概念设计中的应用7篇.docx
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1、 概念设计中的应用7篇 (一) 一、延性在构件中的表达 在同一地震作用下,不同构造体系及构造的不同部位都有不同的延性要求,重点部位往往是设计中抱负首先屈服的部位,如梁端、柱脚、剪力墙根部、剪力墙连梁、消能支撑等构件。 1.梁柱的延性要求 在地震作用下,框架梁是框架构造的主要耗能构件,要实现构造整体屈服机制,梁特殊是梁的塑性铰区务必要保证有足够的延性。构造设计中,“强柱弱梁”保证了塑性铰消失在梁端而不在柱端,可以使构造在破坏前有较大的变形,汲取和耗散较多的地震能量。基于剪切破坏属脆性破坏,延性小且耗能差,在梁的设计中“强剪弱弯”实现弯曲破坏,避开了剪切破坏。抗震标准6.2.2和6.2.4分别对梁
2、端内力做了相应调整,掌握梁的混凝土受压区高度,旨在提高梁的延性,增加抗震力量。抗震标准中通过限制柱的轴压比和内力调整,并配以构造措施以实现延性框架的目的。 2.剪力墙的延性要求 整体屈服机制使得延性抗震墙一般掌握在其底部,即在计算嵌固端以上肯定高度范围内屈服、消失塑性铰。工程师在构造设计时,常将剪力墙底部可能消失塑性铰的高度范围作为底部加强部位,提高其受剪承载力,加强其抗震构造措施,使其具有更大的弹塑性变现力量,从而提高整个构造的抗地震倒塌力量。对较长抗震墙,工程上为提高其的延性,将墙体进展分段,且分段后的各墙段总高度与墙宽之比不宜小于3。另外,在剪力墙的设计中采纳以肯定间隔沿竖向设置很多缝,
3、这样可以把一般剪力墙所具有的“强而脆”的性能变成“强度略低但能产生大变形,且有较大延性”的性能。在正常状态下它的刚度大,而在地震时刚度快速降低,大大减小了建筑物地震作用效应。 3.“短构件”的延性要求 在工程构造设计中,人们往往忌讳短构件,由于它简单形成剪切破坏即脆性破坏,但短构件作为一种受力构件,在实际工程中又经常消失。为此构造工程师提出了人为减弱抗弯强度的方法,可以在构件中利用开缝将短构件变为长构件。分体构件的各分肢独立配筋,在之间设置一些连接键以增加初期刚度和后期耗能力量。 二、结语 构造设计的宗旨是在满意建筑使用的需求前提下保证构造的安全,同时又要尽量到达经济合理。要到达这些目的,除了
4、把握构造中最根本要素“力”这一概念,还要探究构造设计中最内在的因素。抗震设计中“大震不倒”要求建筑具有足够的变形力量,其弹塑性变形不超过规定的限值,也就是说加强构造延性是防止构造在大震下倒塌的性能设计。只有把作用在构造上的外因(“力”)和反响在构造上的内果(延性)综合考虑、统筹结合,并在详细工程中加以敏捷运用,才能使构造设计从必定王国进入自由王国。 :李靓单位:重庆交通大学土木建筑学院 (二) 一、概念设计在建筑构造设计中的重要性及应用 11概念设计在构造设计中的重要性 概念设计对建筑构造设计来说相当重要,它给构造设计师带来了制造灵感,给构造设计带来了新活力,提高了构造设计水平,下面我们就来详
5、细了解一下它的重要性。 (1)概念设计转变了计算机设计中的缺乏之处。在建筑构造设计方案的设计过程中,计算机设计有肯定的局限性,它不能够完成方案的初步设计。在构造设计中,计算机技术得到了广泛的应用,但是计算机设计简单给设计师一种错觉,会使设计师感觉计算机程序的应用特别简洁,从而过分的依靠计算机软件,削减了构造概念的学习,自身的设计力量渐渐下降。有些设计师就习惯将分析程序用到设计过程中,却不知计算机设计是把双刃剑,假如选择正确的软件会提高设计效率,一旦选择了错误的软件就会导致构造设计消失问题,这种潜在的问题会随着时间的增加而突显出来。为了弥补计算机设计的缺乏之处,就需要应用到概念设计,设计师需要加
6、强构造概念的学习,做到清晰的把握有关构造概念,并且依据所学的内容去选择最正确构造方案。 (2)概念设计使构造设计更加完善。构造概念是设计师必需把握的,它能够带给设计师清楚的思路和全新的灵感,在保证正确设计原则的前提下,避开了定性错误、概念混乱等问题。另外,在发觉技术问题时,假如能够将概念设计完全把握,就可以对问题进展缘由分析,从而准时的解决有关问题。在现行的建筑构造设计统一标准中,就提到了概念理论,制定了以它为根底的构造极限状态设计准则,相比照以往的设计方法,这种方法更具先进性,使构造设计方案更加科学、合理。总之,将概念设计应用到建筑构造设计中,提高了设计方案的牢靠性,使设计成果更具制造性,构
7、造设计方案更加完善。 12概念设计在构造设计中的详细应用 概念设计在建筑构造中的应用表现在许多方面,像抗震设计、方案选择、电算分析等环节,下面分别来了解一下概念设计在相关环节的应用。 (1)概念设计在抗震设计中的应用。在进展抗震设计时,我们大多是通过初定的尺寸及砼等级,来进展构造刚度的计算,然后再依据刚度推出地震力,最终再依据地震力算出配筋的数量。众所周知,地震力、配筋数量及构造刚度三者是成正比的,地震力越强大,配筋数量就越多,构造刚度也就越强。反之,配筋数量越多,构造刚度越强,地震力也会越强大。从这一关系中可以看出,用增加配筋数量的方法,反而起到了增加地震力的效果,不能算作一个好方法。而将概
8、念设计思想运用到抗震设计中,就会是设计思路进一步拓展,它转变了传统单一的思索模式,采纳了降低作用效应的新思路,为进一步提高抗震设计做出了奉献。例如隔震消能的方法,这种方法的讨论就运用了概念设计思想,我们可以在根底和主体间设隔震层,或者在建筑顶端放置“反摆”,通过这些有效的措施来降低了地震力。 (2)概念设计在方案选择中的应用。在方案的选择中,要将概念设计思想运用其中,从而保证方案选择的合理性。在根底方案的选择中,我们应当综合地质条件、构造类型、荷载分布状况、施工条件等多方面因素进展考虑,从而选择出最正确根底方案。在根底设计过程中,也要用到概念设计思想,应依据地质勘察报告进展设计,如果没有报告,
9、要自己调查有关资料,明确建筑场地的地质状况等,只有具备足够的信息量才能使设计更精确,值得留意的是:在同一个构造单元中,不能够运用其它构造体系。另外,在设计中,应当充分的发挥地基的潜力,有必要的话还要进展变形验算。 (3)概念设计在电算分析中的应用。随着信息化时代的到来,计算机技术得到了更广泛的应用,建筑构造设计中也应用了计算机技术。虽说计算机设计给设计人员减轻了工作负担,但是由于多方面因素,计算机软件本身存在肯定的问题,不同的软件状况也不一样。因此,通过计算机软件计算出来的结果会消失错误,如果使用不同的软件,其计算结果也存在差异。针对这种状况,就需要将概念设计应用到电算分析中,在通过计算机软件
10、得出结果后,构造设计师要凭借自身把握的专业学问和多年的实践阅历,来进展电算结果的推断,从而保证计算结果的精确性。 二、完毕语 现代科技在不断进步,我国的建筑构造设计水平也需要不断提高,针对目前的构造设计状况,我们需要在构造设计中提高创新意识,使设计水平迈上一个新的台阶。为此,我们将概念设计应用到了建筑构造设计中,成就了构造概念设计,它是在实践和理论相结合的根底上形成的。概念设计在建筑构造设计发挥了重要的作用,提高了构造设计的牢靠性、创新性,转变了计算机设计中的缺乏,使构造设计方案更加完善,使建筑构造设计水平进一步提高。 :谢宝单位:泗阳县四维建筑设计有限公司 (三) 一、重要性分析 概念设计在
11、当今飞速进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,一个娴熟把握概念设计的设计者可以在构造设计中充分呈现先进的抗震设计理念,既能使让构造体系满意抗震设防要求,又能使构造造价经济合理,在二者之间取得很好的平衡。这样的构造设计作品既满意业主对建筑造型奇怪、体型新奇的要求,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,假如设计者仅会死扣标准的数字指标,机械式采纳计算机程序计算结果,从外表看其构造设计作品中多遇地震下的计算结果满意标准的指标要求,但构造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
12、首先屈服,严峻时引起构造倒塌。所以需要概念设计与延性构造来弥补这些缺陷。 (2)方案设计阶段由于构造设计者要不进展计算机电算的前提下,为建筑设计者供应构造抗侧力构件的布置及协作建筑设计者进展建筑物平面尺寸、立面层高等参数确定,这样必定要求构造设计者娴熟运用根本原理和方法进展概念设计。假如不能具备概念设计力量,不仅耽搁了设计工期,而且由于方案设计阶段许多未知条件的不确定性和建筑方案会常常修改,导致构造设计者不能有效进展构造体系的比拟与选择,简单给后期施工图设计带来大量的修改工作量。由此可见概念设计在方案设计阶段的重要性。 二、多层及高层建筑设计中的应用与分析 (1)概念设计在多层建筑设计中有许多
13、详细的应用,例如,建筑抗震设计标准中的“强柱弱梁”就是概念设计的一局部内容,这个设计原则在实际工作中的表达如下例所示:某层框架构造,使用功能为商场,建筑物平面尺寸为,层高均为,抗震设防烈度度,设计根本地震加速度,地震分组第三组,场地类别二类,修正后的根本风压,地面粗糙程度类,周期折减系数,框架抗震等级三级,建筑物短向布置四排框架柱,长向短向柱距均为,框架梁、柱混凝土强度等级为。框架梁截面尺寸、。阅历算当底层框架柱截面尺寸为时,底层中柱计算纵向钢筋单边最大配筋面积为,最大轴压比为满意标准要求,上部构造的最大层间位移角、最大楼层位移比等数值满意标准限值要求。但从“强柱弱梁”的概念设计动身,图纸审查
14、单位提出应将底层框架柱截面改为,阅历算后,上部构造的最大层间位移角、最大楼层位移比数值同样满意标准限值要求,且底层中柱计算纵向钢筋单边最大配筋面积为,最大轴压比为,比第一次设计纵筋配筋面积根本不变,但最大轴压比下降了。轴压比下降意味着整个构造的抗震延性增加了,在罕遇地震作用下推迟了塑性铰在框架柱端部的发生,使得塑性铰首先消失在框架梁端部,这样就推迟了整个构造的倒塌时间,为受灾人群的逃离延长了珍贵的时间。 (2)高层建筑设计中概念设计的应用也很常见。在高层的初步方案设计时,剪力墙是主要的抗侧力构件,如何有效的进展剪力墙平面布置是需要概念设计的。假如没有概念设计的思路指引,只是一味的硬套标准条文或
15、设计手册,所做剪力墙布置的简单存在缺陷,会为下一步设计带来许多麻烦。例如,某高层框架剪力墙构造,平面呈一字型,第一次方案设计中剪力墙全部布置在中部的楼梯间,符合标准相应条文要求,后续进展的多遇地震下电算结果说明,构造的扭转位移比满意标准要求,但是扭转位移比数值比拟接近标准最大限值。为了优化设计方案,遵循概念设计的原理,设计者对该方案进展局部调整,将中部楼梯间较长的剪力墙改为较短剪力墙,在四角处增加一片形较短剪力墙,将四角中两角的框架柱去除,去除了该处房间中柱角,提高并完善了房间使用性。对其次个方案进展多遇地震下电算,结果说明:相对第一个方案,构造的各项指标依旧满意标准要求,且扭转位移比数值下降
16、了很多。这说明其次个方案的剪力墙平面布置更加合理,抗侧力构件的分布更加匀称,整个构造中剪力墙的应力水平比拟接近,不易消失应力水平较高的构件。第一个方案在罕遇地震下,剪力墙易消失应力水平明显较高的构件,这些构件极简单屈服,第一道抗震防线剪力墙简单先退出工作,而后将会加大其次道抗震防线框架的负担,严峻时会引起构造的倒塌。这样的方案就不能实现“大震不倒”的根本抗震设防要求。 三、完毕语 构造概念设计不是反对进展大量高精度计算,而是要求在处理构造设计时:明确根本概念、选对构造体系、采纳合理方案、对薄弱点实行加强措施、保证构造安全。构造设计应重概念轻精度,重视建筑与构造的总体布置,完善构造的细部构造。
17、:崔鹏翔单位:甘肃土木工程科学讨论院 (四) 一、建筑构造设计中概念设计的应用 (一)合理选择建筑场地 合理选择建筑场地是进展工程施工设计时必需经受和首先考虑的阶段。一个合理的建筑施工场地对工程施工设计起到了根底性和打算性的作用。选择合理的建筑施工场地的过程中一般状况下都要考虑以下几个主要因素:防护距离、建筑退界以及日照间距。与此同时,在工程构造建筑设计的过程中,要充分地考虑抗震力量的因素,降低在危急区域进展施工建立。假设没有避开,应当结合肯定的抗震预防措施,对抗震地点进展选址和分析,通常都是在初步设计中完成。 (二)根据工程施工现场详细状况选择建筑根底 合理选择建筑工程施工场地之后,再根据建
18、筑工程地形特点和构造形式,选择合理的施工建筑根底。同时在图纸疏松荷载较大多层建筑构造中广泛使用桩筏根底。在自然地基中,桩筏根底还可以根据建筑上部构造传送到建筑下部持力层上,并且到达较为稳定和牢靠的目的。箱型根底整体具有较为良好刚度,建筑荷载从上部构造匀称地传送到建筑工程下部构造中,进而确保建筑工程整体构造具有肯定稳定性,降低箱型根底构造不匀称沉降的程度,进一步提高了建筑工程构造抗震力量,并且被高层建筑施工广泛应用。 (三)选择建筑主体构造 选择建筑主体构造根据合理和对称的原则,由于建筑构造合理的不匀称,可以降低扭转力,并使得非建筑构造构件维持稳定的工作状态,同时削减建筑材料的消耗。通常状况下,
19、建筑构造对称性主要是以抗侧力力量工程构造主体为对称,如剪力墙构造。另外,建筑工程构造对称性的实现是通过平面施工工程根据规定的要求进展布置。在此状况下,实现建筑工程构造对称性方法有:建筑物质心、调整构造测心以及平面形心的距离。通过这样的方法的调整,实现建筑构造对称性原则。 (四)选择建筑构造刚度 建筑构造刚度是工程施工设计中最为重要的标准,因此必需在工程施工设计中合理地选择构造刚度。建筑刚度合理选择可以增长建筑构造自身抗震周期,进而削减由于发生地震灾难造成的生命和财产损害。同时,采纳合理的建筑构造刚度不仅可以降低建筑材料消耗,还可以削减建筑构造对空间的占用率,进一步提高整个工程施工建筑平面的使用
20、率,不断地到达合理设计的效果。 二、建筑构造设计中主要构造措施 (一)建筑构造体系和协同工作 协同工作概念在工业产品的制造和设计中广泛的应用,主要的含义是针对任意一个工业产品,在没有充分到达使用寿命规定的时间中,在生产过程中每一个构造构件如果消失损害,都会造成机器的非正常运行。但是在工程建筑构造设计中,协同工作通常是指在工程建筑过程中每一个构件都可以发挥其自身作用,还会和工程建筑中其他构造构件相互协作。这不仅要求工程构造构件具有肯定长的使用寿命,同时还需要构件所承受的荷载力保持全都,不能消失长期受力不均的现象。建筑工程构造协同工作中,应当正确处理上部构造和桩筏根底之间的关系,并有机结合在一起。
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- 关 键 词:
- 概念 设计 中的 应用
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