討論結構概念設計在建築結構設計中的作用

2022-05-21 19:00:03 字數 1040 閱讀 2811

關鍵字:概念設計;重要性

前言:隨著社會經濟的快速發展,計算機技術和計算方法也都得到迅速的發展,人們對建築結構設計也提出了更高的要求。人們追求的安全、適用、可靠、經濟等各方面的要求成為建築結構設計的當務之急。

然而計算機技術的發展,使得結構設計人員出現過分依賴設計軟體的這一現象普遍加重,在設計中就經常陷入只憑計算機計算的誤區。概念設計是一種結合經驗和理論得到的新的設計的方法。文章對概念設計在建築結構設計的應用中的作用進行闡述。

1、概念設計的重要性

概念設計思想強調了結構設計人員在設計過程中的主導控制作用,在當今高速執行的計算機普及的時代,給結構設計人員解除了繁雜的計算過程,一棟十幾層甚至幾十層的建築,經過幾十分鐘最多幾個小時的運算就能計算完畢,設計人員可以得知該結構的週期、位移以及剛度等引數。通過調整,能夠較為容易的滿足程式中內建的規範要求。然後根據計算結果就可以出圖施工了,故很多人認為」結構設計=計算程式+構造」。

實際上這種設計方法可能會產生很嚴重的安全隱患或者設計出很不合理的結構。

首先是程式的設計者不可能設計出乙個能包解任何邊界問題的程式,程式自身的侷限性甚至自身的漏洞,都可以使得計算結構與實際受力模式相去甚遠,況且在現有的計算理論下,以及計算程式中,材料的效能模擬是接近於近似,在各種受力情況下,材料的本構關係會發生較大的變化,很多計算程式甚至都是線性的本構關係。對框剪結構中剪力牆剛度過大的問題也是非常難解決。故計算結果不可能非常精確甚至會是錯誤的結果。

所以個別重要部位不可能僅僅依靠計算確定,要依靠概念設計思想,人工判斷薄弱部位並去加強。

其次,在初步設計階段,許多重要內容未經計算就要求結構師確定,如:建築結構型別的選擇; 建築形體及其構件布置是否規則;建築布局是否合理,是否需要調整及如何調整;是否需要設縫及縫的大概位置;高層房屋地下室高度(建築物埋深)夠否,建築物長寬比、高寬比是否符合規範要求……,這都是概念設計的具體運用。而像強柱弱梁、強剪弱彎、強節點弱構件等概念設計理念則在工程計算和畫施工圖階段顯得尤為重要。

結構師必須對這些基本概念清晰,才能主動要求建築師優化平立面方案,設計出既美觀新穎又安全節約的建築。結構工程師要很深入的了解整體和各個基本分體系之間的力學關係,做到布局合理,受力明確。

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