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建筑工业化概念(6篇)

时间: 2025-11-04 栏目:实用范文

建筑工业化概念篇1

关键词:概念设计;建筑结构设计;应用

作为建筑工程项目开展中的一个重要环节,建筑结构设计不但会关系到建筑工程项目的顺利开展,而且还会影响到整个建筑工程质量。所以,相关单位要充分重视建筑结构设计工作,并且采取科学有效的方法有效提高建筑结构设计水平。在其中合理地运用概念设计方法,可以有效地优化建筑结构设计方案,提高建筑结构设计水平。因此,设计人员要在建筑结构设计中要积极、合理地运用概念设计方法。

1概念设计概述

所谓的概念设计即为在尚未经过数值计算,特别是在一些很难通过相关的规范制度做出明确规定或者是很难进行精确理性分析的问题当中,根据整体结构体系以及分体系彼此之间存在的力学关系、试验现象等总结获得的设计思想与设计原则,以此来从整体上来完成对建筑结构的总体规划与布置,有效管理与控制抗震细部方法等[1]。在建筑设计方案制定的时期,这一设计方法可以更加科学、合理地完成对结构体系的构思、建立以及选择等,进而能够获得更加准确以及概念清晰的方案,从而为后期的设计奠定坚实的基础,进而提升其经济性以及安全、可靠性。

2概念设计在结构设计中的重要作用

2.1有效弥补计算机设计中存在的缺陷

在采用计算机完成建筑结构设计方案的时候是会存在许多缺陷的,其无法正常完成方案初步设计工作。这是由于计算机设计往往会为设计师造成一定的错觉,会使得设计人员觉得计算机程序的运用简单易行,因此就会对计算机软件产生过度依赖的心理,于是就不会去专心地研究与学习结构概念的相关知识,进而影响到其设计能力的提升。另外,一些设计人员会存在一种习惯,即会在设计过程中应用分析程序。然而其却没有充分意识到假如采用正确的软件会使得设计效率与设计水平得到有效提升,而假如选择的软件是错误的,那么就会造成结构设计发生问题,会留下潜在的隐患。因此,为了能够有效弥补计算机设计存在的缺陷,那么就应该合理运用概念设计,要鼓励与引导设计人员积极地学习结构概念的相关知识,进而充分利用概念设计的基本原则制定出最为理想化的结构方案。

2.2有效优化结构设计

对于每位建筑设计人员而言,其都需要充分地了解与掌握结构概念。因为利用结构概念可以帮助其创造出新的灵感以及更加准确、清晰的思路,可以帮助设计人员在充分遵循正确设计基本原则的基础上,有效地防止概念混乱以及定性不正确等诸多问题的出现[2]。除此以外,工作人员在面对一些技术问题的时候,假如其可以充分了解概念设计,那么就能够准确地找到问题的原因所在,然后再采取科学、有效的方法解决问题。在当前实行的《建筑结构设计统一标准》当中就涉及到概念理论,而且标准中明确提出了一个围绕概念理论而制定的结构极限状态设计准则,这一种设计方法会更加科学、严谨,进而可以有效提高结构设计的完善性与可靠性,有效地实现结构设计方案的优化。

3概念设计在建筑结构设计中的应用策略

3.1在建筑场地选择中的应用

为了可以有效地提升建筑结构设计的有效性与科学性,那么就必须要做好建筑场地的选择工作,因为只有充分保证建筑场地的科学、合理性,那么才可以也使得后续建筑设计工作更加顺利地开展,有效地确保其工作价值的实现。因此,在选择建筑场地的过程中要合理应用概念设计。具体而言,必须充分注意以下要素:(1)地形因素。因为不同的地形也会对建筑结构产生不尽相同的影响,而且在大多数的情况下还会对其产生极大的制约,所以在开展建筑结构设计的过程中,必须要充分考虑到建筑结构设计的要求,考虑到建筑的实际情况,进而综合考虑选择出最为合适的地形。(2)地质因素。由于地质因素也会在很大程度上影响的建筑结构设计税票,特别是对基础结构设计具有较大的影响。因此,在选择建筑场地的过程中,需要积极地开展全面、科学合理的评估以及分析,进而充分确保施工场地的地质能够有效地满足建筑施工的要求[3]。(3)抗震性因素。由于抗震性也会在很大程度上影响到建筑结构设计水平,因为只有在充分确保建筑结构有着良好的抗震能力以后,那么才能够有效地确保建筑的使用安全。因此,在选择建筑场地的时候,也要合理地应用概念设计,进而尽量防止在在那些极易发生震动的地方开展建筑操作。

3.2在基础设计中的应用

建筑结构的设计人员根据建筑物的具体结构形式以及所处的地理位置,然后再充分遵循概念设计的基本原则,对基础设计类型进行选择。例如筏型基础以及箱型基础等等[4]。在具体采用箱型基础的过程中,需要充分确保建筑物的负载能力,可以及时、均匀地传递给地基,这样就能够对地基不均匀沉降现象产生有效地抵御作用,而且使其可以有效地完成对周围土体的协作互助,进而有效地提升建筑物的抗风以及抗震能力。在选择使用筏型基础的时候,就会使得建筑物上部结构存在着非常大的荷载。对于建筑而言,其具有非常小的承载能力,这一结构类型能够使得建筑物上部得到有效的分散,而且使得地基获得更大的承载能力,在此状况下就会使得极不均匀沉降现象得到了有效的避免。

3.3在高层结构设计中的应用

在受到水平负荷作用时候,会造成高层建筑结构侧移现象的发生,这是高层建筑设计的一个重点与难点问题,每位建筑设计工作人员都必须要给予充分重视。在具体开展结构设计工作的过程中,设计人员要充分遵循概念设计基本原则,不但要充分考虑相关的要求与标准,与此同时还必须要选择更加科学、合理的抗侧力体系,不但要对建筑物四周存在的其他建筑物的位置、结构等进行综合、全面的分析与考量,而且还要对这些建筑物对所要建设建筑物的风压布局所、造成的影响进行综合的考量[5],进而要在具体开展结构设计的时候,采取有效的措施努力提升建筑物的竖向荷载及其抵抗力,要合理地运用概念设计基本原则,努力加强建筑结构的抗震力,使其能够保证平面结构的简单性以及规范性。总之,在当前科学技术快速发展的时代背景下,也使得我国建筑行业获得了跨越式的发展。然而,其在建筑结构设计方面还存在着诸多问题,那么为了能够有效地提升建筑结构设计水平,就应该合理地应用概念设计方法,以此来有效地提升结构设计的完善性与可靠性,有效弥补在结构设计中存在的问题,优化结构设计方案,有效促进建筑结构设计水平的不断提升。

作者:杨涛单位:中信建筑设计研究总院有限公司

建筑工业化概念篇2

关键词:节能;设计;低碳;民用建筑

1引言

建筑行业中的低碳概念是指将不可再生能源的使用和消耗降到最低,从而满足人们住宅愿望为最终目标的一种建筑理念。完成这一概念的要求,既提高了建筑资源的利用率,又节俭了许多建筑资金,还对建筑地周边的生态环境起到了一定的保护作用。在建筑设计中践行低碳理念,可以从以下几方面入手。

2优化使用建筑资源,使建筑资源效能最大化

在整个建筑过程中,首先在建筑用料上要坚决贯彻低碳理念,用最科学最准确的计算控制建筑资源的使用,将建筑资源的无效损耗降到最低点,将消费者要求、建筑材料的价格、功能、建筑用地、建筑物功用等诸多因素综合考虑,尽量多用节能环保的新材料新设施。作为建筑设计者始终秉承低碳、节约、优化的设计理念,才能真正达到人与自然和谐相处,改善人们家居环境的要求。其次要注意对建筑材料成本的控制。在保证建筑工程各项功能都不变的前提下,建筑工程设计者在建筑设计过程中,要注意对建筑工程的结构进行优化设计,要注意选取节能设施、天然材料或环保材料,减少建筑材料的损耗,控制建筑成本。最终达到既节能又宜居的建筑效果。再次要注意对建筑材料的多层次开发和高效利用。以往的建筑工程和家居装修用材,大都是生产时能耗高使用时对环境污染重的材料。这些筑材料会对生态环境带来不利影响,如常规水泥会散发大量二氧化碳、散发大量粉尘,人造密度板会挥发大量易使人致癌的甲醛。同时这些建筑材料的不恰当使用还会给后期的维护带来很多麻烦。因此,在开发新材料过程中,注意选取带有地域性和原生态性的建筑材料,选择那些绿色、可再生、可循环利用的当地建筑材料,是减少甲醛、二氧化碳等有害物质排放的有效途径。

3精心设计建筑物建筑形状,使建筑设计体现低碳理念

对建筑物进行科学的节能设计能够高效地达到低碳环保效果,通过精心设计建筑物的形体既可以增强建筑物的实际功能,又可以改善建筑物周边的环境,做到建筑物与自然环境协调统一,再配以科学合理的绿化,保证建筑物达到宜人适居的理想效果。为了使建筑物达到冬暖夏凉的效果,古人把房屋建成东西走向,取得了很好的效果,后来又通过使用煤炭、电等外来能源来改变室内温度,但这种做法却带来能源的浪费和环境浪费,在低碳建筑概念中,建筑物的供暖与降温,可以通过采用空心砖块墙体或充气混凝土砖块墙体达到保温效果,可以可以通过改变房屋的朝向,最大限度的利用自然光、自然风和太阳能来达到同样的效果。

4加强建筑施工过程管理,在施工过程中节能减排

在施工过程中贯彻低碳节能管理,是指在建筑工程施工过程中,要始终体现低碳节能的管理理念,并在施工过程中始终践行这一理念。这种管理理念具体包括:施工过程的总体管理、施工操作的评价管理、施工统一规划管理、施工具体实施管理、施工人员安全健康管理等。这些低碳节能管理,既可以保证建筑施工达到节能的效果,又能让建筑施工时刻彰显低碳环保的建筑理念。要达成上述理念,就要在施工过程中大力运用环保技术,对施工过程出现的光污染、噪音、扬尘等污染环境的问题,一定要采取切实有效的应对措施,如使用降噪音、降闪光的机械、对容易扬尘建材在使用前先洒水、覆盖等,通过采取相应的措施,将污染降到最低点。从而使建筑过程不影响人们的日常生活,不论是对施工者还是对施工场地周边的群众都不会带来身体的伤害。

5综合利用可再生能源,在施工全过程中贯彻低碳理念

在建筑物使用寿命期内,要充分考虑可再生资源与建筑物的协调,根据不同地区的地理特点采取适当的能源利用方式,如海拔高的地区要充分利用太阳能、风能;临近江、河、湖、海的地区要充分利用水能、生物能、海洋能;临近地质活跃的地区要充分利用地热能,借助本地区的地理资源辅助建筑物的部分能源需求,实现建筑物与环境之间的辨证统一。

6综合运用经济、法律和行政手段加强对建筑设计的评价和管理

政府和建筑主管部门通过运用供求、价格、竞争、法律法规、行政指标等经济、法律和行政手段对建筑工程是否达标进行全程、全方位的督导和检查,主管部门不能只凭表面化的视觉观察或只听施工方的单方汇报就轻易下结论,应该成立专家评估小组进行科学合理的评估,对那些不合乎低碳标准要求的建筑工程及时制止并整改,符合低碳标准的要给以肯定并将其经验加以推广。

7结语

低碳环保理念的不断深入,各个领域逐渐对其重视。在建筑设计中,进行低碳设计,既可以降低建筑施工成本,又可以营造温馨舒适的人居环境。低碳建筑设计理念,对于人们的生产生活意义重大。同时,采用低碳建筑设计,更长远的利益在于不影响建筑性能的前提下,减少对环境的破坏及能源的过度消耗,造福子孙万代。随着技术的不断攻坚,未来各个行业领域都将走向低碳化。

参考文献:

[1]刘家平.绿色建筑概论[M].北京:中国建筑工业出版社,2010.

[2]杨璐溪.发展低碳建筑的途径研究[J].科技向导,2011(5).

[3]陈俊羽.低碳理念在建筑设计中的体现研究[J].科技风,2013(1):174.

[4]张希.低碳概念下的建筑设计应对策略[J].城市发展研究,2010(7).

[5]杨维菊.绿色建筑设计与技术[M].江苏:东南大学出版社,2011.

[6]裴思思.低碳节能理念下建筑设计方法与技术探析[J].科技向导,2014(2):104.

建筑工业化概念篇3

[关键词]概念设计结构建筑应用

中图分类号:S611文献标识码:A文章编号:

前言:

随着建筑产业的飞速发展,建筑结构设计也面临着更高的要求。在这一背景下,概念设计以其自身的特性而得到了广泛的应用。概念设计在手段、思想、方式以及理论知识等方法都为建筑结构提供了科学有效的技术平台。为此进行概念设计与结构措施在建筑结构中的应用研究具有极强的现实意义。

一、概念设计的概念与步骤

概念设计是一种实现结构设计的多样化要求的手段,是结构设计师基于设计经验、设计理论以及将要建设的项目工程的特点,对建筑结构的抗震结构以及总体布局进行规划,并在建筑工程结构设计的初期对设计方案进行概念性的分析估算与比对。这种设计方法具有定性准确、概念明确、便捷的优势,从而可以在实际应用中取得良好的经济效益。

一般可以将概念设计的步骤分为分析、综合以及评估三个不断向着满意阶段靠近的连续阶段。其中分析阶段主要是对问题进行全方位的了解,但是存在着分析数据不完整与不准确的特点,为此表现出一定的模糊性质。综合阶段是工程师将自己掌握的理论知识以及掌握的实际情况,利用自己的想象力以及创新意识实现工程设计规划。最后评估阶段是一个比较选择最优方案的过程,可以说是一个循环实施的过程,直到得到满意的方案为止。设计人员实施评估的过程中要借助于数据统计计算等工具,从而获得技术上以及经济上可行的方案。

二、概念设计在建筑结构设计中的应用

(1)建筑场地的合理选择。

建筑场地的选择作为设计前首要考虑的因素,同时也是一个对于建筑设计起着决定性与基础性的因素。在进行建筑场地选择中一般要考虑到建筑设计方面的一些因素,此外在设计中要充分的考虑抗震等因素,尽量避免在危险地段选址。实在不能避免的情况下可以在结合相应的抗震措施,在设计前进行抗震地点以及勘测进行分析。

(2)基于场地情况选择建筑结构。

一旦建筑场地选定后就要根据建筑的地基特点以及建筑形式对建筑基础进行选择。一般使用到的基础包括独立基础、条形基础、筏板基础、桩基础、箱型基础等。其中桩基础主要适用于土质松软或者是负荷较大的多层结构中,在高层建筑中具有较广的应用,尤其是在天然的地基中这种桩基形式可以将载荷从上部传递到下部,从而保证了稳定性与可靠性。此外箱型基础具有优良的整体刚度,可以实现将载荷均匀的传递到下部结构,保证了结构的整体稳定性,避免或者减小基础的不均匀沉降,而且具有自重小的特点,对于提升建筑的抗震性能具有极为重要的意义。

(3)建筑主体结构的选择。

建筑结构的设计一般要遵循结构对称、规则与合理的原则,从而有效地降低扭转力以及保持非结构构件保持稳定的工作状态以及降低材料的耗用。一般建筑结构的对称是通过抗侧力结构主体为对称,例如剪力墙结构布置。为了实现结构对称一般可以使用调整建筑物质心、结构侧心以及平面形心的距离,从而达到结构的基本对称性。

(4)建筑结构的刚度选择。

建筑结构的刚度作为建筑的一项重要指标,也是设计中极为重要的内容,刚度过大或过小均不是最优结果,应根据具体情况和平衡原则进行必要的刚度调整和合理分配。建筑刚度的合理设计可以延长结构的基本自振周期,从而有效地降低地震带来的危害。同时合理的建筑刚度还可以减少建筑材料的消耗以及结构空间的占用率,从而有效地提升建筑平面的利用率,达到设计合理的效果。

三、建筑结构设计措施

(1)协同工作中的材料利用率。

通过协同工作不仅可以实现提升结构的稳定性,同时也可以提高材料的利用率。经验表明,材料的利用率越高,相应的结构的协同工作能力以及稳定性也就越高。尤其是在当今提倡节能、环保的背景下,结构设计中要求使用最少的投入来获得最大的产出。例如常见的矩形截面受弯构件,这种构件在实际使用中的利用率很低,这主要是由于两个原因:首先是梁的弯矩沿梁长是变化的,其次是靠近中和轴的材料应力水平低。于是对于等截面梁来讲这种受弯构件的很多区段的利用率极低。在这种背景下,通过使用概念设计结构分析,对梁截面的应变梯度进行调整,从而使构件保持轴心受力,从而有效地提升了材料的利用率。经过不断地研究与发展,于是出现了平面桁架结构,从而将许多无用的材料除去,不仅有效地实现了原有结构效果,同时也降低了构件自重及成本。

(2)结构体系中保持协同工作。

在概念设计中的协同工作在建筑结构设计中得到了广泛的应用,协同工作要求结构内部的各个构件要处于相互协作以及共同工作的状态。这种协同效应就需要结构构件在承载力极限的条件下不仅可以保持共同工作,同时也需要它们具有共同的耐久性。此外建筑结构的上部与基础应该在受到载荷时保持着一个统一整体,共同承担载荷。在使用砖混结构的建筑中为了维持协同工作要通过构造柱以及圈梁将整个结构组合成统一整体进行受力,避免建筑结构单纯的依靠建筑结构自身刚度来承受载荷。

四、概念设计在建筑结构中的意义

(1)概念设计体现了设计的创新性。

由于传统的设计方法需要通过设计师查找手册、计算机程序等进行循规蹈矩的方式进行,从而缺少设计风格以及创新性。而使用概念设计可以允许工程师在设计过程中根据自己的经验以及理论知识,同时结合概念设计的新方法以及新思路得出具有合理性以及一定创新性的设计。

(2)概念设计可以有效地提升工程师的设计能力。

概念设计允许工程师在遵循一定要求的条件下进行一定程度的发挥,从而可以有效地解决设计中存在的问题。同时通过概念设计中的正确理念与原则的指引,便于工程师从根源查找问题,从而使得计算结果更为准确合理。

(3)概念设计有效地弥补了计算机理论以及结构设计理论的不足。

(4)概念设计可以优化设计结果。

采用概念设计方案可以在方案的对比中选择出更加优秀的设计方案,这种优选方案不仅体现了方案的可靠性与经济性,同时也有效地避免了设计后期出现的繁琐计算和问题的不确定性。

五、结束语

建筑行业近些年在我国获得了长足的发展,建筑的低投入与高产出一直以来都是终极目标。这一原则下建筑还要体现出一定的自身特性,为此概念设计可谓是时展的必然产物。通过在建筑设计中利用概念设计可以选择出更为合理的建筑结构体系,并达到节省原料的目的。随着概念设计的应用推广,越来越多的设计者接受了这一设计方式,并逐渐成为结构设计的主导思想。我们相信概念设计在以后建筑结构中会获得更大的发展,为建筑设计带来更多的实惠与便利。

参考文献

[1]林同炎,S.D.思多台斯伯利,结构概念和体系,中国建筑工业出版社

[2]高立人,土跃.结构设计的新思路___概念设计[J]。工业建筑1999(1)

[3]吴爱菊,结构设计中的概念设计与应用[J]温州:温州职业技术学院学报2007(2).

[4]许燕禄,概念设计在建筑结构设计中的应用[J]。广东土木与建筑2005(O2).

建筑工业化概念篇4

关键词:民用建筑;主体结构设计;概念设计

前言

一个成功的结构设计需要力学计算与概念设计相互融合,才能共同构成。当今高速发展的民用建筑市场,催生了很多体型新颖、造型各异的建筑。同时也对结构设计者的概念设计提出了更高的要求,也越来越受到国内工程界结构设计者的重视。

一、结构设计与概念设计的关系

概念设计是建立在个人经验基础之上,从宏观的角度出发,对建筑结构进行合理的设计的方法。那么与概念相对而言的就是结构设计,结构设计实际上就是概念设计的一个相反过程,要以整体要求为主,结合力学以及各种数据原理进行定量设计,具体内容有内力、配筋以及稳定性等方面。定形设计则是根据规定的构造与概念设计有着密切联系。如果采用的概念设计合理,那么建筑整体性能就会有所保障,反之,建筑物的性能则会受到影响。现阶段,概念设计是一种非常先进的理论和思想,结构工程师工作的最终目的就是要在建筑空间明确的前提下,采用整体概念对建筑结构进行设计,使建筑构件、建筑结构之间以及建筑结构本身之间建立其一种和谐平衡的关系,但是实际的情况中,结构设计以及计算理论还具有一定的缺陷,比如:混凝土结构的设计中,内力计算式是以弹性理论为基础的,而截面设计是根据塑性理论为基础的,那么这样一来,计算本身就产生了分歧,计算结果与实际情况之间必然存在很大区别。这样的问题,就需要采用更加优秀的概念设计进行补充。另外,现代的建筑结构设计中对于计算机的依赖性太大,计算结果往往没有进行科学的分析研究,设计的时候不能够借助计算机进行设计,这就要求设计人员要根据自身的专业素质,工作经验全面的进行分析整合,做到低成本、可行性与可靠性相结合,概念设计与结构设计相互结合,这样才能够更好的实现以上所述。

二、概念设计的重要性分析

现如今,随着我国经济的发展以及建筑行业的不断进步,使得概念设计在当今飞速发展的建筑业中所起的作用日益明显,无论在设计者的施工图设计阶段或者在方案设计阶段,分析如下:

(1)施工图设计阶段,一个熟练掌握概念设计的设计者可以在结构设计中充分展现先进的抗震设计理念,既能使让结构体系满足抗震设防要求,又能使结构造价经济合理,在二者之间取得很好的平衡。这样的结构设计作品既满足业主对建筑造型奇特、体型新颖的要求,又能取得较好的经济性,具有很好的市场效应和社会效应。反过来说,如果设计者仅会死扣规范的数字指标,机械式采用计算机程序计算结果,从表面看其结构设计作品中多遇地震下的计算结果满足规范的指标要求,但结构中的某些构件的应力水平明显高于其他构件,在罕遇地震下,这些构件会首先屈服,严重时引起结构倒塌。所以需要概念设计与延性构造来弥补这些缺陷。

(2)方案设计阶段由于结构设计者要不进行计算机电算的前提下,为建筑设计者提供结构抗侧力构件的布置及配合建筑设计者进行建筑物平面尺寸、立面层高等参数确定,这样必然要求结构设计者熟练运用基本原理和方法进行概念设计。如果不能具备概念设计能力,不仅耽误了设计工期,而且由于方案设计阶段很多未知条件的不确定性和建筑方案会经常修改,导致结构设计者不能有效进行结构体系的比较与选择,容易给后期施工图设计带来大量的修改工作量。随着计算机的广泛应用,人们对计算机分析结果给予过高的信任。计算机分析结果在数学上是正确的,但如果采用了不合适的假设前提和假定模型,其结果是不可信的(包括有限元分析)。对于某些工程情况规范难以界定时,需要应用结构力学概念进行判定分析,而不应仅仅依靠软件计算结果作为设计依据。有限元分析需要对模型进行合适的简化与抽象,确定材料的本构关系,边界条件等都需要建立在概念性分析的基础上。由此可见概念设计在方案设计阶段的重要性。

三、高层民用建筑设计中的应用与分析

1.概念设计在建筑设计中有很多具体的应用。现代建筑多功能使用,往往会出现体系不同,柱网不同、大空间、跃层或错层。结构设计不能将复杂的结构受力完全准确的反映出来。需要概念设计将复杂问题简单化,抓住主要矛盾和关键点,进行定性与定量分析。如图所示项目,建筑功能均为商业,28层主体与4层裙房,除中间交通连通外,其余部分均为大开洞。

若裙房与主体连通设计,存在以下问题:1、开大洞平面不规则;2、主楼与裙房偏心;3、主楼与裙房连接处按刚接设计,平面仍为弱连接,不利于抗震水平力传递。通过概念分析,简化设计问题裙房与主体脱缝设计。由于功能需要,连通部分不能布置竖向构件,通过两边向中间悬挑或者主楼脱缝处设柱与裙房连接。

2.在框架-剪力墙的初步方案设计时,剪力墙是主要的抗侧力构件,如何有效的进行剪力墙平面布置是需要概念设计的。如果没有概念设计的思路指引,只是一味的硬套规范条文或设计手册,所做剪力墙布置的容易存在缺陷,会为下一步设计带来很多麻烦。从概念上说,剪力墙的布置原则是“均匀、分散、对称、周边”。“均匀、分散”要求剪力墙的片数宜多不宜太少,即剪力墙的分布不可太集中;不能使单片剪力墙的刚度太大;“对称、周边”是结构抵抗扭转的要求,同时也是满足纵横刚度相近的需要。从具体概念上说,剪力墙应布置在“竖向荷载较大处、平面形状变化出”。从抗震角度看,剪力墙多设为好,而从经济方面考虑则剪力墙宜少为好。如图所示,平面形状为L形的框架-剪力墙结构,存在扭转效应。图中所示Xm,Ym为质心位置。为减少扭转影响,结构的刚心与质心尽可能接近,能获得较好的经济性。

3.结构感念性设计要求结构受力明确,传力直接。内力传递路径越直接,结构刚度越大。在结构布置中,竖向构件应该从顶部到底部连通设置,不同层之间的支撑杆件应尽量直线连接。传力直接,便于材料强度的发挥,能获得更好的经济性。荷载分布均衡,分散而不宜集中。钢结构由于可以工厂加工,现场安装,可以根据受力情况,截面设计为楔形或者弓形。使材料的强度都能有效发挥,经济性好。混凝土构件由于现场制模施工,受现场施工条件限制,一般截面为矩形,不便根据受力分布情况进行截面调整设计,通过弯矩调幅或有效的布置形式等来保证材料强度有效发挥。

结束语

整个区域的市容市貌主要是由当地的建筑群体反应出来的。建筑结构设计的水平决定了建筑风格和建筑质量。明确建筑结构设计的含义和其概念设计的含义,以及两者之间的关系对于建筑设计水平的提高具有重要意义。设计师要将概念设计运用到实际的建筑设计中,完善自身对结构设计的理解和创新将结构设计。只要认识到概念设计的重要性,灵活运用概念设计,就能设计出更好的建筑结构。

建筑工业化概念篇5

关键词:建筑结构;概念设计

中图分类号:TU984文献标识码:A文章编号:

概念设计与结构措施在建筑结构设计中起到了非常重要的作用,因此应当加强重视和设计理念创新,只有这样才能提高设计质量,才能确保我国建设事业的可持续发展。本文主要对概念设计、结构措施以及二者在实践中的应用进行了分析,希望大家可以给出更科学、更合理的建议与意见,同时也希望业界人士能够积极地参与到其中,为保障我国建筑事业的快速发展做出更多的贡献。对于建筑工程而言,概念设计与结构措施在整个工程项目结构设计中发挥着非常重要的作用,同时概念设计、结构措施的实际应用情况,也体现出了工程师在建筑结构设计领域的专业水准。工程师可以将整体概念纳入到结构总体设计之中,对结构之间以及结构与构件之间的关系进行合理的优化,从而使概念设计与结构措施可用以有效解决当前结构不可算等问题。因此,在当前的形势下,加强对建筑结构设计中的概念设计与结构措施研究,具有非常重大的现实意义。

1概念设计

1.1概念设计问题。所谓概念设计,主要是指不经过数值运算,尤其是在难以精确分析、未在设计规范之中予以明确的情况下,综合结构体系、分析体系破坏机理以及力学关系,从宏观上对建筑结构进行合理的设计。一般而言,概念设计是从建筑结构设计方案的总体着手,合理处理结构设计中的常见问题,比如构件延性及其力学分布等问题。概念设计在结构设计中非常的重要,概念设计的合理应用,既可以丰富工程师的经验,又可以使设计理念、效果得以有效的完善和改进。建筑结构实际设计过程中,很多设计人员将设计纳入规范、设计手册范围之中,对于新技术领域中的挑战不敢接受,因此可以看出创新精神依然比较匮乏,结构设计理念依然比较陈旧,缺乏突破、创新。然而,结构设计理论中通常会出现一些计算和现实难以相符的问题,或者结构构件设计无法进行计算,此时便需要将概念设计与结构措施有效的结合,以此来优化建筑结构设计。对于结构工程师而言,应当综合自身的理论概念,选择其中最为经济实用、安全可靠一种设计方案。

1.2结构概念设计。实践中,为确保建筑结构自身的安全性与可靠性,增强其抗震性能,建筑结构概念设计中所用到的措施应当注意以下几个方面的事项。选择一些对抗震有利的建筑场地,以提高建筑结构自身的稳定性,尤其要避开不利的地段;对实践中存在着的各种结构构件进行优化,并尽可能多地设置一些抗震防线,从而使抗震防线能够在地震往复作用之下不断增加其抗震性能;在提高建筑结构抗侧移强度时,还应当有选择的不断提高其中一些较为重要的构件自身的延性,从而使建筑结构能够具备一定的刚度,合理的分布其承载力,加强建筑结构自身的抗震性能;同时,应当确保抗震构造连接和经计算所得的节点连接质量,保证建筑结构自身的整体性;在此过程中,应当确保建筑结构平面、立面的布置与概念设计之要求相一致,避免不规则方案的应用;同时,还要坚决抛开常规的设计计算方法,合理地运用设计经验,采用概念与实际问题相结合的方法对其进行综合的计算与分析。

2概念设计与结构措施的有效应用

基于以上对概念设计与结构概念设计相关问题的分析,笔者认为在建筑结构设计过程中,应当有效地将概念设计与结构措施有效地结合在一起应用,这样才能体现其效果。

2.1概念设计与结构措施的协同,主要体现于基础实施与建筑上部结构之间的关系方面,即在设计过程中须将基础设施与建筑上部结构视为整体,决不可将二者在理念与操作中分开。比如,在建筑工程项目建设过程中,尤其是砖混结构施工建设时,一定要严格依靠圈梁、构造柱的上部结构与建筑地基有效地连接成整体,进而确保工程结构的稳固性;并非单纯地只是依靠建筑地基自身的综合效果来防范不均匀下沉问题的出现,确保建筑结构自身的整体稳固性。

2.2概念设计与结构措施的协同还体现在很多的方面,比如当建筑结构受力时,各构件均达到比较高的应力水平,特别是高层建筑结构设计过程中,应当尽可能地避免短柱、层次间的横梁结构差异等现象。近年来,随着建筑结构的高度、层数的不断增高和加大,竖向、水平载荷也将增大建筑底部层次之间的承受自重,进而导致建筑结构底层短柱不断出现。实践中,为有效避免这一现象的出现,可对其中的大截面柱进行施工操作,即在柱截面上采取开竖槽等方式使矩形柱成为田形柱,以此来增加基柱自身的长细之比,节省建筑空间。同时,长短梁通常会出现在同一个框架之中,这也是非常不合理的。短跨梁因受到水平力的影响,剪力会逐渐增大,梁端的正负弯矩也会变得非常的大,配筋均由水平力予以决定;而竖向上的载荷力不起作用,导致梁端正弯矩钢筋超筋,因此该种结构设计完全与协同工作之要求不相符,而且还会提高结构造价。

针对上述问题,在建筑结构尤其是高层建筑结构设计时,应该不断加大梁、楼层自身的刚度,从而使柱可以承受更大的弯矩;水平方向上应当确保惯性矩相等,这样可以防范同方向上强度过大现象的出现。高层建筑结构设计过程中,虽然角柱轴压相对较小一些,但在抗扭中所起到的作用却是非常的大,而且在水平力影响下,角柱轴力变化的幅度通常比较大,这要求角柱一定要具有非常大的变形能力。

2.3概念设计与结构措施的协同,材料利用率控制。协同设计的目的在于充分的利用材料,在建筑工程项目结构设计过程中,施工材料的利用情况显得非常的重要,利用率越高,其协同程度就会越高。从建筑结构的整体优化上来看,确保建筑结构性能最好的一种方案并非是材料利用率最高的一种方案,然这并不影响在结构设计过程中尽可能的提高材料利用效率。我国是一个人口大国,建筑结构设计过程中的节能策略落实非常重要,可以有效确保资源合理利用、可持续发展战略的全面实施,即通过花最少的钱,完成最科学合理的建筑结构设计。这一要求从梁类构建过程的演变可以看出来,矩形截面梁作为最普通的受弯构件,它的材料利用率很低。比如,靠近中和轴的材料应力水平相对较低一些,而且梁、弯矩沿梁长不断的变化,对等截面梁而言,其大部分区段即便应用的拉压边缘的应力,同样非常的低;根据梁的特点,可对其进行结构概念分析,梁截面具有应力梯度变化,材料为轴心受力时其利用率才会增大。基于此,当前结构设计过程中可将平面桁架当作最重要的梁体应用,平面桁架则可作为掏空梁,即梁内多余的角料、边料等全部去除,不仅经济实惠,而且重也大大降低。

3结束语

近年来,随着社会经济的快速发展和城市化建设进程的不断加快,建筑行业的发展可谓突飞猛进,作为当前建筑设计中一项非常重要的部分,建筑结构设计对建筑结构自身的承载能力、安全性以及造价和美观度等,都会产生非常大的影响。建筑结构设计中,工程师的任务在于如何在规定的建筑空间范围之内进行整体结构方案设计,因此概念设计是建筑结构设计的指导思想。

参考文献:

[1]张广生.建筑结构设计中的概念设计与结构措施[J].中国新技术新产品,2011,(06).

[2]夏鼎,马永.建筑结构设计中的概念设计与结构措施[J].建筑与文化,2012,(03).

[3]刘慧芝李福来.浅析建筑结构设计中的概念设计与技术措施[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2009,(04).

建筑工业化概念篇6

关键词:钢混结构;设计;工程质量;现状问题

中图分类号:TV331文献标识码:A

引言

混凝土作为目前世界上最大的商品之一是因为混凝土具有较好的延性和较高的强度,因此在结构设计中被广泛使用。在结构设计时应根据结构的具体设计环境要求选择混凝土强度等级。由于在设计过程中设计人员的不同而导致设计风格和理念有差异,因此在设计过程中会存在不同的设计方案,结构的质量也会有所差异。

一、建筑结构概念设计的涵义及地位

(一)、建筑结构概念设计的涵义

建筑结构概念设计就是设计师根据业主的建筑要求,运用一系列的设计方法,进行有序的,有组织的,有目标的设计过程,从而形成符合业主要求的概念建筑产品。它的形成以功能优越、造型美观、技术先进的总体方案为目标,一般有建筑方面的概念设计和结构方面的概念设计,两者相互影响、相互协调、相互结合。

(二)、建筑结构概念设计的地位

建筑结构概念设计所形成的建筑产品,是先于建筑初步设计的整体计划方案,为初步设计提供总体概念格局和基本框架,并为规划、建筑、施工、环境等因素提供统一的设计成果。由于概念设计先于初步设计,先于建筑施工,因此,概念设计在建筑中占有统领和协调地位,是建筑结构设计的灵魂,在建筑结构设计和施工中起到重要的协调作用、检验计算、辅助设计优化作用等。因此,建筑结构概念设计在整个建筑中地位不可动摇。

二、钢筋混凝土结构的原理

(一)、原理

素混凝土结构是由纯混凝土组合而成具有较好的抗压性能,但是抗拉性能和延性较差,因此为改善混凝土结构的抗拉性能和延性需要在混凝土结构中布置钢筋,极大改善混凝土结构的受力性能和使用性能,抵抗外部荷载,增加其耐久性能。

(二)、特性

钢筋混凝土结构的主要特性表现在其热胀冷缩和延性等反应中。混凝土结构在水泥水化反应过程和季节交替时的热胀冷缩过程中使得混凝土具有拉应力,混凝土内的钢筋产生压应力,这时应对混凝土材料本身进行设计,改善混凝土结构的收缩性能。通常混凝土的延性和混凝土的强度有着直接关系,强度越高延性越差,因此在设计时应根据工程具体情况选择不同强度的混凝土。一般的混凝土在-40℃~60℃时具有较好的、稳定的物理性能,因此在低于或者高于规定环境时应对混凝土结构采取一定措施防止混凝土冻害或者膨胀破坏。

三、我国钢混结构工程设计施工中的问题

目前,我国钢混结构在工程中应用非常广泛,并且生产质量管理体系也得到了较好地完善,大大地促进了钢混结构工程质量的提高。但是,仍然存在一些钢混结构企业,尤其是一些资质较低的企业,他们在承建中小型一般工程项目时,往往将企业管理技术和经验队项目施工计划的支撑和指导作用忽视掉了,这也造成了工程质量预控的先天性缺陷,由此可见施工企业的内部管理模式以及企业整体素养对钢混结构工程质量的控制起到至关重要的作用。

对所有发生的事故进行分析发现,造成事故的原因种类繁多,可能是单一原因也有可能是兼而有之,包括设计原因、制作原因、施工原因以及管理上的原因。工程在施工和使用过程中质量问题是不可避免的,一般我们将工程质量问题分为三类,分别为工程质量事故、工程质量缺陷以及工程质量通病。工程质量事故是指工程在建设或者交付使用中,对工程造成的结构、外形观感以及使用功能等方面的质量损伤。工程质量缺陷是指工程中所使用的技术未达到标准允许的技术指标。工程质量通病就是一些常见性质量损伤,具体包括工程(安全)结构、外形观感以及使用功能等方面。

四、钢混结构设计中的概念设计与结构措施

五、钢混结构施工措施

(一)、钢结构制作工程措施

钢结构工程的施工通常要经过工厂制作和现场安装两个阶段。钢结构工程有大部分时间是在工厂车间内部进行,由于钢结构构件在工厂内加工制造的质量好坏,对钢结构工程的现场安装及整体结构的安全稳定至关重要。因此钢结构制作生产厂家必须具备相应企业资质、生产规模、技术能力、机械设备及先进的工艺水平。钢结构一般制作工艺流程分为:放样下料拼板切割组立埋弧焊接钻孔组装矫正成型铆工零配件下料制作组装焊接和焊接检验防锈处理、涂装、编号构件验收出厂。在钢结构制作中,应根据钢结构制作工艺流程,抓住关键工序进行质量控制,如控制关键零件的加工,主要构件的工艺、措施,所采用的加工设备、工艺装备等。

(二)、钢筋箍筋加工

(三)、焊接工程

在钢结构制作和安装工程工程中焊接工程是最重要的环节,必须重视焊接工程质量控制。目前,钢结构在生产过程中大部分采用具自动埋弧焊机,部分具备半自动气体保护焊机,个别部位采用手工施焊。焊接质量问题较多存在于手工焊缝,这些问题有:焊瘤、夹渣、气孔、没焊透、咬边、错边、焊缝尺寸偏差大、不用引弧板、焊接变形不矫正、飞溅物清理不净等。鉴于这种情况,钢结构施焊前,对焊条的合格证要进行检查,按说明书要求使用,焊工必须持证上岗证,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤,一、二级焊缝不得有气孔、夹渣、弧坑裂纹,一级焊缝不得有咬边、未满焊等缺陷,一、二级焊缝按要求进行无损检测,在规定的焊缝及部位要检查焊工的钢印。不合格的焊缝不得擅自处理,定出修改工艺后再处理,同一部位的焊缝返修次数不宜超过2次。

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