什么是概念設(shè)計(jì)？
概念設(shè)計(jì)的一個(gè)方面：
當(dāng)你在設(shè)計(jì)中，能夠把結(jié)構(gòu)看作構(gòu)件，把構(gòu)件看作結(jié)構(gòu)，你就已經(jīng)走近概念設(shè)計(jì)了。
把結(jié)構(gòu)當(dāng)作構(gòu)件，比如，一棟大廈的結(jié)構(gòu)就是一根懸臂梁， 一座桁架大鐵橋就是一根連續(xù)梁。
把構(gòu)件看作結(jié)構(gòu)，比如，一個(gè)H型鋼構(gòu)件是由3塊板組成的結(jié)構(gòu)，一個(gè)鋼管相貫的節(jié)點(diǎn)就是一個(gè)空間結(jié)構(gòu)。
對(duì)構(gòu)件特性的把握：
比如，鋼管適合做二力（壓）桿，不適合做抗彎構(gòu)件。它做兩端鉸接柱或支撐很出色，但是很少用作梁。 當(dāng)一個(gè)受彎構(gòu)件被選成鋼管截面，且程序計(jì)算不通過(guò)時(shí)，你不應(yīng)通過(guò)加大截面來(lái)滿足，而是應(yīng)該改用有強(qiáng)弱軸的截面。
如此等等，是基本的概念。
概念設(shè)計(jì)能力，不單生成于豐富的經(jīng)歷與經(jīng)驗(yàn)，更是來(lái)源于對(duì)基本的力學(xué)、材料等概念掌握。同時(shí)要求結(jié)構(gòu)師有開(kāi)闊的視野。
概念設(shè)計(jì)絕不是抗震設(shè)計(jì).現(xiàn)在國(guó)內(nèi)很多人張口抗震閉口抗震,其實(shí)是因?yàn)榭拐疬@東西沒(méi)人能真正研究明白,多說(shuō)說(shuō)抗震才能顯得自己水平高.日本搞抗震這么多年,板神地震,該倒的不是一樣倒.抗震設(shè)計(jì)很重要,但建筑結(jié)構(gòu)絕不僅僅是抗震而已.
所謂概念設(shè)計(jì),個(gè)人理解應(yīng)該是在開(kāi)始做設(shè)計(jì)前對(duì)于整個(gè)結(jié)構(gòu)的粗估,決定采用哪種結(jié)構(gòu)體系;哪里需要更"剛"些,哪里需要更"柔"些;哪些部位會(huì)非常重要,設(shè)計(jì)時(shí)候必須仔細(xì)考慮;哪些地方因?yàn)榫唧w情況不同,可適當(dāng)放寬,甚至超出規(guī)范規(guī)定也不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生影響.在一切決定好后,著手開(kāi)始進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)步驟.
記得在上學(xué)的時(shí)候,老師曾經(jīng)講過(guò)一個(gè)概念設(shè)計(jì)的例子:美國(guó)聯(lián)邦儲(chǔ)備銀行大樓(時(shí)間太久了,可能并不準(zhǔn)確)采用的是懸掛式結(jié)構(gòu),樓兩端是電梯井組成的巨型柱,支撐起一個(gè)倒置的拱形結(jié)構(gòu),所有的房間懸掛在拱上(如下圖),此時(shí)圖中A桿受壓.后來(lái)需要加層,結(jié)構(gòu)師在上面放置了正放的拱,新加的房間懸掛在新拱上,此時(shí)A桿壓力被平衡掉. 沒(méi)有考證過(guò)此事例是否屬實(shí),但應(yīng)該算的上是概念設(shè)計(jì)中的經(jīng)典事例了.
一般說(shuō)來(lái),談到概念設(shè)計(jì),大家都會(huì)想到整個(gè)建筑,其實(shí)概念設(shè)計(jì)對(duì)小的構(gòu)件也適用.拿H型鋼梁設(shè)置加勁肋來(lái)說(shuō),很多人只知道腹板高厚比過(guò)大了會(huì)失穩(wěn),要按照規(guī)范規(guī)定設(shè)計(jì)加勁肋,多少間距放一個(gè),但具體原因并不清楚.道理其實(shí)也很簡(jiǎn)單,我在下面畫(huà)了個(gè)H型鋼梁,加勁肋間打了幾道虛線,大家一眼就能看出,加勁部分類(lèi)似于桁架的壓桿,虛線則是拉桿,壓桿容易失穩(wěn),所以設(shè)置加勁肋進(jìn)行加強(qiáng)處理.
看了兩個(gè)例子,大家應(yīng)該發(fā)現(xiàn)所謂概念設(shè)計(jì)其實(shí)并沒(méi)那么高深,關(guān)鍵在于概念二字.所謂概念,其實(shí)也就是些基本的力學(xué)理論,理論大家都知道,只要能做到活學(xué)活用,不管多復(fù)雜的結(jié)構(gòu),通過(guò)合理的簡(jiǎn)化,必然能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題之關(guān)鍵所在,關(guān)鍵問(wèn)題解決了,必定能做出好的設(shè)計(jì)來(lái).
