体系与分系统之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想,从整体的角度出发,来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。这就要求工程师在进行方案设计时,对要设计的建筑结构进行具体的整体环境分析,包括风力温度对场地影响、场地的土地结构特征等,加上对建筑设计的基本概念的深度理解,在考虑承载力、刚度、等得基础上,运用合理的思维方式和思想方法进行整个总体系和分体系的结构设计。通过这种方法得到的方案往往具有较清晰正确的概念和定性,减少了在后期设计阶段出现的一些繁琐的数据计算,具有一定的经济可靠性,同时运用概念性的估算方法,可以迅速有效的在建筑设计阶段进行结构体系的完整构思,选择方式多样,便于计算。
建筑结构设计中的概念设计探究
摘要:结构设计是建立在经济、安全、美观、适用、便于施工的建筑结构设计的原则上,结构设计不能损坏建筑设计,同时建筑设计业必须在结构设计的能力范围之内,结构概念设计的提出在满足这些结构设计的基本要求外,很大程度上丰富了设计理念,并以其独特的形式特点受到越来越多的设计师及学者的亲睐和推广。本文对此进行了探讨。

谈建筑结构设计中的概念设计

谈建筑结构设计中的概念设计
成果也越 来越创新 、 完善。遗憾 的是, 随着社会分 工的细化, 大部 分结构工程师只会依赖规范、 设计手册 、 计算机程序做习惯性传
统设计, 乏创新, 不愿 ( 敢) 新, 的甚至拒绝对 新技术 、 缺 更 不 创 有
新工艺的采纳 ( 害怕承担创新的责任) 。大部 分工程师 在一体化 计算机结构程序 设计全 面应用 的今天。对计 算机结果 明显 不合
1 概念设计的重要性

高的应 力水平 。 多高层结构设计时。 在 应尽可能避免短柱。 其主要 的 目的是使 同层各柱在相 同的水平位移 时,能同时达到最大承
般认为概念 设计做得 好的结构工程师。随着他 的不懈追
载 能力. 随着建筑物 的高度 与层数的加大. 但 巨大 的竖 向和水平 荷 载使底层柱截面越来越大.从而造成 高层 建筑 的底部数层 出
理、 甚至错误而不能及 时发现 。随着年龄 的增长。 导致他们在大
学 学 的 那 些孤 立 的 概念 都被 逐渐 忘 却 ,更谈 不 上 设 计 成 果 的 不 断 创 新 。强 调 概 念 设 计 的 重要 . 要 还 因为 现 行 的 结 构 设 计 理 论 主
与计算理 论存在许 多缺 陷或 不可计算性.比如对 混凝土结构设 计。 内力计算是基 于弹 性理论的计算方法. 而截面设计 却是基于 塑性理论 的极 限状态设计方法。这一矛盾使计算 结果与结构 的
于角柱 的上述作用。角柱设计时在承载力 和变形能力上都应有
较多考虑, 如加大配箍。 采用密排箍筋柱 、 管混凝土柱 。目前。 钢 部 分 己建建筑在其 四角设置 巨型钢管柱.从而极 大地增强 了角柱
现 大量短柱, 了避免这种现象 的出现, 为 对于大截面柱, 以通过 可 对 柱截 面开槽, 使矩形柱成为 田形柱, 从而增大长细 比, 避免短柱

建筑结构设计中的概念设计

建筑结构设计中的概念设计

浅析建筑结构设计中的概念设计摘要:迄今为止,我国建筑结构设计一直都循规蹈矩,按部就班的进行,所以,我们急需要对建筑结构设计进行创新,采用新的设计思想,并且大力推动结构工程师的思维创造,使结构设计得到更好的发展。

关键词:建筑设计;概念设计;结构设计;抗震1 概念设计的涵义概念设计从广义上来讲就是建筑结构从最初成立设计方案起,就必须正确的认识到建筑结构中的抗震因素,并且把这一重要因素融入到整个结构设计当中,像建筑物的体形,建筑物的结构体系,建筑物的构件延展性等一系列可能遇到的问题。

概念设计一定要从宏观的角度上进行全方面的评估、评价、评定,在有针对性的进行计算和构造措施。

这样一来能更好的解决关于建筑物抗震这一不可抗力因素,增加建筑物的抗震性能,以便达到设计的最终目的。

换言之,建筑结构设计中的概念设计就是充分利用建筑工程师的丰富创造力和思维判断能力,依据大量地震灾害的实例,结构抗震收获了许多宝贵的经验,并且总结出自己的原则,以宏观的角度去观察结构设计的基本问题。

所以,建筑工程师在进行设计的时候一定要充分了解整个建筑物的结构特点以及抗震性,还要充分考虑到如果发生震动,建筑物相应的承受能力,找出问题的关键,解决矛盾,用正确的方式方法进行概念设计,这样才会获得成功。

因为,概念设计所涉及的范围非常广泛,所以不仅要分析整个建筑物的设计总方案,还要有非主材料的使用方法以及主要部分的详细构造。

2 结构总体设计的注意要点2.1 延性耗能在整体建筑结构的全面设计上要注意的是加强关于薄弱环节的处理,尽可能的做到相等的程度。

与此同时,建筑结构在使用过程中应该处于一个较为完善的地方这样才能把能量消耗到最大,在详细的设计过程中梁是一个不可不考虑的环节,例如:建筑物的框架梁等等。

结构延性的表示方法普遍采用延性系数,结构延性所表示的是结构极限变形以及屈服变形的比值,其中极限变形包括了位置移动、转变角度和曲率,除此之外,结构延性还可以用位移延性系数或者是转角延性系数等来表示,系数的比值越大就代表结构延性越好。

概念设计在建筑结构设计中的重要作用

概念设计在建筑结构设计中的重要作用

概念设计在建筑结构设计中的重要作用一.概念设计的重要性1. 概念设计是建筑结构设计的基础与灵魂概念设计在结构设计中占有重要的地位,结构设计的流程一般分为3个阶段:前期的方案选择、中期的结构计算及后期的施工图绘制。

结构的概念设计是结构分析和设计的第一步,结构设计三个阶段离不到科学的概念作指导。

(1)方案设计阶段。

一个成功的设计必须选择一个经济合理的结构方案,即选择一个切实可靠的结构体系。

在此阶段,除了对建筑物的功能要求,地理环境、资金配备、材料供应、施工条件与水平等进行综合的分析,并与建筑、水电、设备等专业进行充分比较外,还要考虑结构内部的协同工作、结构抗震的构造设计、结构整体性能控制等问题,而后完成结构造型,确定结构方案,必要时还要对多个方案进行比较,择优选用、因此方案设计过程是不能借助于计算机或理论计算来实现的,它需要结构工程师综合应用其掌握的结构概念,在深入了解各类结构性能的基础上,有针对性地选择效果最好、造价最低的结构方案。

(2)结构计算阶段。

结构计算是在计算简图的基础上进行的,即要对作用的结构构件上的荷载和构件的约束进行一定的简化,简化后的结构内力变形必须与原结构尽可能一致。

目前由于建筑物的功能复杂多样,结构计算一般是通过计算机来完成的,因此结构工程师必须把实际工程的结构形式转换成计算机能够识别的计算模型,并且要保证模型受力和变形的精确性,在此基础上结构工程师还应根据实际结构的工作状态,在全面了解程序软件的适用范围与技术条件后,正确选择和使用结构设计软件,同时再用概念设计对电算结果进行科学分析,作正确合理的判断。

(3)施工图绘制阶段。

结构工程师通过计算机完成结构设计计算并对结果确认无误后,接站就是把计算结果用施工图的方式表现出来。

此时,结构工程师还有一项比较艰巨的任务需要完成,即调图工作。

他们要检查施工是否正确反映设计意图,是否满足结构整体稳定和各构件间协同工作的要求、结构抗震设计的要求、结构的材料利用率和经济适用的要求等。

概念设计在建筑结构设计中应用

概念设计在建筑结构设计中应用

概念设计在建筑结构设计中的应用摘要:概念设计在越来越多的建筑结构设计中发挥着举足轻重的作用,本文通过阐述概念设计的涵义,以期对概念设计在建筑结构设计中的应用进行探讨,进而获取概念设计在结构设计中的重要意义和研究价值。

关键词:建筑概念设计结构设计前言随着社会经济的飞速发展及人民生活水平的提高,建筑工程项目的规模越来越大、技术越来越复杂、设计涉及的影响因素越来越多,特别是建筑设计、施工、使用中的不确定性,对建筑设计提出了更高的要求。

概念设计的思想、方法、手段、理论为解决上述问题提供了一个可行的、科学的、有效的技术平台,也为处理工程设计中的不确定性影响因素提供了先进的手段。

因此,从概念设计的理念入手,分析概念设计在建筑结构设计中的有效应用具有重要的研究价值。

概念设计在建筑结构设计中的涵义1、概念设计的概念概念设计是指在建筑结构方案设计初期,工程设计师依据已知设计理论结合工程经验,从宏观的角度对建筑设计方案进行概念性的分析估算和比较选择,通过对建筑结构的总体布局和布置必要的抗震措施,以实现合理设计的目标。

所得方案往往概念清晰,定性正确,易于手算,避免后期设计阶段中不必要的繁琐运算,具有较好的经济可靠性能,同时,也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的重要依据。

2、概念设计的步骤概念设计阶段是由不断趋于满意的循环过程构成的,其过程可分为以下三个阶段:(1)分析:对问题过程进行深入理解。

其主要特点是信息模糊性,在分析的过程中,数据都是不完整的,以及一些可供设计人使用的都是一些较为准确的陈述。

(2)综合:即产生解决方案的过程。

在这个阶段,运用各种知识结合工程经验将想法方案通过图纸的方式综合表达出来,其特点主要是由工程师的灵感和思维起主导作用,从而将建筑结构和设计意图的图形表达方式产生出来。

(3)评估:即判断和比较选择方案的阶段。

这是一个选择循环的过程,该循环过程会一直持续直到方案达到双方满意为止。

设计人员在进行评估时,会用功能模型方式并运用数据计算等手段将各方案进行比对选择,以期获取合理的经济可行性和技术可行性。

建筑结构设计中的概念设计及其措施

建筑结构设计中的概念设计及其措施

建筑结构设计中的概念设计及其措施建筑结构设计中的概念设计是指在项目初期,根据建筑功能和需求,以及地理环境等因素为基础,确定建筑结构的整体设计方向和基本原则。

概念设计阶段是建筑结构设计的重要环节,对于后续的详细设计和施工具有指导和决策的作用。

在概念设计阶段,需要明确以下几个方面的内容:1. 建筑结构的整体布局和形态:包括建筑的平面布局、立面形态、建筑高度等方面,需要考虑到建筑的使用功能和城市环境的要求。

2. 结构体系的选择:根据建筑的功能和形态特点,选择适宜的结构体系,如框架结构、剪力墙结构、桁架结构等,以确保建筑的稳定性和安全性。

3. 结构材料的选择:选择适宜的结构材料,如钢材、混凝土、木材等,需要考虑到材料的力学性能、耐久性和经济性等因素。

4. 结构的空间布局和垂直交通系统:根据建筑的功能需求,合理安排结构的空间布局,如梁柱的位置和跨度;同时考虑垂直交通系统,如楼梯、电梯等的位置和布局。

5. 结构的灵活性和可适应性:考虑到建筑的未来变化和更新需求,设计结构的灵活性,使得建筑可以适应未来的改变和发展。

在进行概念设计时,可以采取以下措施:1. 进行前期调研和分析:了解项目的基本情况,包括建筑的功能需求、地理环境、气候条件等,进行闭环认知。

2. 参考先前设计的案例:学习和借鉴类似项目的设计经验和成功案例,了解相关的设计规范和标准。

3. 利用计算机辅助设计软件进行模拟分析:通过计算机辅助设计软件,进行结构的模拟分析,预测结构的响应和性能。

4. 进行多方案比较和评估:设计师可以制定多个方案,并进行比较和评估,选择最优的方案作为概念设计的基础。

5. 与相关专业人员进行沟通和协调:与建筑师、土木工程师等相关专业人员进行沟通和协调,充分考虑各个专业的需求和要求。

概念设计的成果应该以设计报告的形式呈现,包括项目的基本情况介绍、设计目标和原则、各个方案的比较和评估、最终方案的选择和说明等内容。

概念设计是建筑结构设计的起点,为后续的详细设计和施工提供了重要的参考和指导。

简论建筑结构设计中的概念设计

简论建筑结构设计中的概念设计

简论建筑结构设计中的概念设计【摘要】随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对建筑结构设计也提出了更高的要求。

本文对结构设计的基本方法、概念设计进行了探讨【关键词】建筑结构设计;概念设计一、结构设计的基本方法分析研究1. 结构平面图。

在绘制结构平面布置图前有个问题需要说明一下,就是要不要输入结构软件进行建模的问题。

当建筑地处抗震设防烈度为 6 度区时(建造于ⅳ类场地上较高的高层建筑除外),根据建筑抗震设计规范,是可以不用进行截面抗震验算但应符合有关的抗震措施要求。

那么对于砌体结构来讲如果时间不是很充足的话应该可以不用在软件中建模的,直接设计即可,但要注意受压和局部受压的问题。

必要时进行人工复核。

对于局部受压的防御措施是要按规定对梁下设梁垫以及设置构造柱等措施。

如果时间不是很紧张的话建议还是输入建模较好,有一个便利就是可以利用软件来进行荷载导算。

另外当建筑地处抗震设防烈度为7 度及以上时我的观点是必须要输入软件建模计算的,绘制结构平面图时如果没有建模的话就可以直接在建筑的条件图上来绘制结构图了,这一步必不可少的是删除建筑图中对结构来讲没有用的部分,简单快捷的方法是利用软件的图层功能,直接冻结相关的层。

然后再建立新的结构图层:圈梁层,构造柱层.梁层.文字层.板钢筋层等等。

这样做的目的是提高绘图效率,方便在不同结构平面图间的拷贝移动和删除。

2. 屋顶(面)结构图。

当建筑是坡屋面时,结构的处理方式有两种:梁板式及折板式。

梁板式适用于建筑平面不规整,板跨度较大,屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面。

反之,则适用折板式。

两种形式的板均为偏心受拉构件。

板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。

板厚基于构造需要一般不宜小于 120 厚。

此外梁板的折角处钢筋的布置应有大样示意图。

至于坡屋面板的平面画法,建议采用剖面示意图加大样详图的表示方法(实践证明此方法便于施工人员正确理解图纸)。

3. 大样详图。

大样详图的绘制可以在建筑详图的基础上直接绘制,前提是建筑详图的准确无误。

概念设计在建筑结构设计中的运用

概念设计在建筑结构设计中的运用

概念设计在建筑结构设计中的运用摘要:社会经济的快速发展使得人们的物质条件不断得到改善,同时,对建筑的结构、功能也提出了更高的要求。

因此,在对建筑结构进行设计时,也呈现出更多全新的理念和技术.概念设计就是一种新型的建筑结构设计方法,通过概念设计,能够使建筑结构更加符合使用的实际需求,从根本上,提升建筑的价值。

因此,本文对概念设计的定义进行了诠释,论述了概念设计在建筑结构设计中的重要性,并从实践的角度介绍了概念设计在建筑结构设计中的运用,旨在为完善我国建筑设计的方法提供一定的理论参考。

关键词:概念设计;建筑结构设计;理念和技术;价值在对建筑结构进行设计时,结构是否科学、合理对于建筑的整体质量以及使用功能有着密切影响。

概念设计作为一种十分重要的建筑结构设计方法,近年来得到了十分广泛的应用,设计人员在运用概念设计的方法时,以建筑相关理论知识及实际经验为依据,对建筑结构进行全面分析、优化配置,重点突出了创新性和可操作性,从而使建筑更加符合人们的实际要求。

1、概念设计的定义概念设计是指在设计时,以用户个性化需求为出发点,通过有效、合理的分析计算,对结构的可行性进行有效设计。

概念设计是从用户需求到转变为产品的具体过程,将抽象的概念、理念转化为实体的产品。

因此,在运用结构设计的方法进行建筑结构的设计时,需要对建筑结构的总体布置作全面的分析,进而对各环节进行完善。

概念设计独特的优势在于“以人为本”的设计理念,即对人的需求进行充分尊重。

近年来,人们的生活节奏变得越来越快,对于建筑的功能需求也日益增多,因此,在现代建筑的结构设计中,运用概念设计的方法能够实现对用户更好的服务。

2、概念设计在建筑结构设计中的重要性2.1、起到优化建筑结构的作用概念设计可以起到优化建筑结构、丰富建筑功能的作用,对建筑结构设计而言,概念设计可以起到优化结构与构件、结构与结构关系的作用,既突出了建筑的整体功能性,又符合经济、技术的可行性,从而构建出最优的建筑结构体系。

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浅谈建筑结构设计中的概念设计
[摘要]针对目前建筑结构设计当中墨守成规的现象,提倡采用概念设计思想来促进结构工程师的创造性,推动结构设计的发展。

所谓的概念设计一般指不经数值计算,尤其在一些难以作出精确力学分析或在规范中难以规定的问题中,从整体的角度来确定建筑结构总体布置和抗震细部措施的宏观控制。

[关键词] 建筑设计概念设计
在不断的结构设计研究与实践中,人们积累了大量有益的经验,并体现在设计规范、设计手册、标准图集等等。

随着计算机技术和计算方法的发展,计算机及其结构程序在结构工程中得到大量地应用,每个设计单位都在为彻底甩掉图板而做努力。

结果给部分结构工程师造成一种错觉,觉得结构设计很简单,只需遵循规范、手册、图集,等待建筑师给出一个空间形成的方案(非结构的),使用计算机,然后设法去完成它,自己只不过是一个东拼西凑的计算机画图匠而已。

这不仅不能有效地运用他们的知识、精力和时间、而且还会与建筑师的交流中产生分歧与矛盾。

我国结构计算理论经历经验估算,容许应力法,破损阶段计算,极限状态计算,到目前普遍采用的概率极限状态理论等阶段。

现行的《建筑结构设计统一标准》(gbj68-84)则采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准则,以使建筑结构的设计得以符合技术先进、经济合理、安全适用。

概率极限状态设计法更科学、更合理。

但该法的运算过程中还带有一定程序的近似,只能视作近似概率法。

并且光凭极限状态设计也很难估计建筑物的真正承载力的。

事实上,建筑物是一个空间结构,各种构件以相当复杂的方式共同工作,且都并非是脱离总的结构体系的单独构件。

目前,人们在具体的空间结构体系整体研究上还有一定的局限性,在设计过程中采用了许多假定与简化。

作为结构工程师不应盲目的照搬照抄规范,应该把它作为一种指南、参考,并在实际设计项目中作出正确的选择。

这就要求结构工程师对整体结构体系与各基本分体系之间的力学
关系有透彻的认识,把概念设计应用到实际工作中去。

所谓的概念设计一般指不经数值计算,尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中,依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想,从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。

运用概念性近似估算方法,可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择,易于手算。

所得方案往往概念清晰、定性正确,避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算,具有较好的的经济可靠性能。

同时,也是判断计算机内和分析输出数据可靠与否的主要依据。

比如,有的设计人员用多、高层结构三维空间分析程序来计算底层框架,还人为的布置一些抗震墙,即不能满足楼层间的合理刚度比,也不能正确的反映底层框架在地震时受力状态。

问题在于结
构概念不明确,没考虑这两种结构体系的差异。

软件的选择和使用不当,造成危害是不容忽视的。

美国一些著名学者和专家曾警告工业界:“误用计算机造成结构破坏而引起灾难只是一个时间的问题”。

然而避免这种情况,概念设计的思想不妨是个好方法。

运用概念设计的思想,也使得结构设计的思路得到了拓宽。

传统的结构计算理论的研究和结构设计似乎只关注如何提高结构抗
力r,以至混凝土的等级越用越高,配筋量越来越大,造价越来越高。

结构工程师往往只注意到不超过最大配筋率,结果肥梁、胖柱、深基础处处可见。

以抗震设计为例,一般是根据初定的尺寸、砼等级算出结构的刚度,再由结构刚度算出地震力,然后算配筋。

但是大家知道,结构刚度越大,地震作用效应越大,配筋越多,刚度越大,地震力就越强。

这样为抵御地震而配的钢筋,增加了结构的刚度,反而使地震作用效应增强。

其实,为什么不考虑降低作用效应s呢?目前在抗震设计中,隔震消能的研究就是一个很好的例子。

隔震消能的一般作法是在基础与主体之间设柔性隔震层;加设消能支撑(类似阻尼器的装置);有的在建筑物顶部装一个“反摆”,地震时它的位移方向与建筑物顶部的位移相反,从对建筑物的振动加大阻尼作用,降低加速度,减少建筑物的位移,来降低地震作用效应。

合理设计可降低地震作用效应达60%,并提高屋内物品的安全性。

这一研究在国内外正广泛地深入展开。

在日本,研究成果已经广泛应用于实际工程中,取得良好的经济、适用效果。


我国由于经济、技术和人们认识的限制,在工程界还未被广泛地应用。

同时,在目前建筑结构抗震鉴定及加固中,概念设计的思想也应得到延伸。

在1976年唐山地震中,天津市加固的2万间民房无一倒塌,但天津第二毛纺厂三层的框架厂房,却因偏重于传统构部件的加固,忽视结构总体抗震性能的判断,造成不合理的加固使抗震薄弱层转移,仍然倒塌。

概念设计的思想被越来越多的结构工程师所接受,并将在结构设计中发挥越来越大的作用。

然而现在的高校教学中,往往只重视单独构件和孤立的分体系的力学概念讲解。

尤其在专业课教学中,单项计算练习居多,综合练习偏少,并着重体现在考题中,使得相当部分学生养成只知套用公式解题的习惯。

而且近年来强调计算机应用教育,比如,毕业设计用结构设计软件计算、出图。

但由于计算机设计过程的屏蔽,手算过程训练程度的削弱,造成学生产生一定依赖性,结果综合运用能力下降,整体结构体系概念模糊。

这些对于培养具有创造力、未来的工程师是相当不利的。

随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对建筑结构设计也提出了更高的要求。

发展先进计算理论,加强计算机的应用。

加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用,使建筑结构设计更加安全、适用、可靠,经济是当条之急。

其中,打破建筑结构设计中的墨守成规,充分发挥结构工程师的创新能力,是相当必要的。


为他们是结构设计革命的推动者和执行者。

这则需要工程界和教育界进行共同的努力。

推广概念设计思想是一种有效的办法。

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