论文部分内容阅读
摘要：本文從概念设计的概述出发，分析了运用概念设计思想拓宽设计思路的方法，最后从总体指标控制，基础设计，剪力墙设计三个方面重点介绍了建筑结构设计中概念设计的重要性应用。
关键词：建筑结构设计，概念设计，重要性，剪力墙，指标控制
Abstract: From a brief overview of the concept design, this article analyses thought of design ideas to broaden method, and finally from the overall index control, the foundation design, shear wall design three aspects and椀渀琀爀漀搀甀挀攀搀 the construction of conceptual design in the structural design of the importance of the application.
Key Words: building structural design, concept design, importance, shear wall, index control
中图分类号：TB482.2文献标识码：A 文章编号：
一、前言
通过概念设计可以体现先进的设计思想，设计师通过概念设计这一全局的概念可以完成总体方案的设计，并且可以很好的处理构件、结构之间的关系。要想进行好的设计，作为设计师必须学会将概念设计融入到实际工程中，这是必须掌握的基本方法。由此可见，对于建筑设计设计师来说，概念设计应用是非常重要的，设计师在实际设计中，应该不断积累经验，将概念设计理念不断的融入实践，来指导实践。
在建筑结构构件中，各组成部分是一个有机的整体，地基处理与基础以及上部结构绝对不可割裂开来对待。例如，在高层结构设计中，应在空间上避免出现短柱、短梁，以确保整体结构受力均衡，提高结构的抗侧刚度和抗扭惯性矩。在概念设计中，还应该注意对材料性能的充分分析和利用。一般来讲，材料利用率越高，该结构的协同工作程度也越高。本文从概念设计的概述出发，分析了运用概念设计思想拓宽设计思路的方法，最后从总体指标控制，基础设计，剪力墙设计三个方面重点介绍了建筑结构设计中概念设计的重要性应用。
二、运用概念设计思想拓宽设计思路
传统的建筑结构设计计算，以抗震设计为例，一般根据初步确定的结构断面尺寸、混凝土强度等级计算出结构刚度，再根据结构刚度计算出地震力，再进行配筋计算。但是，结构刚度越大，地震作用效应就越大，配筋量就越大，越不经济，恰恰是为了抵御地震力设置的大量钢筋却又增加了结构的刚度，增强了地震作用效应。那我们在概念设计中就可以考虑降低地震作用效应，隔震效能就是一个很好的设计概念：在基础和主体间设置柔性隔震层；加设类似于阻尼器的消能支撑；可能的情况下在建筑物顶部装设一个“反摆”。这样合理运用概念设计可降低地震作用效应达60％多，能用很经济的造价建造出很安全的建筑。当然，提出的这一思想在实际中可能运用不多，许多技术尚在研究之中，但恰恰说明了概念设计能够很好地拓宽设计思路。
三、建筑结构设计中概念设计的重要性应用
1、总体指标控制
计算判断结构抗震是否可行的主要依据是在风荷载和地震作用下水平位移的限值；地震作用下，结构的振型曲线，自振周期以及风荷载和地震作用下建筑物底部剪力和总弯矩是否在合理范围中，总体指标对建筑物的总体判别十分有用。若刚度太大，周期太短，导致地震效应增大，造成不必要的材料浪费；但刚度太小，结构变形太大，影响建筑物的使用。
因此，在小高层建筑房屋中，结构构件宜采用高强度材料，非结构构件和围护墙体应用轻质材料。减轻房屋自重，既减小了竖向荷载作用下构件的内力，使构件截面变小，又可减小结构刚度与地震效应，不但能节省材料，降低造价，还能增加使用空间。
2、基础设计
研究地基基础对建筑抗震能力的影响，做出恰当的选择，已成为高层建筑结构设计的重要部分，基础是房屋的根基，是房屋中极为重要的组成部分，一幢房屋如果没有一个坚实可靠的基础，再好的上部结构也不可能正常发挥其作用，甚至可能导致上部结构的破坏与倾斜。
另外，筏板长度的设置也须研究探讨，由于考虑地下室的使用合理性，常规采用设置后浇带来解决底板超长引起的收缩及温度裂缝，后浇带的作用是明显的，但也给施工带来了不少麻烦，甚至由于处理不当而引起后浇带漏水及裂缝。而有些高层，长宽均达一百米以上，中间就设置几条后浇带．也没有其他措施，这样是不妥当的。
3、剪力墙设计
剪力墙中的连梁跨度小，截面高度大，在地震作用下弯矩、剪力很大，有时很难进行设计，如果加大连梁高度，配筋值有时反而更大。连梁高度一般是从洞顶算到上一层洞底或从洞项算到楼面标高。对于门洞，上述所示情况梁的高度是一样的；但对于窗洞，连梁高度如果从窗洞算到上一层窗底，有时则高度太高，这样高跨比太大，并且与计算图形不符，相应配筋亦较大，不合理。建议连梁高度计算与设计统一规定从洞顶算到楼板面或屋面，对于窗洞楼面至窗台部分可用砖或其他轻质材料砌筑。对于窗台有飘窗时，可再增加一根梁，两根梁之间用砖填充。连梁配筋应对称配置，腰筋同墙体水平筋。
目前，各设计院在剪力墙的楼层处均设置暗梁，而对暗梁的作用及配筋亦各有理解。对于框架一剪力墙结构，如剪力墙周边仅有柱而无梁时，则设置暗梁，并且要求剪力墙两端是明柱。因此，就目前而言，在楼层位置设置暗梁是可行的，但没有必要设置太大断面及配筋，建议底部加强区断面可取墙厚x300，配筋上下各，一般部位断面可取墙厚x250，配筋上下各即可。
四、总结
由此可见，建筑结构设计中概念设计应用是非常重要的。在以后的工作中，我们必须注重概念设计的应用，通过应用概念设计，不但满足建筑设计的安全性，耐久性和舒适性，还要在此基础上，采用合理的结构体系。
参考文献：
[1] 卓少旭.浅析概念设计在建筑住宅结构设计中的重要性[J]. 建材与装饰(中旬刊). 2007(10)
[2] 张辉,许兴龙,刘东晓.浅谈小高层住宅设计[J]. 科技信息. 2009(28)
[3] 黄昌厚,张树胜.浅析概念设计在小高层住宅结构设计中的作用[J]. 中华建设. 2008(12)
[4] 李涛.小高层剪力墙结构住宅的设计方法[J]. 科技风. 2008(24)
[5] 马明君.小高层住宅设计探讨[J]. 科技致富向导. 2009(20)
[6] 郭秀丽.小高层住宅结构设计浅谈[J]. 山西建筑. 2006(22)
关键词：建筑结构设计，概念设计，重要性，剪力墙，指标控制
Abstract: From a brief overview of the concept design, this article analyses thought of design ideas to broaden method, and finally from the overall index control, the foundation design, shear wall design three aspects and椀渀琀爀漀搀甀挀攀搀 the construction of conceptual design in the structural design of the importance of the application.
Key Words: building structural design, concept design, importance, shear wall, index control
中图分类号：TB482.2文献标识码：A 文章编号：
一、前言
通过概念设计可以体现先进的设计思想，设计师通过概念设计这一全局的概念可以完成总体方案的设计，并且可以很好的处理构件、结构之间的关系。要想进行好的设计，作为设计师必须学会将概念设计融入到实际工程中，这是必须掌握的基本方法。由此可见，对于建筑设计设计师来说，概念设计应用是非常重要的，设计师在实际设计中，应该不断积累经验，将概念设计理念不断的融入实践，来指导实践。
在建筑结构构件中，各组成部分是一个有机的整体，地基处理与基础以及上部结构绝对不可割裂开来对待。例如，在高层结构设计中，应在空间上避免出现短柱、短梁，以确保整体结构受力均衡，提高结构的抗侧刚度和抗扭惯性矩。在概念设计中，还应该注意对材料性能的充分分析和利用。一般来讲，材料利用率越高，该结构的协同工作程度也越高。本文从概念设计的概述出发，分析了运用概念设计思想拓宽设计思路的方法，最后从总体指标控制，基础设计，剪力墙设计三个方面重点介绍了建筑结构设计中概念设计的重要性应用。
二、运用概念设计思想拓宽设计思路
传统的建筑结构设计计算，以抗震设计为例，一般根据初步确定的结构断面尺寸、混凝土强度等级计算出结构刚度，再根据结构刚度计算出地震力，再进行配筋计算。但是，结构刚度越大，地震作用效应就越大，配筋量就越大，越不经济，恰恰是为了抵御地震力设置的大量钢筋却又增加了结构的刚度，增强了地震作用效应。那我们在概念设计中就可以考虑降低地震作用效应，隔震效能就是一个很好的设计概念：在基础和主体间设置柔性隔震层；加设类似于阻尼器的消能支撑；可能的情况下在建筑物顶部装设一个“反摆”。这样合理运用概念设计可降低地震作用效应达60％多，能用很经济的造价建造出很安全的建筑。当然，提出的这一思想在实际中可能运用不多，许多技术尚在研究之中，但恰恰说明了概念设计能够很好地拓宽设计思路。
三、建筑结构设计中概念设计的重要性应用
1、总体指标控制
计算判断结构抗震是否可行的主要依据是在风荷载和地震作用下水平位移的限值；地震作用下，结构的振型曲线，自振周期以及风荷载和地震作用下建筑物底部剪力和总弯矩是否在合理范围中，总体指标对建筑物的总体判别十分有用。若刚度太大，周期太短，导致地震效应增大，造成不必要的材料浪费；但刚度太小，结构变形太大，影响建筑物的使用。
因此，在小高层建筑房屋中，结构构件宜采用高强度材料，非结构构件和围护墙体应用轻质材料。减轻房屋自重，既减小了竖向荷载作用下构件的内力，使构件截面变小，又可减小结构刚度与地震效应，不但能节省材料，降低造价，还能增加使用空间。
2、基础设计
研究地基基础对建筑抗震能力的影响，做出恰当的选择，已成为高层建筑结构设计的重要部分，基础是房屋的根基，是房屋中极为重要的组成部分，一幢房屋如果没有一个坚实可靠的基础，再好的上部结构也不可能正常发挥其作用，甚至可能导致上部结构的破坏与倾斜。
另外，筏板长度的设置也须研究探讨，由于考虑地下室的使用合理性，常规采用设置后浇带来解决底板超长引起的收缩及温度裂缝，后浇带的作用是明显的，但也给施工带来了不少麻烦，甚至由于处理不当而引起后浇带漏水及裂缝。而有些高层，长宽均达一百米以上，中间就设置几条后浇带．也没有其他措施，这样是不妥当的。
3、剪力墙设计
剪力墙中的连梁跨度小，截面高度大，在地震作用下弯矩、剪力很大，有时很难进行设计，如果加大连梁高度，配筋值有时反而更大。连梁高度一般是从洞顶算到上一层洞底或从洞项算到楼面标高。对于门洞，上述所示情况梁的高度是一样的；但对于窗洞，连梁高度如果从窗洞算到上一层窗底，有时则高度太高，这样高跨比太大，并且与计算图形不符，相应配筋亦较大，不合理。建议连梁高度计算与设计统一规定从洞顶算到楼板面或屋面，对于窗洞楼面至窗台部分可用砖或其他轻质材料砌筑。对于窗台有飘窗时，可再增加一根梁，两根梁之间用砖填充。连梁配筋应对称配置，腰筋同墙体水平筋。
目前，各设计院在剪力墙的楼层处均设置暗梁，而对暗梁的作用及配筋亦各有理解。对于框架一剪力墙结构，如剪力墙周边仅有柱而无梁时，则设置暗梁，并且要求剪力墙两端是明柱。因此，就目前而言，在楼层位置设置暗梁是可行的，但没有必要设置太大断面及配筋，建议底部加强区断面可取墙厚x300，配筋上下各，一般部位断面可取墙厚x250，配筋上下各即可。
四、总结
由此可见，建筑结构设计中概念设计应用是非常重要的。在以后的工作中，我们必须注重概念设计的应用，通过应用概念设计，不但满足建筑设计的安全性，耐久性和舒适性，还要在此基础上，采用合理的结构体系。
参考文献：
[1] 卓少旭.浅析概念设计在建筑住宅结构设计中的重要性[J]. 建材与装饰(中旬刊). 2007(10)
[2] 张辉,许兴龙,刘东晓.浅谈小高层住宅设计[J]. 科技信息. 2009(28)
[3] 黄昌厚,张树胜.浅析概念设计在小高层住宅结构设计中的作用[J]. 中华建设. 2008(12)
[4] 李涛.小高层剪力墙结构住宅的设计方法[J]. 科技风. 2008(24)
[5] 马明君.小高层住宅设计探讨[J]. 科技致富向导. 2009(20)
[6] 郭秀丽.小高层住宅结构设计浅谈[J]. 山西建筑. 2006(22)