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建筑概念范文精选

建筑概念范文第1篇

由于建筑材料限定了建筑构造和建筑风格以及施工工艺。目前的建筑材料存在很多缺陷,所以这些缺陷必须改进,这是必然的发展趋势。

【关键词】新概念;建筑;优点

新概念房屋建筑提倡应用节能环保的建筑材料,坚固抗震的建筑结构,合理便捷的施工方法,塑造美观的建筑艺术风格。

由于建筑材料限定了建筑构造和建筑风格以及施工工艺。目前的建筑材料存在很多缺陷,所以这些缺陷必须改进,这是必然的发展趋势。

新概念建筑材料主要特点应具有环保、节能、轻体、高强、抗震、保温(隔热)、隔声、施工便捷等。

1 新概念建筑的材料

新概念建筑材料主要包括:

墙体,抗震保温外墙、太阳能蓄热流通型外墙、内隔墙、热水采暖内墙、管道井墙、艺术装饰内墙和外墙,可移动墙等。

地面,组合式复合混凝土热水地热板块。

屋面,非金属组合式防水保温屋面板、太阳能蓄热流通型屋面板。

穹顶,非金属组合式无机防水保温穹顶、有机防水保温穹顶。

水落管,非金属无机防水艺术水落管。

带有挂点的干挂式无机人造石墙面砖。

无机有机复合式高绝缘箱式变电站壳体,地面型、下沉型。

2 新概念建筑材料的技术创新点

2.1 墙体、采用插接、焊接和螺栓连接相结合。取代了传统的砌筑方法。使墙体施工全过程无水作业。

2.1.1 首先本墙体中运用了增强韧性特点,即墙体中增加了配筋。传统的砖和砌块中是没有配筋的,是属于脆性材料,只是在施工时放入一些拉结筋来达到抗震的效果,施工很麻烦。抗震效果不理想。新型墙体中的配筋及埋件与框架连接点焊接,插接或螺纹连接,抗震效果好,与混凝土框架或钢结构框架同寿命。

2.1.2 保温材料在生产过程中整浇在墙板内部,所以不容易受外力而破坏。而现在的施工方法是将保温层放在墙外侧,很多建筑物的保温层已被刮伤开花。

2.1.3 墙体采用焊接、螺栓连接和插接结合的安装方法,而不像传统的用砂浆等胶结材料砌筑的方法。

2.1.4 热水采暖内墙,散热均匀。采用螺栓连接和管螺纹连接,维修方便,可互换。

2.2 地面,分块组合式热水地热板可根据区域需要选择铺设,采用管螺纹连接,可拆卸,具有互换性和可维修性。

2.3 屋面,组合式非金属防水保温屋面板,采用焊接和螺栓连接,安装方便快捷,具有互换性和可维修性。由于屋面板内含有保温层和防水层,所以防水保温效果好。

2.4 穹顶, 组合式非金属保温穹顶艺术性尤其突出。可塑造任意形状造型。采用螺栓连接和焊接。施工简便快捷。

3 新概念建筑材料的优点

3.1 抗震保温墙、地面、屋面系列

本系列墙体弥补了现有墙体材料的强度低、韧性差、防水性、隔声性、抗震性不理想等缺点。本系列墙体的优点如下:

3.1.1 节能环保

由于本墙板不需要黏土,节省了大量黏土、没有灰尘、无毒无味、使环境不受污染。在工地施工过程中不需要用水搅拌,又节省了大量的水。使施工现场清洁干净无噪声。墙体内外表面均无需摸灰装饰。几乎所有工作均在工厂完成。在现场只有插接、焊接和螺栓连接,工种单一。节能环保性能尤为突出。

3.1.2 保温隔声

由于利用了多孔材料、纤维材料和聚合材料,这些材料可避免热能和冷空气传导, 板与板之间,梁板柱与板之间还填有密封材料,这些材料具有吸收声波的作用,因此,具有良好的保温隔声性能。

3.1.3 方便施工

由于所有类型和规格的墙体均在预制厂浇筑成型,成品运往施工现场。只有安装作业在施工现场进行,因此安装工作简单快捷,大大缩短工期,干净而文明。安装方式有焊接、螺栓连接、承插连接。所以安装时可选用所需的类型和规格、模数、规格齐全,无须现场切割。

3.1.4 与各专业协同作业

由于本墙内和楼板内有预留的适合各专业(暖通、给排水、电气照明、监控系统、有线电视系统、通讯系统、太阳能利用系统等)管线管路的空间通道。尤其在装修阶段无需再破坏墙体和楼板铺设各种管线、管路。 新概念墙体和楼板的这些优点无论是从建筑设计,结构设计,施工方法上都是史无前例的创举。

3.1.5 装饰性强

由于本系列产品均在模具中成型,产品的各表面均平整光滑,所以无须在其表面抹灰装饰,只有与梁板柱焊接的缝隙需同梁板柱一起修饰即可。 除了上述模数制以外,若为了达到艺术表现的目的,还可制作特殊的模具来达到想要的艺术装饰效果。

3.1.6 太阳能墙体和屋面的保温性

由于太阳能墙体表面有无数微小的孔将太阳能收集板转换的热能通过墙板和屋面板的夹层将热空气循环传导,将冷空气排除。在达到预定的温度时自动启动电能存储器。将这部分电能补偿给常规的电网。这是一向永远免费的能源。

3.1.7 热水地热板和墙板

本地热板和墙板为分块组合式板块,在需要保温的部位布置,不需要的部位可用不加热的板块。这样有选择的布置还可灵活更换。维修时可关闭该板块,方便更换。互换性强。

3.1.8 复合水落管

本系列无机复合水落管克服了传统的铁皮水落管和PVC水落管的易碎易变型的缺点。强度高不变形,防水性能好,耐久性极佳。表面装饰性极强,样式繁多。

3.2 箱式变电站壳体

3.2.1 节能环保

由于本箱体用非金属材料代替了金属材料,不用在表面涂漆,避免锈蚀,绝缘性极佳,不污染环境。还节省了大量的金属材料。寿命远远超过金属箱体。由于该箱体突出的隔潮性能,还适合地下,节省了地面空间, 对美化环境更有利。

3.2.2 绝缘防潮通风

由于本箱体的无机层内夹有有机层,所以对隔绝潮气有极佳的效果,达到了突出的绝缘性能。在夹层中还设有通风道,通风口处于隐蔽位置,以防雨水溅入,保证了内外空气流通,达到了散热目的和避免结露。

3.2.3 安装方便快捷

由于箱体是在模具中成型,所以规格准确安装方便快捷, 生产周期短。

3.2.4 外观装饰及耐久性

由于本箱体材料的质地坚硬特性,所以能制作出平整光滑的而赋予艺术色彩的外观造型。既美观又坚固耐久。使箱体与周围景观融于一体。

4 新概念建筑结构的技术优点

新概念建筑的结构应是在满足抗震和结构稳定和安全的前提下达到轻体高强,安装便捷。

4.1 材料 新概念墙板由轻型骨料、增强材料、保温材料、防水材料、密封材料、隔声材料、预埋件与连接件等复合构成。

4.2 规格 新概念墙板的规格是遵照一定的模数设计的,以便制造与安装以及标准化推广。

4.3 性能 轻体高强. 由于本产品由高强轻质量复合混凝土和增强材料构成,并采用了合理的构造形式及配筋,所以其抗压强度、抗冲击强度、韧性等均高于普通陶粒砖,而重量比普通砌体要轻得多。

建筑概念范文第2篇

可以这样说吧,罗旭是云南艺术界的劳模,是法国画廊的中国,搞建筑,弄雕塑,做好吃的,养狗养驴,栽花种草,活得风生水起。最重要的是,他的艺术作品(雕塑、绘画、建筑)总能给人一种震撼的能量。罗旭的建筑概念来自“地气”,大地的气场。地块总规,像银河系中空中的河流;酒店外观,像飞舞的蝴蝶、散落的花瓣、旋转的气流;写字楼,三座塔楼在高空汇集交织扭动;艺术剧院,像雨后蓬勃的春笋,更像杨丽萍的孔雀舞的手指……

“都市的感觉太像高速公路,可以快速到达你的目的地,而我喜欢骑着毛驴四处走走,这是毫无疑问的。如果我骑着毛驴上了高速公路,那会是什么样。”罗旭是这样看城市与建筑的,“一代又一代在笼子里学成的人,设计制造了一批又一批一幢又一幢关人的笼子。”罗旭的居住观念是“自由、随意和自信”,弄一张可以自由移动的床,想睡在房间的任何位置都行,东边的风景看够了,就把床搬到西边去。”

1996年,罗旭向银行贷款,照着儿子画的理想王国,在昆明郊区建造自己的“帝国”。不用图纸无需计算,他肩扛3米竹竿一点一点地在地上丈量。他的营建方法如蚂蚁筑巢一般:用白灰在山坡上画了几个圆圈,找来工程队说我用竹竿指向哪你们就盖向哪。他爬在树上指挥民工们在地上用石灰放线,整天像只猴子似的在树上看效果。基石打好了,房屋一尺一尺增高,无法再往上建造时,他又回到地面用眼睛找一个支撑承重点起了一根石柱拱一个拱顶。其间数次坍塌,吓跑了工程队。屡试屡错,屡错屡试,终成合理的结构。

这样,在离昆明市中心20公里的地方,在20亩地上,花了300天时间,用了30万块红砖,筑起了土著艺术巢,建筑体外形如女性,内部空间大小高低错落,层次丰富形同迷宫。十几年来创作的各种风格的雕塑散布在这座巢穴的各个角落。“”有一个2000多平方米的花园。花园里随意摆放着造型夸张的椅子和浴盆;葱绿的田野放养着白兔、山羊;在花园里喝茶、交谈、享受阳光,让人感觉是生活在电影里,又像在童话世界。七年来,我每每来到土著巢,那头毛驴都会摆着头,亲热地会意着,罗旭叫它为“罗辉”。

“罗旭,给我们那块地出一个建筑概念吧,超五星的酒店,还有艺术剧院,把你的奇思异想都拿出来。”一位国企的老总在西双版纳圈了块大地,让罗旭做概念设计。

两个月后,我在土著巢看完罗旭的大本本,犯疑:好是好,这能实施吗?

我马上联想到西班牙建筑大师高迪,他把建筑形式的艺术表现放在首位,很少考虑投入成本,顾及经济效益,也不管技术的合理性与施工效率,但他背后的靠山是巴塞罗那工业巨头居埃尔伯爵家族。然后我又讲到迪拜,那个梦想无极限,创造世界新都的阿联酋酋长。

罗旭感慨道:世界上这些有意思很牛逼的建筑,都是疯狂的有钱人与疯狂的想法结合在一起,光有钱找不到想法不成,光有想法没有疯狂的有钱人支持,也无法实施,高迪是幸运的,迪拜的酋长是个“猛人”,关键是这些个猛人,他们在想:老子的东西跟你们这些不一样!

我们来看看这不一样的建筑概念,这一切来自“地气”,大地的气场。地块总规,像银河系中空中的河流;酒店外观,像飞舞的蝴蝶、散落的花瓣、旋转的气流;写字楼,三座塔楼在高空汇集交织扭动;艺术剧院,像雨后蓬勃的春笋,更像杨丽萍的孔雀舞的手指……

建筑概念范文第3篇

关键词 :高层建筑 结构 设计 浅析

在高层设计中,建筑和结构是关系最密切的专业。建筑师往往根据建筑的使用功能和美学要求处理建筑体型,包括平面和立面;而结构师则根据受力的合理性进行结构设计,其中结构形式和结构体系的选择,结构总体布置等对结构的受力性能优劣性起决定性作用。结构的总体布置与结构体型密切相关,简单的体型易于得到规则和受力合理的结构总体布置,可使结构具有良好的抗震性能;反之,过于复杂的建筑平面和立面体型,将增加结构设计的困难,造成结构布置的不规则性。因此优秀的设计是建筑和结构的完美结合,需建筑师和结构师密切合作。在方案设计阶段,就应根据建筑物的高度、抗震设防烈度等具体条件合理选用结构形式和结构体系。

1 结构设计的任务

结构设计应根据建筑物的重要性等级、建筑使用功能或生产需要所确定的荷载、抗震要求、设防标准等,对结构基本构件和整体进行设计,以保证基本构件的强度、变形、裂缝满足设计要求,同时保证结构体系的整体安全性、稳定性、变形性能,保证在突发事件发生时,结构保持一定的整体性,使人们的生命安全得以保证;保证合理用材,方便施工,同时尽可能降低建筑造价。总之,结构设计的核心是解决两个问题:一是满足建筑结构功能要求;二是经济问题。

2 概念设计

概念设计是根据理论与实验研究结果及工程经验等形成的基本设计原则和设计思想,进行结构的总体布置,并正确确定细部构造的过程,需要遵循相应规范条文进行合理的平面设计、竖向设计、基础设计等。

概念设计包括建筑概念设计和结构概念设计两个方面。建筑概念设计是对满足建筑使用功能、造型优美、技术先进的总建筑方案的确定;结构概念设计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。结构概念设计旨在有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系,满足结构的功能要求和建筑功能的需要,以及技术经济可能的设计原则,确定最优的结构体系,选择适用的建筑材料和合理的关键部位构造、结合适宜的施工及合理的效益达到房屋设计的统一。

3 高层建筑抗震概念设计若干原则

建筑抗震性能是概念设计的决定因素,概念设计应遵循一定的原则。

3.1 结构抗侧力结构的布置宜规则、对称,受力明确简单、传力合理不间断,保证良好的整体性。

3.2 结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性,构件应遵循“强柱、弱梁、更强节点、强剪、弱弯、强底层柱(墙)底”的原则

3.3 结构中应尽可能设置多道抗震防线。结构体系中应由多个延性较好的分体,并由延性较好的结构构件连接起来协同工作,以便地震时结构能吸收和耗散大量的地震能量,避免大震倒塌。

3.4 对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其抗震能力,防止在局部上加强而忽视整个结构各部位的刚度、承载力协调。考虑上部结构嵌固于基础结构或地下室结构之上时,应使基础结构或地下室结构保持弹性工作状态,使塑性铰出现在结构嵌固部位。

4 高层建筑结构设计注意问题

高层建筑设计从体系选择、平面布置、竖向布置、抗震概念设计无一不体现设计师的水平,下面叙述几个需注意的问题。

4.1 结构体系选择

结构体系的选择,应从建筑、结构、施工技术条件、建材、经济等各专业综合考虑。结构的规则性问题。规范在这方面有相当多的限制条件,例如:平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等,而且,采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此,结构工程师在遵循规范规定上必须格外注意,避免后期施工图设计阶段工作的被动。

结构的超高问题。在抗震规范与高规中,对结构总高度都有严格限制,除将原来的限制高度设定为A级高度建筑外,还增加了B级高度建筑,因此,必须对结构高度严格控制,一旦结构为B级高度建筑或超过了B级高度,其设计方法和处理措施将有较大的变化。

4.2 “设缝”

温度伸缩缝、沉降缝、防震缝是高层结构设计中较重要的构造措施。对温度伸缩缝,其影响因素很多,规范用规定结构伸缩缝的最大间距来控制,还规定了最大间距宜适当减小和适当放宽的情况,应根据实际工程的具体情况执行相关条文。如北京朝阳商业中心、广东佛山医院等工程地上结构长度均超过100米,由于采取了可靠措施,也未设温度伸缩缝而效果良好。

沉降缝由于同一建筑物中各部分基础显著的沉降差产生,在设计中,通常用“放”、“抗”、“调”等办法解决,即设沉降缝、采用刚度大的基础、调整各部分基础形式或施工顺序。目前,广州、深圳等地多采用基岩端承桩,主楼、裙房间不设缝;北京的高层建筑则一般采用施工时留后浇带的做法。设计师应在实际中灵活掌握。

防震缝在规范中有明确规定,但应据实际情况适当放宽或缩小。

4.3 侧向位移的限值

高层建筑结构的水平位移随着高度增长而迅速变大,为防止位移过大,规范对顶点位移和层间位移都作了限制。控制顶点位移u/h的主要目的是保证建筑内人体有舒适感和防止房屋在罕遇地震时倒塌。但控制房屋在罕遇地震时倒塌与否的条件是结构极限变形能力而不是u/h限值。另外,为使结构具有较好的防倒塌能力,应在结构计算中考虑相关效应。控制层间位移u/h的主要目的是防止填充墙、装饰物等非结构构件的开裂和损坏。

4.4 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,在结构设计时要求建筑三心尽可能汇于一点,即三心合一。结构的扭转问题就是指在结构设计过程中未做到三心合一,在水平荷载作用下结构发生扭转振动效应。为避免建筑物因水平荷载作用发生扭转破坏,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、圆形、正多边形等简面形式。在某些情况下,由于城市规划对街道景观的要求以及建筑场地的限制,高层建筑不可能全部采用简面形式,当需要采用不规则L形、T形、十字形等比较复杂的平面形式时,应将凸出部分厚度与宽度的比值控制在规范允许的范围之内,同时,在结构平面布置时,应尽可能使结构处于对称状态。

结语

高层建筑的发展,充分显示了科学技术的力量,使设计师从过去强调艺术效果转向重视建筑特有功能与技术因素。建筑结构设计人员要明确自己的责任,从结构方案的确定、结构计算、构造要求等多方面考虑,提高结构设计质量。

参考文献

[1]吕西林.高层建筑结构[M].武汉:武汉工业大学出版社,2001.

[2]周芝兰.普通高等院校土木专业“十一五”规划精品教材建筑结构[M].武汉:华中科技大学出版社.2007

[3] 周云等.现代建筑工程技术研究与应用[M].广州:华南理工大学出版社,2001.

建筑概念范文第4篇

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

建筑概念范文第5篇

1.1概念设计概述

概念设计是通过一种较为抽象的方式,在脑中将对象的进行感知和概括。这种设计方式一般不是基于计算结果产生,尤其是对于那些难以通过计算做出精确分析或是在规范中难以进行规定的相关问题,需要通过概念设计的方式,对不同的建筑环境和空间进行详细的分析,对整体的结构进行优化。概念设计主要通过对建筑的结构以及相互之间的力学关系的经验判断,在抗震设计的方案阶段对整体方案进行选择和优化,这种方式概念清楚、定性准确、算法简便,能够快速选择出最佳方案并确定结构构件的基本尺寸。

1.2概念设计与结构计算的关系

随着科学技术的不断发展,采用计算机技术进行结构抗震计算已成为不可阻挡的趋势,这种方式快捷精确,受到了广泛的应用。然而这导致了很多设计人员盲目相信计算结果,而忽略了工程的实际情况及概念设计的重要性,不注重保证结构的整体抗震性,这样一来只会影响到房屋的抗震稳定性。因此在进行抗震设计时,应将概念设计与结构计算相互结合,通过概念设计对结构计算进行总体的指导,通过结构计算对设计进行进一步的验算以及修改,保证两者之间的平衡,提高房屋的整体抗震性能。

2抗震概念设计的原则

2.1选择合适的场地

地震对建筑的影响很大部分原因与其场地的选择有关,一般而言地震导致建筑的破坏主要是由于地震时所产生的地面剧烈运动而导致房屋的破坏,第二类是由于各类灾害导致的房屋失稳,第三类则是由于各种断层错动、山崖崩塌、河岸滑坡、地层陷落等地面严重变形直接造成。而这些都与结构选择的场地有直接的关系,在进行房屋的场地选择时,应进行详细的地质勘察和考察,尽量避免对房屋抗震不利的地段,选择有利于进行抗震并危险性较小的场地。一方面提高建筑抗震安全性,一方面也能提高建筑的经济性。

2.2结构方案的选择

结构的方案设计应考虑到建筑的实际情况以及下部的工程地质结构,在保证周围建筑以及环境的安全性的基础上,选择经济性较高的方案。在进行设计时,应充分发挥地基的潜力,根据不同地基的情况进行基础方案的设计,必要时需要对地基的变形进行验算。同时在设计时可以参考周边相似建筑的抗震资料,保证建筑基础方案的合理性。对于结构上部方案的设计与选择,则需要与相应的基础进行合理配置,保证结构整体的安全性。

3抗震概念设计的应用

3.1建筑结构体系

建筑结构体系对于建筑的抗震有很大的影响,好的建筑结构体系能提高房屋的整体性和稳定性。科学的建筑结构体系能够有效的抵抗外界的变形和抗冲击力,满足建筑的整体刚度要求。因此在建筑的结构体系选择时,应根据建筑的实际情况,保证建筑能够承受自身的荷载又能在地震发生时充分抵抗外部的巨大应力而不发生过大的变形和破坏,在进行结构选择时,要注意建筑物传力途径和受力计算的明确性,尽量避免使用转换层,防止地震作用下建筑物发生局部破坏或倾斜现象。

3.2抗震防线的综合布置

在进行抗震放线的布置时,应采取多条放线共同系统布置的方式。由于单一的抗震防线往往比较单一,若发生地震则可能由于单条放线的破坏而造成整栋建筑的坍塌,这样既不利于房屋的抗震稳定性。而通过多种抗震防线相互组合的方式,则能很好的结合不同房屋的实际情况,对不同的部位进行不同的防护措施,通过强弱的结合,保证房屋的整体性和抗震的强度。

3.3高质量结构材料

建筑结构的抗震性能除了基本的结构设计之外,还在很大程度上与其使用的建筑材料有关,建筑的质量、强度以及连续性与均匀性都会影响到建筑结构的抗震性能。因此在进行建筑结构材料的选择时,应根据建筑的抗震要求选择连续性好的材料,保证材料的质量和强度要求。同时在选择时,也行考虑到建筑的经济性,因此应综合考虑材料的性能与价格,保证材料性能与结构整体性能的最优。

3.4结构中薄弱部位的加固设计

建筑的结构是一个整体,任何一个部位失稳都会对整栋建筑造成影响,因此对于建筑结构中较为薄弱的部位,需要通过加固设计的方式保证其抗震的强度,保证各个部位共同工作。对于结构中的强剪弱弯、强柱弱梁以及柱、梁、节点处应尤其加以重视,通过箍筋加密等措施,保证建筑各个部位的构造整体性和延展性。

4结语

建筑概念范文第6篇

关键词:建筑结构;概念设计

中图分类号:TU3文献标识码: A 文章编号:

一、概念设计的地位

整个建筑结构设计的概念设计的过程中可能会产生巨大的影响,以获得最佳的设计方案,必须把握正确的概念设计概念。建设的制度设计的初始阶段,一般不能结合使用的电脑,以确定最终方案,结构设计的概念下的结构设计理念,综合考虑各方面因素,选择能满足的潜在需求,并确保建设项目的社会和经济福利计划的管理结构。从图中可以看出,概念设计在建筑结构设计工作中占据着重要的地位,结构设计师应该不断地学习和更新自己的设计知识构成,并进一步了解每种类型的结构特点和性能,并能同意灵活的协调种类型之间的关系。与使用相结合的设计理念的概念的近似估计的形式,可以缩短设计的初始阶段,比较和选择的时间不同结构体系的想法。结构设计有一个清晰的思路,准确的定性,在后期的设计,你不需要再繁琐的计算,该计划的整体效果是非常出色的。在同一时间,结构设计师可以正确地确定使用的计算机的内部力分析的数据与预期的精度。概念设计在建筑结构设计中使用,以避免有效的结构形式不合理,能迅速消除所有隐藏的安全造成影响的建设。

二、案例分析

随着建筑设计行业设计周期遭到不断的压缩,对所谓高效率的设计更是无止境的追求。迫使一些参加工作时间不长的结构设计人员便要独立完成一个项目从方案到施工图的设计。而在计算机硬件、软件高度发达的今天,结构设计的计算程序化程度也愈发提高。不少的计算软件往往号称能给出一个精确的计算结果,并且与规范条文一一对应,可操作性强,这使得对结构设计人员不合理的时间要求也似乎变成了可能。而对于工作时间不长的设计人员,工程经验是极度缺乏的,甚至对规范学习也未曾深入了解,概念设计这一原则和思想自然也未建立起来,这就使得他们更多的只能依赖于结构设计程序和对规范条文的生搬硬套。但这样的设计其可能导致的后果也是难以预料的。下面将以一个简单的工程实例来加以说明。

某工程为十三层办公楼,建筑物总高度为62.3 m,其中首层高7.2 m,二层高5. 6 m,其余楼层高4.5m,采用框架—剪力墙结构。建筑方案由某建筑事务所负责设计。因为受建筑使用功能布置以及立面效果的限制,电梯井剪力墙只能集中偏置于一侧。而由于结构刚度的需要,电梯井这部分的剪力墙不能减少,由此所带来的最直接问题就是结构的扭转效应过大该如何解决,结构设计人员想到的解决办法理所当然的就是在建筑平面的另一侧增设剪力墙。而且,基本的结构概念告诉我们,剪力墙越靠近建筑平面的外侧其效果自然也会越明显。结构设计人员正是凭着这一思路,在方案设计阶段先后提出了以下两个结构平面布置方案( 见图 1,图 2) 。

图1方案一

图2方案二

其中,方案一是结构设计人员在刚拿到建筑平面方案后,听取了建筑师简单的介绍和要求,然后经过试算后提出的结构柱网。若仅看计算程序的输出结果,包括结构的周期、周期比、位移角、位移比、层刚度比、剪重比、有效质量系数等等所有规范条文所提及的设计参数均能满足要求。但是,只要我们稍加思考便能发现方案一有一个极大缺陷,而且是安全隐患。那就是左侧的剪力墙集中的设置在①轴楼梯平台端部,只有两片小墙肢设在②轴,而整个楼梯间只有两根梁和楼层位于同一标高与楼层相接,根据结构概念,当整个结构受到水平地震作用时根本无法通过楼板有效的将其传到①轴的剪力墙上。然而,从该片剪力墙的计算结果却可看到,它承担了很大一部分的水平地震作用。说明其计算结果与实际受力情况并不相符。

为了解决方案一的缺陷,结构设计人员克服沟通上的困难,多次主动与国外建筑师进行了的沟通协商达至妥协,在尽可能少影响建筑平面使用功能以及立面效果的前提下,并经过反复的试算,

最终提出了方案二的结构柱网。其主要处理思路按以下几个方面进行: 1) 减少①轴上剪力墙的刚度。在满足基本的竖向承载力需求前提下,把该部分剪力墙截面尽可能做小,以减少它对结构所提供的不真实抗扭刚度,计算时按异形柱录入,计算结果显示其所分配到的水平力大幅降低,符合设计设想的效果; 2) 首层在②轴交轴 ~轴处增加两小片剪力墙,提高结构抗扭刚度同时解决因首层层高过高而相对刚度较弱的问题; 3) 把②轴上原有的两片剪力墙加厚加长,并在二层~三层轴~轴及轴~轴间增设钢骨混凝土斜向支撑,以保证结构所受的水平力能有效传递并分配到抗侧力构件上。在采取了上述的处理方法后,计算结果均能满足规范的要求,所得到的结果也能符合实际预期。

三、结束语

从上述简单的案例我们可知,若能在形成建筑方案的最初阶段,建筑师和结构设计人员经过讨论协商,把建筑的不规则性控制得尽量的少,那是最理想的。但是,作为结构设计人员,除了应该更主动与建筑专业加强沟通外,不能把设计过程中遇到的种种困难全都归结到建筑专业上。而且我们也不能不加思索地去采用计算程序得出的所有结果,否则其后果将会如一些美国专家学者所警告的:“误用计算机造成结构破坏而引起灾难只是一个时间问题。”而概念设计的原则、思想就是避免导致这种恶果的最有效方法。另外规范所给出的准则便是使概念设计这一原则、思想的具体化,它应当成为结构设计人员实际工作的指引、依据,我们对这些准则要知其然以及知其所以然,切忌一知半解而盲目做设计。所以,培养自身概念设计这一重要思想,使它很好的贯彻在实际设计的全过程,应当成为每个结构设计人员的一个既定目标。

我们可以遵循以下两个方面去达至这一目标:

(一)必须懂得归纳总结。

因为从概念设计的定义中我们便可以知道,其本身是离不开对过去工程经验、教训的总结,对于工作时间不长、实际设计工程经验不太多的结构设计人员,就应该多学习前人的经验、经典案例,尤其是规范,不单是表面条文,应尽可能深入了解其内涵及其制定的背景和出发点,并在实际工程中好好的体会、积累,切莫急于求成。

建筑概念范文第7篇

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) .

建筑概念范文第8篇

房屋建筑结构设计是指将建筑及各相关专业所要表达的内容通过结构语言予以体现的过程,结构方案、结构计算以及施工图设计是房屋建筑结构设计的重要内容。结构方案是指房屋建筑的主要结构形式,具体包括建筑物的重要性、工程所在地的抗震设施烈度、相关地质勘测资料以及场地类型等等。结构计算,是指在掌握房屋建筑结构形式数据资料的基础上,针对房屋建筑结构开展的计算活动,包括结构内力、荷载以及构建试算和计算等等,最终目的在于用科学的计算方法保证房屋建筑结构稳定性和安全性。施工图设计则是根据计算结果来确定房屋建筑构建的具体布局,然后明确施工构造及施工措施。

2结构设计与概念设计的关系

在建筑结构设计过程中,现行结构设计与理论之间存在一定的差异,特别是结构设计的不可计算性,导致结构设计需要更多地注重概念设计。概念设计就是以个人实际经验为基础,基于宏观的角度对建筑结构实施的定性设计。但是,概念设计不是凭空落成的,需要考察实地情况,包括气候环境、地质情况、自然风貌等,根据所获得信息给予的灵感和理性认知,拟定关于一个建筑物的初步想法;这个想法不同于精确的测量计算,除了灵感和理性认知还要基于工程师丰富的实地工程经验。概念设计更加注重设计结果,而结构设计则是一种逆向的推导过程,在概念设计的基础上,通过对力学、构造学等理论知识,配合相关的数据原理而推导出房屋建筑结构布置。综合而言,建筑结构造价水平的高低以及建筑的施工进度是由概念设计所决定的,如果房屋建筑的概念设计不合理,就可能增加建筑造价,延误工期。概念设计体现的是一种先进的设计思想。受技术水平和计算理论等因素的限制,房屋建筑结构设计结果往往与建筑实际存在较大差异,而为更好地弥补这些误差可能导致的问题,必须要借助概念设计来增强结构设计的科学性和合理性。可以说,概念设计和结构设计之间是一种相辅相成的关系,结构设计对于现代房屋建筑工作的开展显然具有非常重要的意义,而概念设计则起到对结构设计补充和优化的作用。优秀的概念设计往往有着较为可靠的经济预估,因此也有较高的可行性,同时还可以避免复杂的运算劳动,减少结构设计风险,确保房屋建筑结构设计的整体水平。

3结构设计的主要措施

3.1科学选择建筑场地

建筑场地的选择对房屋建筑结构设计结果有很大影响。房屋建筑场地应该选择抗震性较好的地方,这能有效地减少外力对房屋建筑结构的影响。如果要在地震区进行建设,就必须要充分考虑结构破坏因素,根据结构体系方案以及设计的经济性和合理性来确定结构体系,以充分保证建筑结构的匀质性。房屋建筑场地发生地震事故时,由于地震会持续一定的时间,因此,必须在房屋结构上设计多道抗震防线,确保房屋建筑结构的整体系数能够有效地满足抗震需求,增强建筑整体的抗震能力。

3.2合理选择结构材料

在选择结构材料时,设计人员要充分结合自身的设计经验,借鉴和参考已建建筑经验,选择承重能力较强的施工建设材料,以防因计算结果不精确而影响建筑建设质量。建筑结构设计人员要合理分析和评价施工图纸,深入探讨施工图纸中可能存在的数据问题,并以此来作为结构材料选择依据,确保结构设计的科学性和合理性。如在钢筋、混凝土的选择上,一定要根据国家标准选择适合强度的施工材料,一般箍筋与混凝土强度等级不能低于C20,直径10mm的纵筋,强度等级不得低于C25,这样才能够充分满足强度等级设计要求。其他结构材料的选择也应该严格遵循国家标准,而不能够单纯地依据计算结果来判断。

3.3注意结构受力的合理性

合理选择房屋建筑结构材料将显著提高建筑结构的整体强度,降低结构构件对建筑受力的影响,确保房屋建筑结构设计满足实际的建筑需求。通过建筑结构设计能够获取相对全面的计算结果,反映出建筑结构的受力情况。但是,通过计算机以及理论推导所获取的实际数据往往存在一定误差,并且容易出现与现实建设需求不符的情况。这样的情况下,就必须要适当采取概念设计来提升建筑结构设计的可靠性。

3.4注重施工现场的规划管理

在房屋建筑施工过程中,存在较多不确定因素,这就需要设计人员加强对施工现场的规划和全程把控,以降低不确定因素对结构设计的影响,使施工作业活动能够按照房屋建筑结构设计结果有条不紊地开展。由于房屋建筑结构设计依赖于计算机和理论数据,这些计算的结果与现实是存在一定差距的。因此,设计人员不但需要对结构设计予以高度关注,更需要凭借自身的经验和设计技术,做好施工单位、监理单位的协调和交流活动,提出建设风险,保证设计方案的顺利落实。

4结构设计与概念设计协同工作的应用

在建筑结构设计中,协同工作的定义是将建筑工程中的每个构件的性能和作用充分到极致,并实现与其他部件的相互配合。在协同工作中,要求与各个产品零部件的使用寿命相似,并且具有相同的荷载,正确处理基础结构与上部结构之间的关系,确保两者之间形成一个有机的整体。下面以地基基础中结构设计与概念设计协同工作的应用为例进行说明。传统的建筑设计流程用到的算法往往是将上部建筑、基础、地基分别视作独立的单位,测量和设计都独立进行,但并不意味着,某一单元出现的问题不会影响到其他的结构单元,经过实践检验,这种流程有着不可忽视的缺陷。地基基础往往对上层建筑造成很大影响,若地基产生沉降现象,则地面建筑大多会开裂、错位、甚至崩塌;同时,如果地面结构的建筑层数不符合规范,超过地基、基础承重,则也会给地基带来变形的危险。因此,在地基基础的概念设计当中,要更多地考虑到将地基基础和上部结构结合在一起分析,这样才能减少地基变形带来的负面影响。

5结语

建筑概念范文第9篇

【关键词】抗震 概念设计 整体稳定性

中图分类号:S611 文献标识码: A

建筑物结构的概念设计一般来说有建筑方面的概念设计和结构方面的概念设计,它们之间相互影响、相互协调、相互结合。结构概念设计就是以工程概念为依据从有利于提高结构抗震力的概念上,用符合工程客观规律和本质的方法,对所设计的对象做宏观的控制,目的就是在初步设计前为所这几的工程项目设计一个概念性的总体方案和宏观的控制。近年来,结构工程师将概念设计应用于实际工程中取得了很好的效果。同时随着建筑业的发展,建筑的体型、功能的日新月异 的变化与要求,我们发现 89抗震规范中规定的概念设计内容不够全面。2010年 1月实施的 GB50 0 1 1 - 2 0 10《建筑抗震设计规范》 (以下简称新抗震规范 )对概念设计的要求作了更全 面、更符合实际的规定,尤其是增加了“不规则建筑结构的概念设计”,使得概念设计在工 程中的应用更具体更明确地落到实处,切实提高了结构的抗震能力。“概念设计”愈来愈受 到国内外工程界的普遍重视。

地震具有随机性、不确定性和复杂性,要准确预测建筑物所遭遇地震的特性和参数,目前是很难做到的。而建筑物本身又是一个庞大复杂的系统,在遭受地震作用后其破坏机理和破坏过程十分复杂。且在结构分析方面,由于未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素,也存在着不确定性。因此,结构工程抗震问题不能完全依赖“计算设计”解决。应立足于工程抗震基本理论及长期工程抗震经验总结的工程抗震基本概念,从“概念设计”的角度着眼于结构的总体地震反应,按照结构的破坏过程,灵活运用抗震设计准则,全面合理地解决结构设计中的基本问题,既注意总体布置上的大原则,又顾及到关键部位的细节构造,从根本上提高结构的抗震能力。

一、概念设计的主要内容

1.选择有利场地。造成建筑物震害的原因是多方面的,场地条件是其中之一。由于场地因素引起的震害往往特别严重,而且有些情况仅仅依靠工程措施来弥补是很困难的。因此,选择工程场址时,应进行详细勘察,搞清地形、地质情况,挑选对建筑抗震有利的地段,尽可能避开对建筑抗震不利的地段,任何情况下均不得在抗震危险地段上建造可能引起人员伤亡或较大经济损失的建筑物。

2.对建筑抗震有利的地段,一般是指位于开阔平坦地带的坚硬场地土或密实均匀中硬场地土。建造于这类场地上的建筑一般不会发生由于地基失效导致的震害,从而可从根本上减轻地震对建筑物的影响。对建筑抗震不利的地段,就地形而言,一般是指条状突出的山嘴、孤立的山包和山梁的顶部、高差较大的台地边缘、非岩质的陡坡、河岸和边坡的边缘;就场地土质而言,一般是指软弱土、易液化土、故河道、断层破碎带、暗埋塘浜沟谷或半挖半填地基等,以及在平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的地段。采用合理的建筑平立面。建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理,结构布置符合抗震原则,就能从根本上保证房屋具有良好的抗震性能。

经验表明,简单、规则、对称的建筑抗震能力强,在地震时不易破坏;反之,如果房屋体形不规则,平面上凸出凹进,立面上高低错落,在地震时容易产生震害。而且,简单、规则、对称结构容易准确计算其地震反应,可以保证地震作用具有明确直接的传递途径,容易采取抗震构造措施和进行细部处理。

3.选择合理的结构形式。抗震结构体系是抗震设计应考虑的关键问题。按结构材料分类,目前主要应用的结构体系有砌体结构、钢结构、钢筋混凝土结构、钢-混凝土结构等;按结构形式分类,目前常见的有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、简体结构等。结构体系的确定受到抗震设防烈度、建筑高度、场地条件以及建筑材料、施工条件、经济条件等诸多因素影响,是一个综合的技术经济问题,需进行周密考虑确定。抗震规范对建筑结构体系主要有以下规定:①结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径;②结构体系宜具有多道抗震防线,应避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力;③结构体系应具有必要的抗震承载力,良好的变形能力和耗能能力;④结构体系宜具有合理的刚度和承载力分布,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中,对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力;⑤结构在两个主轴方向的动力特性宜相近,在结构布置时,应遵循平面布置对称、立面布置均匀的原则,以避免质心和刚心不重合而造成扭转振动和产生薄弱层。

4.提高结构的延性。结构的延性可定义为结构在承载力无明显降低的前提下发生非弹性变形的能力。结构的延性反映了结构的变形能力,是防止在地震作用下倒塌的关键因素之一。结构良好的延性有助于减小地震作用,吸收与耗散地震能量,避免结构倒塌。而结构延性和耗能的大小,取决于构件的破坏形态及其塑化过程,弯曲构件的延性远远大于剪切构件,构件弯曲屈服直至破坏所消耗的地震输入能量,也远远高于构件剪切破坏所消耗的能量。因此,结构设计应力求避免构件的剪切破坏,争取更多的构件实现弯曲破坏。始终遵循“强柱弱梁,强煎弱弯、强节点、弱锚固”原则。构件的破坏和退出工作,使整个结构从一种稳定体系过渡到另外一种稳定体系,致使结构的周期发生变化,以避免地震卓越周期长时间持续作用引起的共振效应。

5.确保结构的整体性。结构是由许多构件连接组合而成的一个整体,并通过各个构件的协调工作来有效地抵抗地震作用。若结构在地震作用下丧失了整体性,则结构各构件的抗震能力不能充分发挥,这样容易使结构成为机动体而倒塌。因此,结构的整体性是保证结构各个部分在地震作用下协调工作的重要条件,确保结构的整体性是抗震概念设计的重要内容。为了充分发挥各构件的抗震能力,确保结构的整体性,在设计的过程中应遵循以下原则:①结构应具有连续性。结构的连续性是使结构在地震作用时能够保持整体的重要手段之一。②保证构件间的可靠连接。提高建筑物的抗震性能,保证各个构件充分发挥承载力,关键的是加强构件间的连接,使之能满足传递地震力时的强度要求和适应地震时大变形的延性要求。③增强房屋的竖向刚度。在设计时,应使结构沿纵、横2个方向具有足够的整体竖向刚度,并使房屋基础具有较强的整体性,以抵抗地震时可能发生的地基不均匀沉降及地面裂隙穿过房屋时所造成的危害。

6、计算结果的校核。一般来说,在结构设计中,我们通常计算软件来进行结构分析,这就需要设计人员对自己简化的结构模型要进行合理性的分析,是否和实际受力模型一致,而最初的概念设计就显得尤为重要,只有这样,在进行准确分析判断之后,方可用于实际工程

7、抗震构造措施。可以说,合理的抗震概念设计会简化抗震计算过程,而构造措施则是对概念设计的补充。“强柱弱梁”“强剪弱弯”都是抗震概念概念设计的精髓。所以无论是什么结构类型,规范中都明确了在不同的抗震等级中,所应满足的构造措施,这些都是一个结构是否安全的有力保障。

二、抗震概念与设计计算的具体规定

新抗震规范已将设计中常出现的问题做出了具体规定。

1.体形复杂的建筑不一概提倡设防震缝。

2.对规则结构与不规则结构做出了定量的划分。并用强制性条文对建筑师的建 筑设计方案提出了限制。如第 3 . 4. 1条规定,“建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的方案”。

3.予应力混凝土的抗侧力构件,应配有足够的非予应力钢筋。

4.非结构构件与其结构主体的连接,应进行抗震设计,如幕墙、附属机械、电气设备系统 支座和连接等需符合地震时对使用功能的要求。

5.投资方愿意通过增加投资来提高安全要求的抗震建筑,采用隔震和消能减震设计。

6.结构材料的选用应减少材料的脆性,优先采 用延性、韧性和可焊性较好的钢筋和规定强度等级范围内的混凝土。

通过执行新抗震规范中的各项规定,来保证抗震概念设计的完成 ;通过遵循抗震概念设计的原则,使建筑物具有可靠的抗震性能。概念设计决定建筑物的抗震性能,如果概念设计不适宜于抗震,那么不管多“精密”的计算也无济于事。当然,在做好概念设计的基础上也要认真计算做好定量分忻。

三、对自己将来工作的要求

了解未来抗震新思路. 如前所述,目前为减轻灾害所采取的措施都偏重于提高结构自身的承载能力和变形能力,从而耗散地震能量避免建筑的倒塌。这种做法可以说一种比较被动的的办法,存在着造价高、构造复杂,施工难度大等特点。既然破坏能力来自于地面,通过基础向上部结构传递,那么若在基础和上部结构之间增加一个“能量耗散层”以阻隔或减少地震能量向上传递,就能大大减轻地震队建筑物的损坏程度。我国的地震实例也印证了是可行的,1996年邢台地震,大量民屋倒塌,但其中几栋土坯房几乎没有被破坏,经过考察,原因在于基础墙体里铺设厚约30mm的芦苇杆防潮层,起到了减震效果。为避免它给人类带来大的灾难,要求结构工程师根据新抗震规范运用好抗震概念设计。做到 :1 .结构功能与外部条件一致 ;2 .充分发展 先进的设计理念 ;3 .发挥结构的功能并取得与经济的协调 ;4.更好地解决构造处理 ;5. 利用定量的计算进行抗震分忻 ;6.用概念来判断计算的合理性。客观事物是多种多样的,而且都是在不断地变化,因此对不同的客观事物有不同的概 念,随着事物认识的不断发展,概念也在不断的发展变化,做好工程结构概念设计,有着很重要的意义。

结语:汶川大地震,玉树大地震以及近年来全国各地频发的一系列地震,对建筑物的抗震敲响了警钟,建筑抗震必须再次引起我们的高度重视。本文对建筑抗震的概念设计进行了研究分析。对建筑抗震概念设计的重要性进行了阐述并提出了一系列相应的措施。在提高结构整体的抗震性能分析时,又融入了新的抗震设计思路,为工程设计人员在今后的工程设计中提供了一些思路,仅同行参考。

参考文献:

【1】孙柏锋 隔震结构设计方法研究 昆明理工大学硕士学位论文 2007

【2】GB50011-2010 建筑抗震设计规范

【3】李卫红 加强建筑抗震设计的重要性

建筑概念范文第10篇

关键词:建筑抗震,概念设计

一、 地震相关概念简介

1) 地震:地震又称地动、地振动,是地壳快速释放能量过程中造成振动,期间会产生地震波的一种自然现象。全球每年发生地震约五百五十万次。地震常常造成严重人员伤亡,能引起火灾、水灾、有毒气体泄漏、细菌及放射性物质扩散,还可能造成海啸、滑坡、崩塌、地裂缝等次生灾害。地震分为三大类:火山地震,诱发地震和构造地震,目前世界上90%的地震是构造地震。

2) 震级:是指地震的大小,是以地震仪测定的每次地震活动释放的能量多少来确定的。中国目前使用的震级标准,是国际上通用的里氏分级表,共分9个等级,在实际测量中,震级则是根据地震仪对地震波所作的记录计算出来的。地震愈大,震级的数字也愈大,震级每差一级,通过地震被释放的能量约差32倍。由于其与震源的物理特性没有直接的联系,因此现在多用矩震级来表示。

3) 烈度:地震烈度是表示地面及房屋等建筑物遭受地震影响破坏的程度。同一地震发生后,不同地区受地震影响的破坏程度不同,地震烈度也不同。判断烈度的大小,是根据人的感觉、家具及物品振动情况、房屋及建筑物受破坏的程度,以及地面出现的破坏现象等。

4) 地震基本烈度:地震基本烈度是指未来50年内在一般场地条件下可能遭遇的超越概率为10%的地震烈度值。。

二、 建筑设防目的和要求

1) 设防目的:在一定经济条件下, 最大限度地限制和减轻建筑物的地震破坏。

2) 设防要求:“小震不倒,中震可修,大震不倒”---三水准设防要求。

3) 三水准设防具体要求:

a) 第一水准:当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震(重现期约50年)影响时,一般不受损坏或不需修理可继续使用。结构仍处于弹性状态,可以用弹性反应谱进行地震作用计算,按承载力要求进行截面设计,并控制结构弹性变形符合要求。

b) 第二水准:当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震(重现期约475年)影响时,可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用。结构产生塑性变形,依靠塑性耗能能力,使结构保持稳定得以保存下来,此时结构抗震设计应按变形要求设计。

c) 第三水准:当遭受高于本地区抗震设防烈度的预估的罕遇地震(重现期约1600~2400年)影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。结构进入弹塑性大变形状态,此时应考虑防倒塌设计。

三、 建筑抗震的概念设计

1) 抗震概念设计是指一些在计算中或在规范中难以作出具体规定的问题,必须由工程师运用“概念”进行分析,作出判断,以便采取相应的措施。例如结构破坏机理的概念,力学概念以及由震害试验现象等总结提供的各种宏观和具体的经验等,这些概念及经验要贯穿在方案确定及结构布置过程中,也体现在计算简图或计算结果的处理中。建筑结构的抗震设计,是以现有科学水平和经济条件为前提的。

2) 概念设计主要内容:

a) .选择对建筑抗震有利的场地,宜避开对建筑抗震不利的地段,不应在危险地段建造 甲、乙、丙类建筑。对于不利地段,结构工程师应提出避开要求,当无法避开时,应采取有 效措施,这就考虑了地震因场地条件间接引起结构破坏的原因,诸如地基土的不均匀沉陷、 地震引起的地表错动与地裂。

b) .建筑的平立面布置应符合概念设计的要求,不应采用严重不规则的方案。不规则的 建筑,在结构设计时要进行水平地震作用计算和内力调整,并应对薄弱部位采取有效的抗震 构造措施。借鉴国际的通行做法,参考外国规范,使我们的设计更加完善合理。

c) .结构材料选择与结构体系的确定应符合抗震结构的要求。采用哪一种结构材料,什么样的结构体系,经技术经济条件比较综合确定。同时力求结构的延性好、强度与重力比值 大、匀质性好、正交各向同性,尽量降低房屋重心,充分发挥材料的强度,并提出了结构两个主轴方向的动力特性(周期和振型 )相近的抗震概念。4.尽可能设置多道抗震防线。地震有一定的持续时间,而且可能多次往复作用,根据 地震后倒塌的建筑物的分析,我们知道地震的往复作用使结构遭到严重破坏,而最后倒塌则是结构因破坏而丧失了承受重力荷载的能力。适当处理构件的强弱关系,使其形成多道防线,是增加结构抗震能力的重要措施。例如单一的框架结构,框架就成为唯一的抗侧力构件,那么采用“强柱弱梁”型延性框架,在水平地震作用下,梁的屈服先于柱的屈服,就可 以做到利用梁的变形消耗地震能量,使框架柱退居到第二道防线的位置。

d) 具有合理的刚度和承载力分布以及与之匹配的延性。提高结构的抗侧移刚度,往往 是以提高工程造价及降低结构延性指标为代价的。要使建筑物在遭受强烈地震时,具有很强 的抗倒塌能力,最理想的是使结构中的所有构件及构件中的所有杆件都具有较高的延性,然 而实际工程中很难做到。有选择地提高结构中的重要构件以及关键杆作的延性是比较经济有 效的办法。例如上刚下柔的框支墙结构,应重点提高转换层以下的各层的构件延性。对于框架和框架筒体,应优先提高柱的延性。在工程设计中另一种提高结构延性的办法是结构承载 力无明显降低的前提下,控制构件的破坏形态,减小受压构件的轴压比(同时还应注意适当降低剪压比),提高柱的延性。

e) 确保结构的整体性。各构件之间的连接必须可靠,符合下列要求 :1 )构件节点的承 载力不应低于其连接构件的承载力,当构件屈服、刚度退化时,节点应保持承载力和刚度不变。2 )予埋件的锚固承载力不应低于连接件的承载力。3 )装配式的连接应保证结构的整体 性,各抗侧力构件必须有可靠的措施以确保空间协同工作。4)结构应具有连续性,注重施 工质量,避免施工不当使结构的连续性遭到削弱甚至破坏。

四、 结语

建筑抗震概念设计是根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程,是一种基于震害经验建立的抗震基本设计原则和思想。设计人员应在工程中应灵活运用概念设计,设计出经济可靠的建筑。

参考文献

[1] 邓文旭.建筑抗震概念设计初探.山西建筑,2007,33(24)..