建筑结构的概念设计6篇.docx

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建筑结构的概念设计6篇

建筑结构的概念设计6篇

（一）

一、概念设计在建筑结构措施中的体现

1.1在协同工作措施中的体现

协同工作是一种主要应用在工业产品的制作和设计中的一种结构设计的概念，它是针对任何一个工业产品来说的，产品的某些零部件在保修期内出现了损坏的现象，致使机器的整体运转受到影响。

对于建筑设计来说，就是在建筑结构的设计中实行协同工作，就是指在建筑设计工程的每个零部件能够与其他的零件实行配合，发挥每个零部件的作用。

所以说这就要求每个零部件除了应该具有相同的寿命之外，相互之间所承受的压力也应该是相同的，不能够出现长期的受力不均的情况。

在协同工作的结构中，上部和基础应该保持一个有机整体的关系，不能分离开来。

例如在砖和混凝土的结构中，就应该形成构造柱和钢圈统一的整体来阻挡因为自身的刚度所形成的不均匀的沉降。

协同合作的另外一种理解方式就是建筑物在受力时，结构的各个部件都应该保持比较高的水平应力，使结构中的各个部件都能够比较均匀的承受力量，在工程设计的阶段应该尽量减少短柱的使用，尽量做到每三个柱之间都能够做到所承受的水平压力相似，从而能够在同一时间的承载力达到最大。

但是在实际的应用中，因为楼层的持续增加，横向和竖向都会因为产生了巨大的承载力导致地层截面积的增大，所以就会出现在建筑物高层的底部出现短柱的现象，解决这个现象的主要的方法就是在柱子的截面设置竖槽，把原来的矩形柱变成田形柱，从而使承载水平增大，短柱出现的情况大大的减少。

对当前的状况来说，对于梁的跨比高的限制，研究的还不是非常的透彻。

我们应该充分的理解到在同一个水平下出现长短柱的情况是非常不利的，因为对于竖向的负荷，在水平力的作用下，短柱不会起到相对应的作用。

材料的充分利用也是实行协同工作的一个重要的方面，一般来说，材料的利用率高了，这个设计结构的协同的工作水准就会越来越高，我国作为一个发展中的国家来说，实行的结构设计的重要的目的就是用最少的支出达到最好的设计效果，这就要求在实行结构的设计中要充分的考虑到对材料的充分利用，通过梁构件的变化就能够充分的看出。

最普通的就是矩形的截面梁的受弯构件，这样的构件对于材料的利用率是非常低的，主要有两个方面的原因：

一个方面是梁的弯曲是沿着梁的长度实行变化的，这样使截面的梁在绝大多数的区段上的应力水平是比较低的，另一个方面就是靠近中和轴的材料的应力水平是比较低的。

所以根据这个特点，通过结构概念的分析，因为梁截面存有的应变梯度，材料的利用率如果得到了提升主要是因为构件的中心受力，所以平面桁架就形成了，这样就相当于把梁的内部掏空，能够降低自重，又是比较经济实惠的做法，其中，比较规则的做法就是梁中的主拉、压应力的方向与桁架中的腹杆受力一致。

经过上面的分析，我们能够知道可将桁架的形状设计成为类似于矩形的形状，这样就能够使弦杆的受力更加均衡。

因为在桁架中存有大量的压杆，决定其强度的一般也是稳定性，而不是截面的材料的强度，所以，在设计平行桁架时，应该尽量的降低压杆的长细比。

仅仅单单的把截面增大的方法是非常不可取的，特别是对于上弦杆来说，为了增加支撑，应该对它平面外的钢度增大。

空间网架的形成就是把平面桁架因为外面的支撑再连接成桁架，形成桁架的平面交叉。

这种空间网架的优点就是应力的水平以及对于材料的利用率是比较高的，所以在空间和跨度都比较大的结构中被广泛的应用，但是一点欠缺的就是仍然存有压杆、特别是钢压杆的现象，这样的话应力水平的就会比较低，主要是因为跨度增加，网架的高度也就随之增加，使腹杆的长度也相对应的增加了，节点的距离过大也就直接导致弦杆长度进一步增大，所以不能使用高强度的材料，所以，我们就想办法减少压杆的使用，悬索结构就产生了。

1.2在悬索结构中的概念设计

悬索结构所用的全都是拉杆，这就使材料的利用率以及结构的应力水平都变得相当高，能够充分的利用高强度的材料，还能够施加预应力，所以悬索结构，同时也包括与悬索结构相结合的一些结构模式等，就比较适合应用于跨度非常大的结构中。

混凝土的理论体现出了使材料充分利用并且工作能够相互协同的特点。

预应力混凝土能够把高强度的钢筋和混凝土有机的结合在一起，使它们均能发挥出良好的性能，而钢筋混凝土仅仅把这两者实行简单的结合，这就是林同炎教授所提出的这两种方式最大的区别。

这种理解反映出了人们对于协同工作的理解以及利用的进程进一步加深了。

1.3在混凝土施工中的结构措施概念设计

钢混凝土材料的应用是现代建筑施工中最经常用到的，是一种把混凝土和钢材料实行混合从而达到取长补短的效果的新型的建筑结构形式，能够使建筑的稳定性和钢度得到进一步的提升。

钢管混凝土相结合的应用就是建筑业史上新建筑材料使用的一次革命，其应用的原理主要包括两个方面：

一是内部的混凝土能够有力地支撑外部的钢管，两者完美的结合形成优势互补，使各自的优点都得到了很好地补充，缺点也相互充分地补充了，使承载水平大大地增强了，两者结合起来的承载力是两者承载的水平之和的17到20倍；第二个方面就是外部的钢管能够很好地约束内部的混凝土，使混凝土的强度进一步增大，减少了变形的几率。

钢筋混凝土的结构使得建筑物结构的抗震的水平大大增强了，使超高层的底柱轴压受限制的问题得到了根本的解决。

二、结语

作为一名优秀的建筑结构设计师，应该把自身学到的建筑护设计的理论知识结合工作中的实践，吸取更加丰富的设计经验，还要积极的引用国外先进的设计思想，持续的充实自己，尽量使自己设计的产品做到最好。

（二）

一、关于高层建筑结构一般概念设计

高层建筑通常与中、低建筑物的结构性能是不同的，设计人员必须倍加重视。

在设计混凝土和钢结构中，在不使用多的成本前提条件下，我们只要按照以下建设原则，根据高层建筑结构理念来布置，就能使得高层建筑抵抗侧向力和变形的水平增强。

1.使得抗弯结构体系中的有效宽度得到拓展。

适当的宽度不但能够直接减小倾覆力矩，同时在它条件不变时，变形水准就能够大大的降低。

2.使得主要承受荷载构件的有效截面得到增加。

比如建筑物的底部楼层中，柱子翼缘和连系梁截面如果大大的增加，那么侧移变形就直接减小。

3.使绝绝大多数的垂直荷载直接由主体的抗弯构件等部件来承受其重力，同时使得主要的抗倾覆构件能够受到有效地预压，这样有利于在倾覆拉力作用下增加房屋的稳定性。

4.在竖向的结构体系中利用实心墙或者利用斜撑构件能够最有效地抵抗每栋建筑物每层楼的局部剪力。

全部使用受弯的竖向构件抗剪一般是不经济、不合理、不实际的，因为要使得柱子或者连系梁有着充足的弯曲抵抗力，比那些用墙面或斜撑构件消耗更多的材料和劳动力以及工作日。

5.楼板都必须具有相当水准的厚度，能够达到水平隔板那种效果。

这样才能使得抵抗歪理的各种构建同时工作，而不是单一的工作。

二、概念设计在建筑结构设计中的具体使用

1.在建筑剖面结构设计中，概念结构设计得到了的广泛应用

在相关人员实行建筑剖面设计时，要做好竖向的传力体系设计，控制好建筑物的高度比，使高层建筑物的抗侧力结构刚度由基础向建筑物的顶层逐渐过渡，避免出现建筑物竖向上刚度出现突变而消弱高层建筑物水平荷载水平的现象。

当建筑物竖向的刚度变化特别大时或在高层建筑物的结构布局发生变化时，要设置结构的转换层，以确保高层建筑的稳定性。

在给高层建筑设置锚固深度时，要结合高层建筑物设备用房和地下停车场的需要，设置一层或几层地下空间，提升高层建筑的抗震水平和抗倾覆水平。

2.设计中最好满足竖向均匀性

均匀性问题在建筑的竖向结构布置中，无论是那些几何图形还是楼层刚度的相关的变化，均匀性都应该是立面设计中最值得考虑的问题。

不均匀的布置会产生刚度以及强度上的突变，使得竖向的应力集中或者是变形集中，从而导致建筑在中小型地震中遭到了损坏、而在大震时就会面临倒塌的严重后果。

若要使得结构达到完全均匀性，在具体工作设计中应做到以下几点。

（1）关于竖向的收进问题最常见的建筑处理方式是竖向收进，其在结构上出现的问题是凹角处应力过于集中。

因为每个房屋的不同部分的振动特征都不同，所以在收进处的横隔（楼盖或屋面板）产生应力容易发生突变。

（2）同一楼层的墙面的刚度有区别在建筑工程中，空间需要或艺术构思不同的原因导致同一层间墙柱的刚度有着明显的差异，通常刚性较大的墙柱有着较大的内力。

所以，设计时理应从抗震的角度重新合理的安排结构系统，减少震害带来的损失。

为了使得刚度均衡，平面上理应做到刚心和质心尽量接近或重合。

三、建筑结构概念设计的重要意义

随着社会技术与经济的持续发展，人们的物质生活水平持续提升。

因为城市发展的需要，现代建筑向大规模和复杂化发展。

结构分析计算软件在工程设计时应用较为广泛，结构工程师的当前的首要任务是如何解决计算模型的合理性和计算结果的可靠性，而概念设计是解决这类问题的关键。

“概念”指的是“反映对象的本质属性的思维方式”，是“人们通过实践，从对象属性，以其独特的属性概括而成”。

在建筑结构中的设计概念是建筑结构各种情况下的一般规律。

设计师应以概念设计理念贯穿结构的选型、计算、布置到细节处理的全过程，根据实际情况，总结实践经验，对遇到的问题制定详细的措施，合理分析、即时的处理，以最直接的方式对荷载实行传递，创造一个更安全、舒适的工作环境，并节省材料和金钱。

设计必须选择—个经济合理的、切实可行的结构形式和结构体系。

在结构体系中，工作人员应该明确抗震细部、总体布置、应受力等方面，使得在同一结构单元中，结构体系达到一致，使得平面和竖向都能够均匀规则。

总来说之，对建筑师设计要求、材料供应、结构特点、施工条件等情况都实行具体分析。

同时与施工、业主等多个方面实行充分协商，然后在实行选择基础结构。

必要时还应实行多方案比较，确定结构方案，择优选用，使得整个建筑能够发挥其应有的结构功能。

所以，对于建筑结构的设计要充分掌握设计概念，掌控设计和计算的过程，检验计算结果的可靠性。

对不可靠的结构实行调整，是现代建筑结构设计的本质。

同时控制建筑工程的成本的投入，使得其在合理范围之内。

四、结语

我国在建筑结构概念设计理念的倡导、使用和规模起步较晚，发展速度也比较慢相对于西方一些国家，还存有一定的差别。

因为建筑结构概念设计的重要性，所以必须增强建筑结构的概念设计。

（三）

一、结构总体设计的注意要点

1.1延性耗能

在整体建筑结构的全面设计上要注意的是增强关于薄弱环节的处理，尽可能的做到相等的水准。

与此同时，建筑结构在使用过程中应该处于一个较为完善的地方这样才能把能量消耗到最大，在详细的设计过程中梁是一个不可不考虑的环节，例如：

建筑物的框架梁等等。

结构延性的表示方法普遍采用延性系数，结构延性所表示的是结构极限变形以及屈服变形的比值，其中极限变形包括了位置移动、转变角度和曲率，除此之外，结构延性还能够用位移延性系数或者是转角延性系数等来表示，系数的比值越大就代表结构延性越好。

在实行设计的时候为了更好的提升钢筋混凝土梁的延性，能够采取以下五项措施：

（1）首先，应该选择适合的梁截面尺寸，这样能与配筋率相吻合。

所以，相对于地震高发区的建筑物梁的配筋率要在很大水准上相较于梁的最高配筋率要低很多。

（2）将梁混凝土的强度实行提升，增强其等级，对钢筋延性有利的是中低级钢筋。

（3）T形梁比矩形梁延性好。

（4）要想提升钢筋混凝土梁的延性还需注意到加密箍筋。

特别是在地震高发区建筑物的钢筋混凝土其位移延性系数的要求最小也要大于4。

1.2多道防线设计

近几年来，出现了一种新的抗震理念，每当建筑结构受到非常强烈的地震，其震动的主脉冲在周期的作用下有两方面因素：

一是利用建筑结构中增设的材料使其变形，来耗费和分散地震中所输入的能量，二是利用结构的破坏性，建筑结构起到一个承上启下的作用，使建筑结构成为一个稳定的体系，以便实现建筑结构因为周期而发生的变化，这样一来还能避开建筑物因为震动的周期时间过长而引发的共振效应。

这种通过对建筑结构的特性实行适当的控制，从而减轻了建筑物的损坏度，主要目的就是针对高水准的地震，这样是一种非常