建筑结构设计中如何提高建筑的安全性的建筑工程论文(通用11篇)由网友“我的墙头千千万”投稿提供,下面给大家分享建筑结构设计中如何提高建筑的安全性的建筑工程论文,欢迎阅读!
篇1:建筑结构设计中如何提高建筑的安全性的建筑工程论文
建筑结构设计中如何提高建筑的安全性的建筑工程论文
摘 要:随着我国经济的高速发展,我国房屋建筑行业高速发展,各种类型的房屋建筑不断扩大,房屋建筑结构设计水平也有了显著的提高。建筑结构设计安全性的有效提升,不仅能够提高建筑工程施工的质量,也能够有效的避免建筑工程施工过程中的安全问题。为了保证建筑结构的良好性能,需要提高建筑的安全性。
关键词:建筑结构;安全性;设计
提高建筑物的安全性是建筑工程的首要原则,对人们的生活有着极大的影响。想要做好建筑结构设计,必须充分了解房屋建筑结构设计的特点及结构体系,遵守经济适用、安全合理、保证质量的基本原则,把握好建筑结构设计中的要点,只有这样才能大大的提高结构设计水平。
1 建筑结构设计的基本原则
1.1 抓大放小
在整个房屋建筑的结构设计当中,总的结构体系是由各个不同构件在一起协同工作组成一体的,各个构件的性能组成建筑物的整体性能。但是,每一个构件在结构中的作用都是不相同的。“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等说的就是在建筑结构设计中需要遵守的抓大放小的原则,也是建筑结构设计中最常用到的概念。
1.2 强柱弱梁和强剪弱弯
强柱弱梁和强剪弱弯是建筑结构设计中人们比较熟悉的两个概念,也就是要分清主次矛盾,抓主要矛盾。之所以这么做,主要是因为在建筑受到外力的破坏时,建筑构件能够更加稳定,使建筑物的核心构件不受到不利影响,从而使得建筑物的整体稳定性得到保障,给人民群众的生命财产安全保驾护航。
1.3 刚柔相济
建筑结构在设计时要遵循刚柔相济的原则,不可逾越。如果建筑结构太刚,就会影响建筑物的变形能力,在较大的破坏力的作用下,建筑物就极有可能会发生大面积坍塌,有时甚至会发生完全破坏。相反如果设计太柔,建筑的稳定性就无法保障,变形过大,就会使整个建筑物倾覆。这样看来,在进行建筑结构设计时遵循刚柔相济的原则就显得尤为重要。
1.4 多道防线
想要建设出高质量高安全的建筑结构体系就要求我们采取多道防线策略来进行设计的。这样一来,即使在发生不可避免的灾难时(如火灾、地震),也可以通过多道防线来一层一层提供防护。如果我们把在灾难来临时的生存希望寄托在某单个构件的性能上是非常不合理的,也是非常危险的。比如,房屋的多肢墙与单片墙相比,多肢墙的抗压能力要比单片墙的大得多。
2 建筑结构设计中安全性控制措施
2.1 强化设计人员的安全意识
建筑结构设计作为一项系统、复杂的设计工作,只有设计人员对建筑结构专业知识有很好的掌握,并具备较强的创新思维,建筑结构设计安全性才能得到保证。在建筑工程建设过程中,建筑结构设计属于极为重要的环节。同时为了保证建筑结构设计的科学性、适宜性,设计人员需要对各个设计环节进行仔细的推敲,并深入分析各个环节在实施过程中可能出现的问题,以便在设计阶段提出相应的解决方案,从而确保建筑工程建设能够顺利的完成。
2.2 依照建筑结构规范进行设计
随着城市化进程的不断发展,建筑行业的发展前景也越来越好。而为了对建筑行业的'发展进行规范,并保证建筑工程的质量,国家也颁布了对应的法律法规。这些法律法规的颁布能够有效的约束建筑设计及施工企业和设计施工人员的行为,从而能够有效地提高建筑工程的各项质量。在建筑结构设计过程中,设计人员依照相应的规程规范进行结构设计,可以帮助其发现结构设计中存在的问题及安全隐患,并对这些问题进行有效地规避,从而保证建筑结构设计的科学性、适宜性和安全性。
2.3 结构方案选择要合理
高层建筑结构设计工作最为重要的一点就是要恰当合理地选取结构方案。只有结构方案选择准确才能确保高层建筑整体结构性能达到预期标准。在实际的结构方案选择过程中需要考虑的问题相对还是非常多的。首先应针对具体标准和规范要求进行设计前的分析,进而能够避免实际选定的高层建筑结构设计方案违反相关标准和规范要求。其次必须对建筑施工环境进行实地考察,对基础情况、项目规模等信息数据进行收集分析,进而才能做好前期的设计信息收集工作,在此基础上才能选定最为优化最为适宜的高层建筑结构方案。
2.4 整体协调性优化设计
对房屋建筑结构进行设计时,要从整体结构的角度出发,保证建筑结构整体的稳定性与可靠性,加大各个构件之间的紧密配合度。不仅要重视对建筑结构的整体质量与功能的提高,还要重视建筑结构外部的美观,从而协调整个建筑结构的整体性。在进行结构的设计布局时,要综合的考虑到多方面的需求,包括房屋结构功能的需求,结构外观的需求,房屋质量的需求等,保证房屋建筑结构的各个要素之间能够和谐统一,优化整个建筑结构的系统协调性,提高房屋建筑的整体性能和质量。
2.5 建筑结构抗震优化设计
建筑结构抗震设计在保证建筑安全性方面起着极为重要的作用。而这方面的设计也与其他方面的设计有一定的差异。在建筑结构抗震设计过程中,设计人员需要对抗震设计原理有很好的掌握,并且要依照相应的设计原则进行抗震设计。比如在选择建筑施工场址的时候,设计人员需要对建筑预期建设地的地质、环境等进行勘察,避免将建筑物设置于对建筑抗震有不利影响的地方。同时,为了保证建筑物能够拥有较好的抗震性能,建筑物的布局应该科学、合理。研究显示,简单、对称的建筑物具有较好的抗震性能。此外,建筑结构抗震设计必须要拥有相应的计算简图,地震作用传递路线也应明确,并且抗震设防能力与抗震承载力也应标明。
2.6 严格控制各构件承载能力
对建筑结构体系中各构件的承载力设计是建筑结构安全性的关键,所以应对此进行严格控制。众所周知,建筑结构是由各种不同的构件组成的,为保证建筑结构的安全性,就必须严格控制结构体系中各构件的承载能力。在建筑结构设计中,应根据结构的负载量,对各构件的承载力分别进行设计,确保所有构件的有效强度均符合要求,以构建有效的构件体系,从而形成有效的建筑结构承载力,增强建筑结构的稳定性、安全性。
3 结语
综上所述,高层住宅建筑结构设计的安全性不仅仅影响着整个建筑工程的施工进度以及施工质量,同时还决定着居民生活的安全与稳定。因此,参与高层住宅建筑结构设计的工作人员应该正确认识到提高建筑结构设计安全性的重要意义,在平时的设计工作过程中通过不断提升自身专业知识与技能,不断提高自身的结构设计能力,努力规避影响建筑结构设计安全性的不利因素,为实现建筑结构设计的安全性与合理性奠定坚实的基础。
参考文献
[1] 王泰康.关于目前高层建筑结构安全设计的若干问题探讨[J].科技创新与应用,(14).
[2] 姜代红,刘一凡.基于分布估计算法的建筑结构设计优化[J].河北大学学报(自然科学版),2015,35(01).
[3] 刘征,潘宠平,张克,杜刘生,徐自国,陈涛,张秦.高层住宅建筑中应急避难间结构设计对策[J].建筑结构,2015(17).
篇2:在建筑结构设计中如何提高建筑的安全性分析论文
在整个建筑设计过程中,建筑结构的安全性设计是最为关键的环节,建筑结构的安全性得到设计要求后,才能够正常投入使用,为人民的生命财产安全提供保障。所以建筑设计师在设计建筑结构的过程中,必须要充分考虑各项影响建筑物安全性的因素,借助新的技术提高建筑物的设计水平,满足建筑结构的安全性要求。建筑结构设计师在具体工作中需要不断学习,积累经验,提高自身的知识水平和技术能力,深入研究设计过程中存在的各种问题,保证建筑物的安全性。
1 建筑结构安全性的简要阐述
建筑结构设计不仅囊括了诸多建筑方面的知识,而且还包含了其它各方面的知识,是一门综合性的学科。在对建筑结构设计的安全性进行判断时,需要结合物理学以及建筑学中承载能力的公式计算出相应的数据; 此外,还需要综合考虑建筑结构的形体构件以及建筑的位置结构,从而保障建筑结构的安全,为建筑使用者的生命财产安全提供保障。因此,在对建筑结构进行设计时,必须保证其高效性、合理性和科学性。设计建筑结构的初始阶段需要计算出建筑结构的承重能力和相应的设置数据,然后再科学有效的计算出建筑主体和各部分对应的承重,进一步明确建筑结构最终的大小、形状以及位置,同时在设计图纸上面详细的做出说明。
在对建筑结构进行设计时,还需要考虑建筑材料、承重材料等诸多因素。由于这门学科综合性较强,而且比较复杂,因此必须要保证施工技术和测量数据的严密性,而且还要合理考虑施工环境、气温、天气以及季节等各种因素。
篇3:在建筑结构设计中如何提高建筑的安全性分析论文
( 1) 不合理的建筑结构设计
在整个建筑设计中,建筑结构建筑工程的灵魂。由此可以看出,建筑结构的重要性,只有保证建筑结构设计的合理性和科学性,才能提高建筑工程的质量,保证其安全性。然而在现代化建筑结构设计中,设计师通常把目光聚焦在建筑外观以及其实用性方面,根本没有考虑建筑结构的安全性。由于忽视了安全性在建筑结构中重要程度,进而导致建筑工程出现重大的安全问题。其次,还有一些设计者由于实践经验较少,没有较高的专业水平,在结构设计中把经济性要求放在首位; 当建筑工程出现问题的时候,不能及时的采取措施进行整改,从而使建筑物在被使用的过程中出现一系列的安全问题。再者,设计者自身没有积累丰富的专业知识和专业技术,在实际设计过程中不能遵照相关规定,合理地对相应的问题进行处理,也不能全面考量设计过程中存在的安全隐患,从而使建筑结构设计不合理。为了有效减少建筑结构设计中存在的安全隐患,建筑设计师完成结构设计后,需要把建筑设计图纸以及相应的资料上交给上级审核部门,审核人员需要全面分析设计材料中涉及到的安全性原因,一旦发现安全隐患,必须立刻采取相应的措施进行解决,通过审核之后,才能够将其应用在建筑结构建造中。
( 2) 抗震强度不符合建筑结构的设计要求
近几年,我国的地震灾害发生较为频繁,进而给我过的经济带来了巨大的损失,因此建筑设计师开始深入研究建筑结构的抗震性,并且已经取得了一定的成绩。结合地震灾害对我国建筑物造成的损失,我们可以看出建筑设计者在设计建筑结构的过程中没有全面考虑建筑物的抗震功能,其抗震性根本没有满足设计要求,进而频繁发生安全事故,严重威胁了人民的生命财产安全。为了保证我国建筑物的抗震性,我国出台了《建筑抗震设计规范》,并且不断修改,使建筑行业的抗震性做到有法可依。该规范对建筑结构设计提出了具体的`要求,主要内容包括: 建筑物在地震程度较小的情况下不会出现损坏的概率为65%; 若是出现中度地震的情况,建筑物没有造成损坏的概率只有15%; 而出现较大地震时,建筑物不会出现倒塌现象的概率仅为3%。在当前建筑结构设计中,《建筑抗震设计规范》成为其遵循的主要原则,因此建筑设计人员必须要全面掌握其相关的内容,根据具体的要求来设计建筑结构,保证建筑结构的抗震性能。
( 3) 结构设计过程中偷工减料
部分建筑公司在结构设计过程中,通常把利益放在首位。为了牟取最大的利益,通常会偷工减料,在施工过程中使用劣质钢材或者减少钢材的用量。在对建筑物进行施工时,对于不同部位的配筋情况提出了不同的规定。偷工减料明显违反了规定,进而导致建筑质量不能达到要求,为以后的使用留下安全隐患。所以设计人员在施工过程中必须要严格监督建筑各部位的配筋情况,使配筋满足规定要求。其次,还有一些规模较小的建筑公司为了最大限度地节省开支,使用冷轧变形钢筋。这种钢筋虽然强度高,但是脆性较大,不具备较好的韧性,而且不利于建筑抗震。但是能够节省钢材,因此部分小型建筑公司为了节省资金,牟取较大的利益,罔顾人民的安全,使用不合规定的钢材,从而导致出现安全问题。
3 提高建筑结构安全性的有效措施
( 1) 增强建筑设计人员的安全意识
为了有效提高建筑的质量,必须要提升设计人员对建筑结构的安全意识。相关设计部门应该定期对设计人员进行安全意识训练,保证设计人员在设计过程中高度保持安全意识,进而提高建筑物的安全性。为了加强设计人员对建筑结构安全性的重视程度,还可以设置奖惩制度,保证设计过程中出现的问题能够及时得到整改。结构设计人员必须要重点关注抗震性能等涉及到建筑结构安全性的因素,为人民的生命财产安全提供保障。设计人员应该结合各个地区发生地震的概率以及地震强度来制定抗震指标,避免出现不必要的浪费,增加社会经济效益。
( 2) 建筑结构设计过程中严格遵循建筑规范
近些年来,我国的建筑行业发展迅速,建筑结构设计开始受到广泛的关注。国家针对建筑结构设计颁布了相应的规范和条例,这些规定具有政策性,对相应的技术做出了明确的规定。而且这些规范条例不是一成不变的,而是与时代的发展紧密相连,因此必须要及时对其进行修改与更新。建筑设计人员必须要加强责任意识,及时提出不符合国家规定的建筑,同时制定相应的解决措施,有效减少安全问题的发生,提高建筑物的质量,保证建筑结构的安全性。
( 3) 对设计软件进行大力创新
建筑结构设计内容随着建筑业的发展变得更加复杂,难度也随之而增加。从另一方面来看,我国建筑结构设计对设计人员提出了更多的要求。在该种状况下,当前存在的结构设计程序根本不能全面满足建筑人员的要求。若是一些结构和构件形式过于复杂,部分力学模型就不能准确的计算出其承载力,不能保证建筑物的安全性,而且建筑结构的设计水平还和计算机程序的内容和功能密切相关。通常情况下,为了解决生产问题,配合软件的能力,会把计算过程简化进而更好地配好软件的能力。因此,为了有效提高建筑结构的安全性,建筑结构设计者和计算机程序人员必须合力去开发软件,设计出一款具有高精度的软件。
篇4:建筑结构设计论文
建筑结构设计论文
摘 要:随着社会的不断进步和科技的不断发展,高层建筑越来越广泛的出现在城市建设中。在高层建筑结构设计方面出现了新的发展和变化。高层建筑的结构设计已经成为了高层建筑设计的重点内容,因此,研究高层建筑结构设计的问题是非常重要和有意义的。介绍了高层建筑结构特征,分析了高层建筑结构设计的原则,阐述了高层建筑结构体系的选型问题,并重点分析了高层建筑结构设计问题及对策。
一、高层建筑结构设计的原则
1.1 高层建筑结构计算简图的合理化原则
计算高层建筑结构设计的基础是计算简图,则计算简图的合理性直接关乎到高层建筑的结构安全。由此可见,高层建筑结构设计必须坚持计算简图合理化原则。此外,必须把计算简图的误差控制到规范范围内,理由是高层建筑实际结构的节点并不单一。
1.2 高层建筑结构基础方案的合理化原则
一般而言,选择高层建筑结构基础方案的参考依据为高层建筑的地质条件。高层建筑结构基础方案的合理化要求对高层建筑的结构类型、施工条件、荷载分布情况、与邻近既有建筑物的关联性等因素予以综合考虑。高层建筑结构设计基础方案通常应确保最大化发挥地基的潜力。此外,高层建筑结构设计必须具备相应的地质勘查报告。
1.3 高层建筑结构方案的合理化原则
高层建筑结构方案的合理化是指高层建筑结构设计方案必须与结构体系和结构形式的要求保持一致,同时应满足经济性的要求,其中结构体系的具体要求为传力简单化、受力明确化。针对某些结构单元相同的高层建筑物,其结构体系也应该相同。
一般而言,高层建筑结构方案的合理化要求综合考虑工程设计需求、地理条件、施工材料、施工条件等因素,同时要求建筑的暖气、水、电等相互协调。
二、高层建筑结构设计中存在的问题
2.1、高层建筑结构受力性能
对于一个建筑物的最初的方案设计,建筑师考虑更多的是它的组成特点,而不是详细地确定它的具体结构。建筑物底面对建筑物空间形式的竖向稳定和水平方向的稳定都是非常重要的,由于建筑物是由一些大而重的构件所组成。因此结构必须能将它本身的重量传至地面,结构的荷载总是向下作用于地面的。而建筑设计的一个基本要求就是要搞清楚所选择的体系中向下的作用力与地基上的承载力之间的关系。所以,在建筑设计的方案阶段,就必须对主要的承重柱和承重墙的数量和分布做出总体设想。
2.2、高层建筑结构设计中的扭转问题
建筑结构的几何形心、刚度中心、结构重心即为建筑三心。为避免建筑物因水平荷载作用而发生的扭转破坏,应在结构设计时选择合理的结构形式和平面布局,尽可能地使建筑物做到三心合一。在水平荷载作用下。高层建筑扭转作用的大小取决于质量分布。为使楼层水平力作用沿平面分布均匀。减轻结构的扭转振动,应使建筑平面尽可能采用方形、矩形涠形、正多边形等简单平面形式。
2.3、高层建筑结构设计中抗震的问题
对一、二级抗震等级的剪力墙底部加强部位控制轴压比,并设置约束边缘构件,是《高规》为保证剪力墙的'延性,新增加的要求。在剪力墙约束边缘构件配箍特征值为λv/2的区段,规范允许配置箍筋或拉筋。所设拉筋应同时钩住墙体的水平分布筋(或箍筋)和竖向分布筋,而不能有一部分拉筋仅钩住墙体的竖向分布筋。当此区段的体积配箍率或拉筋的竖向间距不能满足规范要求时,应同时设置箍筋。
三、高层建筑结构设计解决对策
针对于在高层建筑结构设计中,存在着的高层建筑本身的原因以及连梁超筋现象、地下室外墙设计存在着的问题,设计人员应该根据建筑的实际情况,根据自身的设计经验,采取有效的措施进行解决,才能够不断的促进高层建筑结构设计的顺利进行,促进高层建筑顺利的施工和竣工。下面就针对于具体的措施进行分析。
3.1、配合专业了解工程
首先,设计人员需要进行全面的分析,充分的了解工程以及情况,不是拿到图纸盲目的建模计算或者是上机绘图,需要理解透彻建筑图的含义及意义,明确各个专业注意和配合,并且做统一的标准,确定原则和方案,必要的时候要组织各个专业的协调和相关的管理,使各个专业的条件图真正成为条件图,避免出图后出现调整引起的返工,浪费时间和精力。
3.2、建模处理
建模计算之前要处理好荷载计算,不要估算不精确的同时还存在着误差,要完整的准确的根据建筑做法和要求来输入,考虑是否施工活荷载的不利影响,楼梯口的输入局部开洞口,飘窗部分的处理地方,要运用专业知识来计算或处理,这样减少误差,也减少计算工作量。
3.3、收集数据资料
准确的计算出建设工程所处的地理位置的制约条件,以及设计要涉及的所有数据和资料,都要提前收集好,等要用到的时候能够很快的查阅到,方便工作的需要,而且对于一些特殊的建筑还要根据经验来确定各种数值的参数取值,收集设计所需要的资料和规范,根据不同地域工程类型准确计算参数,可以使设计计算更加的可靠。
3.4、保护装置
为了确保安全,要在电源处安装与进户线连接,形成保护接零系统,引用各个插座的接地和不带电的金属外壳,总配电箱的熔丝和分支熔丝应该相配得当,用电设备发生故障时应得到保护,高层房屋住宅应该安装防雷保护装置,确保使用者的安全,有计算机房的要设计屏蔽网,防外漏干扰。
四、结束语
综上所述,高层建筑结构设计是高层建筑的灵魂,关系到整个建筑的安全及可行性,同时高层建筑行业与高层建筑结构设计是一个彼此影响、相互关联的整体,高层建筑行业的深入发展需要高层建筑结构设计的支撑,直接关乎到高层建筑行业的可持续发展。
篇5:浅谈建筑结构设计论文
浅谈建筑结构设计论文
适用、安全、经济、美观、便于施工是进行建筑结构设计的原则。这五个方面各有所重,又互为矛盾,一个优秀的建筑结构设计往往是这五个方面的最佳组合。往往设计人员注意到适用、安全、经济、美观,而忽略了便于施工。有时设计人员为图方便,用偏于安全的简化方法计算,虽然既省事又保证安全,却增加了造价。
结构设计一般在建筑设计之后,“受制”于建筑设计,但又“反制”建筑设计。结构设计不能破坏建筑设计,建筑设计不能超出结构设计的能力范围。结构设计决定建筑设计能否实现,在这个意义上,结构设计显得更为重要。但一栋标志性建筑建成后,往往建筑师便成为了人们心目中的建造者,为了实现该建筑设计而付出辛勤劳动一丝不苟的结构师并不为人们所知。但无论如何,设计一个适用、安全、经济、美观、便于施工的结构设计方案是结构设计人员的责任。
建筑结构设计可分为整体设计和部分设计两部分。
整体设计包括结构结构体系的选择,柱网的布置,梁的布置,剪力墙的分布,基础的选型等。
设计的关键在方案,应进行多方案比较。
建筑的结构方案不应该是预先设想的,所喜爱的某种形式,一般结构设计总可以有多种方案来实现建筑师的构想,而多种方案中通常必有一种相对更为经济、合理,作为方案技术比较和经济分析是一项必不可少的重要工作。
建筑结构平面是否合理,竖向刚度、质量是否均匀,柱网尺寸是否适当,是决定结构方案好坏和经济与否的关键。建筑物的平面及造型一般都是建筑师的工作,市场经济有时往往为投业主所好,标新立异。结构工程师处于比较被动的地位,解决这一问题的办法,除了建筑师需要掌握基本的结构知识,特别是抗震设防的概念外,结构工程师在方案的前期,就应该与建筑师共同商讨,通力合作,密切配合,以实现建筑师在设计上的创新。有时如果能够巧妙地运用结构体系,把它暴露出来,反映不同功能系统相互配合,展示建筑的风格,不但能取得经济效果而且会取得特有的多样化的造型效果。
抗震设计中,影响整个结构抗震能力的因素很多,如:结构构件的承载力和变形性能;非结构构件的材料性能及提供的强度储备;结构的连接构造;结构的稳定性;结构的整体性能在经受第一次地震后多次余震反复作用下的抗破坏能力。对难以准确模拟的复杂结构,七分计算三分构造,更重要的是概念设计。
概念设计是展现先进设计思想的关键,一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计,并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。一般认为,概念设计做得好的结构工程师,随着他的不懈追求,其结构概念将随他的年龄与实践的增长而越来越丰富,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,缺乏创新,更不愿(不敢)创新,有的甚至拒绝对新技术、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,主要还因为现行的结构设计理论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实际受力状态差之甚远,为了弥补这类计算理论的缺陷,或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计,都需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的。同时计算机结果的高精度特点,往往给结构设计人员带来对结构工作性能的误解,结构工程师只有加强结构概念的培养,才能比较客观、真实地理解结构的工作性能。概念设计之所以重要,还在于在方案设计阶段,初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念,选择效果最好、造价最低的结构方案,为此,需要工程师不断地丰富自己的结构概念,深入、深刻了解各类结构的性能,并能有意识地、灵活地运用它们。
人们对建筑设计的要求越来越高,因此,设计也要进行创新。建筑架构设计应该建立在计算机的良好运用的基础上,还要结合概念设计,将结构设计进行优化。环保、优质建材的使用,只是建筑结构设计的一部分。最重要的是对概念设计的理解。通过对结构设计的创新,才能够将建筑设计的创新和发展进行得更加顺利。所以,可以说,推广概念设计,将其深刻的进行理解,是工程师的首要任务。结合教育机构对于教材和教学方式的改革,将概念设计在学生时代就进行培养,对于我国的建筑结构设计方面的进步非常重要。
在建筑结构设计的不断改革和创新中,前人积累了非常多的技术和经验。其中,概念设计作为打破设计理念墨守成规,将结构设计进行优化和创新的方式方法,在我国建筑结构设计行业越来越重要。工程师良好地运用概念进行结构设计,对于建筑方案的设计和优化都有非常重要的作用。
篇6:浅谈建筑结构设计的安全性考虑
摘要:建筑结构的是建筑物安全的基础。在国内,由于建筑结构设计等原因而导致建筑物发生质量问题屡有发生。本文对结构设计的安全进行分析后,针对建筑的防震、抗震的结构设计做了一个简要分析。
关键词:建筑;安全性;结构设计
Abstract: the structure of the building is building the foundation of safety. In China, due to reasons such as building structural design and lead to building quality problem happens sometimes occur. In this paper, the structure design of the safety analysis of construction of the shock, the structure of the seismic design made a brief analysis.
Keywords: architecture; Safety; Structure design
近年来,由于经济的快速发展而使建筑行业飞速崛起。如今,高层的建筑物以及大型的土木工程在我国随处可见,建筑行业在迅猛发展的同时其水平也得到了
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明显提高,取得了令世人瞩目的成绩。但不可否认的是,随着建筑的规模日益扩大,其复杂程度也不断增高,而同时也对建筑物的安全要求更高。所以,提高建筑物的结构设计安全度不仅仅是现在对建筑行业的考核,同时也是建筑行业追求的目标。一、建筑物结构的安全性的概念
建筑物结构的安全性主要是指由设计师设计,并且通过合理的施工,在特定的条件下可以防止倒塌或被破坏的能力,在结构工程中这也是最重要的.指标。决定建筑物结构工程的安全性的主要条件是设计师的设计水平以及工程施工时的水平。 并且,还与正确使用(检测和维护)结构有关,以上这些又关系到土建工程法规的遵守以及技术标准(规程、规范及条例等)能否合理运用和设置。在建筑项目的工程设计中,必须同时考虑到结构的安全性以及经济的可行性。通常建筑结构的设计必须满足几个功能的要求。
1 安全性能。安全性能主要是指在正常施工及使用的情况下,建筑结构能够承受住各种破坏力出现的作用,并且在突发的事件中,依然能保持其整体的稳定性。安全性能作为建筑工程中的灵魂,是建设一切建筑的首要条件。
2 经济适用性。经济适用性主要是指在满足安全的条件后,还需要对建筑结构的工程可行性进行考虑。主要包含经济效益与适用性两方面。在通常的情况下,建筑物需要具备优越的工作性能,可以满足社会及人民一定的使用效益。
3 耐久性。耐久性主要是指建筑物可以使用的时间年限。适用、性安全
篇7:建筑结构设计全面质量管理论文
建筑结构设计全面质量管理论文
【论文摘要】本文通过对建筑结构设计前期质量管理、设计过程质量管理、设计后期质量管理的阐述,分析了建筑结构设计全面质量管理的过程,简洁透明、便于掌握。有效地执行建筑结构设计全面质量管理是设计单位在同行业竞争中的关键因素。
【论文关键词】结构设计 ISO9001: 全面质量管理 表格 文本
在建筑工程领域中,建筑结构设计是极其重要的一个环节,它不同于其它专业设计,它的设计质量直接影响着工程周期、成本节约,可以说是一个工程中重要的生命线。对业主而言,在同行业中是视时间和成本为金钱的,有效地缩短工程周期和节约成本就意味着在市场中能取得先机,立于不败之地,获取更大的效益,业主对设计单位的要求就是如此。可以说能做到业主满意、以业主为服务中心就会增强设计单位的同行业竞争力。正因为如此,设计单位执行ISO9001:2008全面质量管理来保证设计质量是一种行之有效的方法。针对建筑结构设计全面质量管理,设计单位可采取如下过程管理方法,其中设计单位结构总工程师是建筑结构设计全面质量管理的总负责人,组织实施全面质量管理。
一、设计前期质量管理
1.根据业主要求设计单位组建设计项目组,安排结构设计各阶段的设计人员、校对人员、专业负责人、审核人员并安排相应的完成时间,形成设计进度计划表。
2.在签定设计合同时由设计人员了解业主对该项目的明确要求和隐含要求,向业主指定的业主代表收集设计资料,包括a.委托书、b.立项文件、c. 地质勘察报告、d.环评报告、e.规划总平等等,同时对提供的资料要由业主代表签字确认。
3.针对建筑工程的不同类型,由专业负责人对设计和校对人员进行事先指导,形成事先指导表。同时专业负责人应起草本设计项目结构设计统一措施,经结构总工程师批准后,结构人员保证人手一份使用。设计项目结构设计统一措施可按以下选择a.工程地质勘察要求、b.结构设计制图标准、c.工业厂房结构设计统一措施、d.多层(砖混、框架等)民用建筑结构设计统一措施、e高层(框架、框架剪力墙、剪力墙等)民用建筑结构设计统一措施等。
二、设计过程质量管理
1.在方案设计、初步设计、施工图设计中设计人员应严格执行结构设计统一措施,如有异议应及时向专业负责人提出,由专业负责人和总工程师确定最终标准,而不能一意孤行,违反全面质量管理,影响设计进度。
2.建筑各专业在各阶段设计过程中应互提设计基础资料,形成配合资料互提单表,以此表来约束各专业人员的设计责任行为。结构设计人员应做到主动与建筑各专业沟通,做到设计严谨、不遗漏。
3.在初步设计结束后施工图设计过程中可根据工作情况,由各级负责人进行设计中间工作检查,形成中间检查表。各级负责人应做到主动及时发现问题及时解决问题,以免设计校对、审核时改动过大,影响设计进度。
4.设计人员应严格执行设计进度,如遇特殊情况不能在安排时间内完成,应及时把情况向专业负责人说明,由专业负责人另行安排设计人员协助工作,保证工作按时完成。在各阶段设计结束后进行设计校对、审核,并形成校对记录表、审核记录表。对校对过程中出现的.问题,设计人员可以有自己的思路原则,说明理由经总工程师审核确认后,可以不修改,否则都应进行修改,而不能弄虚作假不修改。
5.最后设计图纸要进行图纸会签、加盖印章、晒图、打印、包装、交付、备份设计电子文件等工作,属于设计人员完成的要及时履行责任完成,不要影响下一步全面质量管理工作的进行。设计人员应按照本设计单位结构专业计算书的要求完成本专业计算书。
三、设计后期质量管理
1.根据建筑设计审图中心提出的意见及时进行修改,设计人员如遇不理解之处,要主动早与审图人员沟通修改,并按审图中心的要求提供修改后的设计文件,争取早日通过,交付业主使用。
2.按照业主的要求进行技术交底,形成工程设计会审记录表,做好业主与施工单位的沟通桥梁作用。
3.对施工过程中提出的问题如果涉及设计变更,要及时做好设计变更,按照本设计单位的相关要求处理后形成设计变更通知书表交付施工单位使用。施工过程中出现的一般问题要及时处理,不拖沓,形成现场服务记录表。
4.在施工过程各部位验收中,设计人员要虚心向业主和施工单位收集设计质量信息反馈,并且从中要吸取教训,形成质量信息反馈单表。
5.主体工程验收后,设计人员要对整个设计过程文本、底图、表格、计算
书等资料存档保管并做好设计文件记录。
按照以上对建筑结构设计全面质量管理的阐述,可以形成以下组织结构表进行归纳:
从上面组织结构表可以看出,用一些规范的表格和文本是进行建筑结构设计全面质量管理的关键,这种过程可以是一目了然的,在执行时会很有条理,容易让人接受并执行。同时我们看到建筑结构设计全面质量管理很好地把握了全面质量管理八项原则,即以顾客为中心、领导作用、全员参与、过程方法、管理的系统方法、持续改进、基于事实的决策方法、互利的供方关系。
实际在建筑结构设计全面质量管理的过程中,常会遇到一些来自各方面的阻力,比如设计项目因某种原因突然受阻、施工图时扩初又进行修改、业主要求设计周期提前等等,有时是没有办法的。本着为业主服务的思想,设计人员应正确面对现状、克服存在的困难,比如增加设计人员力量、进行集体合作,保证业主的要求同时也要保重结构设计的质量,切实把建筑结构设计ISO9001:2008全面质量管理真正落实到实处。
参考文献:
[1] ISO9001:2008标准
篇8:建筑结构设计存在的问题及安全性提升论文
建筑结构设计的安全性是指在建筑设计师进行设计的前提下,运用科学合理的建筑结构设计方法和手段,在相关部门和施工人员的配合下,最大程度的保证建筑的安全水平。建筑结构设计作为建筑施工过程中的重要环节,是保证建筑安全性的前提,一旦建筑结构设计出了问题,必将导致建筑安全性降低。随着建筑设计的要求越来越高,建筑设计的问题也逐渐显现。
1.1 建筑设计抗灾性能差。
回顾近些年的灾害史,我国多地地震、滑坡、泥石流等地质灾害及台风、暴雨等气象灾害频发,在这些自然灾害中,不仅造成房屋倒塌、人员伤亡,而且还使人民财产受到巨大的损失,严重影响了我国经济、建设等方面的发展。在一次次灾难过后,留给建筑业的更是反思,如何提高建筑的安全性,来切实保障人民生命财产安全,成为了所有人考虑的方向。建筑结构设计对于房屋后期安全性有着至关重要的作用,但在建筑结构设计时,部分建筑设计师对于抗灾性能考虑较少,忽视了建筑在承受自然灾害时的安全性能,建设完工的建筑抗灾性能较差,致使问题不断发生。
1.2 建筑结构设计不合理。
建筑结构设计是保证建筑安全性的重要措施,也是整个建筑工程中的关键一环。把握建筑工程中的质量问题关系到国家和人民的.财产安全。但由于部分建筑设计者欠缺设计经验、专业知识储备不足、能力有限,对建筑结构设计不重视,影响了建筑结构设计,直接导致了建筑安全性降低,增加了建筑安全事件发生的可能性。
1.3 建筑质量难以保障。
随着社会经济的不断发展,建筑业飞速发展,建筑业在社会经济中的作用也越来越重要。然而在建筑施工中,建筑质量问题尤为突出,部分建筑单位考虑到自身经济利益,从而在建筑材料上降低成本,导致部分建筑材料质量不过关,存在偷工减料的现象。部分建筑企业不重视建筑结构设计,敷衍了事,严重影响了建筑结构设计的质量,这些都直接影响了建筑的安全性,为今后埋下了重大的建筑安全隐患。
1.4 建筑结构设计监管力度不足。
随着社会经济发展对于建筑业的需求越来越大,我国建筑业发展迅速。然而建筑业一些基础性法律法规、建筑标准建设不完善,对于建筑结构设计不重视,缺乏建筑设计的监管,为不法建筑企业提供了生存的环境。在建设结构设计中,缺乏规范、章程和标准,没有明确的监管部门和监督机构,部分质量监管部门监督力度不足,也在一定程度上影响了建筑结构设计,降低了建筑的安全性。
篇9:建筑结构设计存在的问题及安全性提升论文
建筑结构设计作为保障建筑安全的重要一部分,需要从根本上加以重视。对于建筑结构设计中存在的意识不足、设计不合理、质量难以保障、监督力度不足等问题,需要从设计者、施工方、监管部门等方面入手,找出切合实际的解决办法,才能提高建筑结构设计的质量,发挥建筑结构设计在提高建筑安全性方面的重要作用,切实保障建筑的安全性,保障国家财产不受损失、人民生命财产安全不受威胁。
2.1 加强抗灾性设计。
随着安全性能要求的提高,建筑结构设计也要提高设计水平,切实保障建筑的安全性。在建筑结构设计中要因地制宜,结合当地实际情况,准确分析当地的气象、地质条件,确保从实际出发,做到具体问题具体分析,设计出适合当地的建筑结构。只要适合实际情况的建筑结构才能在灾害发生时,降低建筑的受损率,减少人员伤亡和财产损失。建筑结构设计人员要切实加强建筑的抗灾性的理念,树立“安全第一”的意识,从根本上认识到建筑结构设计对于建筑安全的重要性,只有这样才能不断推动建筑结构设计的发展,切实发挥建筑的安全防护作用。
2.2 加强建筑结构合理设计。
随着经济水平的不断提高,技术水平也不断发展。建筑结构设计人员要紧跟时代的步伐,结合时代发展背景,不断提高自身的设计能力,利用空闲时间不断学习新知识,新理念,掌握新技能,在不断发展的今天,努力做到活到老,学到老,不断充实自己,做到与时俱进。同时又要学以致用,结合计算机技术,对于掌握的新技能,新理念,结合实际进行应用,不断提高自身的职业素养,不断积累建筑结构设计经验,提高自身的设计能力。同时要加强设计行业内交流,拓宽眼界,发掘新的技术,取长补短,在交流中积累经验,获得更多的建筑结构设计知识。通过不断的学习来加强建筑结构设计的合理性,做到结合实际,将建筑安全放在首位,切实保障建筑安全。
2.3 监控施工,提高质量。
建筑结构设计是建筑安全性的重要保障,建筑施工是建筑结构设计付诸实践的必经之路。要强化建筑结构设计在建筑安全性方面的作用,既要提高建筑结构设计水平,又要提高施工质量。在施工过程中,建筑结构设计方要时刻保持与施工方的联系,指派专人进行监督,及时发现在施工中与建筑结构设计中不相符的地方,并提出相对整改建议,引起施工方对建筑质量的重视。施工方在在施工过程中和建筑材料采购中,要遵循质量第一的原则,不得私自采购劣质建筑材料,不得在施工过程中偷工减料,要从根本上杜绝这些现象的出现,确保建筑的承载能力,切实提高建筑质量,保障建筑安全。
2.4 强化监管,提高监管力度。
随着建筑业的飞速发展,建筑结构设计中的安全隐患也越来越凸显,建筑业的质量问题亟待解决。我国相关部门要结合实际发展现状,制定符合我国建筑业发展实情的法律法规和相关标准,努力做到用制度管人,用制度抓安全。制定合理有效的规章制度,并在实际应用中,结合实际情况进行修正和完善。通过提高建筑结构设计标准,来严格规范建筑结构设计行业,用严格的标准来保证建筑结构设计的合理性、安全性。
国家监管部门要加强监管力度,做到严格执法,在监督过程中及时发现问题,提出问题,督促建筑企业改正,并加大对违法违规企业的惩罚力度,加大违法成本。切实加强建筑结构设计的监管力度,提高建筑的安全性。
3 总结。
经济水平的快速发展,推动了我国建筑行业的快速发展,建筑行业的发展也在经济发展中占据重要地位。建筑安全更是关乎建筑行业能否健康发展的关键。
提高建筑的安全性,需要国家、设计者、施工方多方努力,要加强重视建筑结构设计,不断提高建筑结构设计的合理性。针对建筑结构设计中存在的认识不足、设计不合理、质量难以保障、监督力度不足等问题,找出切实的解决办法,从根本上提高安全意识,重视建筑结构设计在建筑安全中的作用。只有不断提高建筑结构设计水平,才能不断提高建筑质量水平,保障建筑安全性,才能保障国家财产不受损失,人民财产安全不受威胁。
参考文献。
[1]杨代全。浅析在建筑结构设计中如何提高建筑的安全性[J].中华民居,,(15):166.
[2] 何 文 斌 . 在 建 筑 结 构 设 计 中 如 何 提 高 建 筑 的 安 全 性 [J]. 科 技 与 创新,,(15):39-39,40.
[3]施东昊,段国令。在建筑结构设计中如何提高建筑的安全性[J].科技创新与应用,2014,(28):257-257.
篇10:建筑结构设计问题探析论文
建筑结构设计问题探析论文
1建筑结构设计的概念和内容
建筑结构设计指的是建筑师从建筑或图纸中提炼出来的结构元素,如基础、墙、柱、楼梯等,用这些零散的元素来组装成一栋完整的建筑物结构体系,简而言之就是用结构设计作为建筑师想要表达出来的语言。
2建筑结构设计的基本方法
2.1绘制平面结构图的方法
一份优秀的设计图是成就一座优秀建筑的基础和前提。由于在绘制设计图时,建筑师很难将建筑结构凭空想象出来,因此在绘制设计图之前,一定要对地形进行考察和勘测,这样才能保证绘制出来的建筑结构具有合理性。在绘制平面结构时,建筑师一般会根据不同的地形需求来选择是否运用绘图软件来进行建模的工作,如果建筑物所处的地理位置抗震程度在6度以下时,可以选择不采用软件进行建模,另外对于砌体结构的建筑物来说,也可以省去软件建模的工作,可直接进行平面设计工作。有一部分建筑师认为在时间充足的情况下,也可选用软件建模的方式,其具有绘制精准、方便等优点,建筑物地理位置的抗震度并不是永久性的,因此选择软件建模的方式能够更大程度的保证建筑物的安全性。
2.2屋顶结构图的设计方法
建筑物的屋顶是否美观将直接影响到建筑物的整体形象和效果,因此屋顶结构设计与建筑平面设计同样重要。对于坡面的建筑物来说,选择梁板式或折板式设计是最佳的设计方式。但这两种方式的使用情况有所不同,首先,折板式常用于平面较为平整且跨度较宽的建筑物,而梁板式则用于平面并不规整且跨度较窄的建筑物。除此之外,在梁板式折角的钢筋设置方面,必须要清楚的绘制出示意图,因此要求建筑师必须将房屋的整体情况牢记于心,并且具有强烈的空间感,这样才能为建筑物设计出合适、美观的屋顶。
2.3大样详图的设计方法
由于大样详图是在建筑详图的基础上进行设计的,因此必须保证建筑详图绘制的准确性。在大样详图设计时,需要注意在保证建筑物外形不变的情况下,使建筑物中的各个部分受力均匀,保持平衡,并且设计出最佳的施工方法。
2.4基础图的设计方法
在进行基础图设计时,需要注意的问题是在选择混凝土时,以持久耐用为标准。对钢筋设置进行设计时,一定要配有详细的文字说明,不能对基地面积的钢筋进行重复性利用。除此之外,很多基础设计图容易出现构造柱定位不清晰等问题,因此建筑师在完成设计后一定要对绘制图进行最后检查,发现结构不清晰的地方,一定要迅速做出准确的定位,以免在施工时带来不必要的困扰。
3建筑结构设计中的常见问题及对策
3.1基础拉梁设计不合理
对于大部分多层框架的建筑来说,由于其基础埋深值比较大,因此可以在适当的位置用构建基础拉梁的方式来缩小底层柱的长度和位移。如果有些建筑物不适合基础拉梁的设计要求,也可以按照框架梁来设计,设计时要注意对钢筋加密区进行适当更改。但是通常情况下,独立基础的埋置较浅,并且承受压力的能力较差,容易使地基不够坚固,遇到这种问题时,一般情况下,当基础梁需要承载重物必须具备承受一定压力的能力时,应适当加大拉梁截面的面积。
3.2悬挑梁的梁高度过小
在对悬挑梁进行结构设计时,很多建筑师由于各种原因,经常会忽略对梁挠度进行精准、合理的计算,这样往往会在施工过程中由于选用的梁高比较小,导致梁截面受压区域较大,给施工带来了很多的麻烦和困扰。首先,梁截面的受压区域并不是一成不变的,在合理利用的情况下,随着时间的推移,梁挠度会变得越来越大,最终导致梁板变形并出现裂痕,随着裂痕越来越大,建筑物的使用寿命也会随之增减。因此,在进行结构设计时,建筑师一定要对梁挠度进行合理的计算,这样才能保证建筑物的质量和安全。
3.3盲目追求低含钢率
为了达到有效的成本控制和低投入、高产出的主要目的,很多建筑商将建筑含钢率规定的非常低,这样能够在购置材料时节省出很大的开支。但这样的.做法却使建筑师在面临结构设计时无从下手,很多建筑物在施工时对于含钢率都有一定的标准,若是不符合国家规定,那么即使建造出来的房屋在质量方面也是不达标的。即便如此,很多为了及时完成工作,或为了增加自己业务量的建筑师却冒着这样的质量风险在图纸上做文章,用自己的职务便利使建筑物的含钢标准低于规定的数值,建筑的安全性得不到应有的保障,给人们的生命安全带来了很大的威胁。鉴于此,建筑师在进行结构设计时,首先要懂得自律,要对自己设计出来的房屋结构的质量负责,不要为了自己的利益而冒风险,只有严于律己,才能设计出高品质的建筑。
4结语
综上所述,在现代社会中,建筑物不仅是一座城市的形象,也是一个国家文明的象征。随着社会的进步和发展,人们的生活水平越来越高,对建筑的质量要求也越来越高,而建筑质量的优劣与结构设计有着直接的关系。建筑师在设计的过程中,应克服主观和客观的各种常见问题,严于律己,对于建筑的每一步设计都做到精准、合理,并积极总结经验,吸取教训,无论是设计者还是建造者,都应该严守本职工作,坚守职业道德,这样才能为优秀的建筑打下良好的基础。
篇11:建筑结构设计优化方法论文
关于建筑结构设计优化方法论文
摘要:
介绍了概念设计的主要内容,从结构布置、构件截面、地基基础、构造措施等方面,阐述了建筑结构概念设计的优化方案,旨在充分发挥各结构构件的功能,使建筑结构设计符合相关规范要求。
关键词:
建筑结构,概念设计,地基基础,结构布置
引言
建筑结构优化的方法以及原理有两类:一类是数学规划法,借助于极值原理的概念,将相应的参数进行优化设计,找出最优参数;另一类是准则法,从结构力学的角度进行优化。两种方法各有优缺点,其中数学规划法有严格的理论依据作为设计的支撑,适应性比较好;缺点是求解速度比较慢,而且由于严格理论的存在求解会受到一部分限制。而准则法的优点是优化时间相对较短,不影响重新分析的次数以及不涉及变量参数数量的变化,优化次数为10次左右就可以满足结构优化的任务;缺点是没有严格的理论依据作为支撑,因此在实际中,一般认为是最接近理想状态的优化结果,但不是真正的最佳结果。在国内外对于准则法的不断优化中,逐渐对其进行改进,目前可以优化的结构问题中,变量的数量可高达上百万个,优化的范围比较广泛。两种方法不断发展,互相弥补缺点形成一种新的方法,就是逼近概念法,结合了准则以及数学规划法,一方面有严格理论作为优化的基础,同时还具有不断逼近的功能,从而进行简化优化,然后用迭代法进行求解,最终得到优化解,达到结构优化的目的。截面优化问题中桁架的问题就使用该方法,设计变量取为桁架截面面积的倒数,然后进行结构设计的优化。数学规划由于存在理论基础,可以与有限元软件进行结合求解,使得数学规划法的应用更为流行,随着结构优化的不断发展以及应用过程中存在的问题,已经不再是最初只能满足简单要求的优化法,现在说的结构优化是需要在系统上的优化及多目标优化、高层次的优化。建筑结构设计的工作很复杂,最基本的两项任务是设计需要实现的功能,以及实现功能后结构的可靠性以及安全性问题,另一项工作是在设计的时候考虑工程的造价问题,满足结构的各项功能指标的同时费用的控制也是很重要的。
1、概念优化设计
建筑结构设计中,计算机的应用提供了方便性,使得结构设计的高度逐渐上升,结构设计人员对于繁复的'计算工作不再进行手算,通过输入计算机中,经过有效地计算得出相应的结果。结构设计人员需要做的就是扎实的理论依据,以及丰富自己的经验,重点放在一些传统问题中比较棘手而且难以解决的问题,通过自己的分析以及经验对于问题得到更加合理的答案,从而使得设计方案更加的适用、合理以及经济,因此设计者的时间大多放在概念设计上。概念设计的一整套流程就是设计人员首先从最初关于结构的信息(选型、布置、分析以及计算)等方面着手,然后解决遇到的问题,根据不同工作的规律以及流程,结合相关的经验以及因素,对问题进行解决、分析以及处理,最终确定合理的方案。建筑设计方案一般结构布置方式有很多种,因此确定结构的布置方式是首要任务,一旦确定了结构的布置方式,接下来考虑的是受力荷载分析,荷载的分布以及受力同样需要进行选取以及确定;然后是建筑物关于细部的处理。在应用计算机进行处理的时候,上述工作是无法通过计算机单独完成的,需要设计人员的协助以及确认,根据自己在设计领域的专业知识以及经验进行判断。这些判断不依赖于计算机,靠的就是工程设计人员的理论基础以及经验,即所谓的概念设计。概念设计中会出现很多问题需要解决,然后考虑在建筑物投入运行中可能受到的各种不利因素以及破坏力,这些都是概念设计的主要内容,因此在实际设计过程中要重视概念设计。
2、结构布置的概念设计
结构布置涉及受力,因此要从全局出发,综合抗震设计的基本原则,对于不必要的内耗问题要尽可能地降低,对于结构的刚度突变和扭转效应尽可能的减小,让构件的功能尽可能的充分发挥,尽其所能。在跟建筑师交底的基础上,对建筑物整体结构的布置和选型要充分考虑后再做决定。建筑师的要求是满足外观上的独特,以表达他的思维以及艺术的品味和判断,而对于结构工程师来说结构受力安全可靠才是最重要的,但是同时满足建筑师的要求,设计新的结构受力形式使得建筑师的设计得以实现。结构上一般对于简单的低层以及多层结构都是很容易满足的,其受力并不复杂,但是对于高层结构的设计,在建筑师表达自己的想法时,会出现与结构工程师脱节的情况,因此在与建筑师交底的过程中,结构师应该介入荷载的平面布置以及竖向布置,使得两者的要求皆可满足。建筑设计方案的完成标志着下一项工作的开始,结构方案的选择,每个构件都需要考虑受力,其中包括可预见的受力情况以及不可预见的受力情况。竖向构件的受力包括竖向荷载的传递以及风和地震荷载的作用,随着气温的变化,还会产生温度应力,因此对于竖向构置的部件,其位置要有利于温度应力以及水平荷载的承受。水平承重构件的布置同样要考虑一系列因素,首先要传力路径简单明了,荷载的传递要迅速,即采取最方便快捷的方式进行,最后传递到基础或者地基上,不合理的结构布置,会使得力的传递经过多层次,将原本简单的受力变复杂,最后传递到基础上去。然后是结构构件的尺寸大小的确定,一般先按照经验进行选取,具体的大小根据相关的理论进行选择。
3、构件截面的概念设计
构件截面的设计,通过截面控制内力对构件进行正、斜截面的计算,然后进行配筋处理,概念设计在此处的应用最广而且也最重要,得出钢筋量后,钢筋的配筋方式也是很多种,不同构件以及同一构件的不同位置也是不同的,综合考虑各种因素后进行确定。
4、地基基础的概念设计
对于地基来说不确定因素很多,其中地基土就是一个,不同地区存在较大差异,而且目前为止,没有确定的模型供选择进行模拟计算,这同样需要设计人员的理论基础以及经验进行确定,对可能出现的问题以及因素进行分析和预测,之后对应对方案进行选取,找出最佳方案。结构设计最常用的方法就是独立计算,将地基、基础以及上部结构分别进行力学计算和分析,这种计算方法的缺点就是跟实际脱离比较大,其实缘由很容易解释,就是在进行力学性能计算的时候,整个结构是连带关系,上部结构的受力必然会影响下部结构的受力,但是理论计算的时候的相分离策略忽略了这一点,造成了较大的数值差距。这就要求设计人员具备扎实的理论依据,构件之间的受力联系以及荷载的传递有较高深的理论依据,综合各项因素,各个角度得出最佳方案。
5、构造措施的概念设计
结构设计完全依靠理论得出的设计方案在实际中存在较多问题,甚至对于荷载的承受能力不足,不能满足耐久性以及可靠性要求,特别是发生地震等非常见的荷载作用,结构会发生较大的破坏,完全失去承载能力,为了防止此类事件的发生,一般会进行构造措施的设计。有经验的设计人员提出的解决方案就是使用一部分对抗震有利的构件,提高结构的整体性以及延性。
6、结语
概念设计的内容包含太多,而且需要设计人员从主观层面上进行各种理论的分析以及计算,合理的方案才能形成。通俗说法就是设计人员根据自己的经验以及相关的理论进行结构优化设计从而确定最佳方案。对于结构优化的深度性以及优化的正确性完全依据设计人员的专业素养,尤其是解决实际问题的能力,更是依靠从事设计工作设计经验的累积程度。
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