谈建筑结构设计中概念设计结构措施的应用范文

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摘要：随着城市化建设进程加快，建筑业得到了较快的发展，人们对建筑工程有了更高的要求。文章对建筑结构设计中重要组成部分概念设计和结构措施进行概要论述，对两者差异进行比较分析，并简要分析了概念设计和结构设计在建筑结构设计中的运用。

关键词：概念设计；结构措施；建筑结构设计

1概述

1.1概念设计的内涵

概念设计是指建筑项目初始设计的合理化。通常，概念设计在特定设计中给出，它没有经过精确数值计算和理论分析，只能规划整体结构和子结构之间的力学关系和结构构件的延展性。作为中国建筑设计的重要内容之一，设计师会根据建筑工程整体布局和特殊要求，给出优化设计方案。在建筑结构的计算理论中，经常出现计算不符合实际情况的现象，需要工程设计师及时优化相应的概念设计，并利用自身工作经验，提出更加经济合理、结构安全的设计方案。概念设计主要依靠个人经验，在实际建筑结构设计中有助于开拓设计人员设计思路，提高创新意识。过去建筑结构设计把建筑结构稳定性放到重要位置，使用高标号混凝土，超筋配置，不利于成本控制，工程投资造价高昂，如今概念设计的应用可以改善这种困境。

1.2概念设计与结构设计的区别

概念设计是在个人设计经验的基础上，对建筑结构形式的宏观把握的设计。结构设计恰恰和概念设计相反，它是根据概念设计提出的要求，力学原理和数学计算结果，将定量计算结果转化为定性构造要求。概念设计水平会影响到建筑结构的投资金额和施工工期的长短，不合理的概念设计会导致整个建筑物结构出现安全隐患。结构设计主要对建筑结构形式进行优化设计，因计算方法不当或者计算结果有误，易造成建筑结构局部安全隐患。过去我们过度依赖程序软件结构受力分析计算，然后按照计算结果开展设计，而没有对计算结果进行合理的分析。概念设计和结构措施二者密不可分，缺一不可。概念设计与结构设计有很大的差异（见表1）。通过表1所示的比较，可以看出在个人经验、设计过程等方面存在显著差异，而从这些方面可以看出概念设计在建筑设计中的重要性。设计人员在建筑设计时既要注重结构设计，又要重视概念设计，提高自身概念设计的水平和工作技能。

2结构措施的内容

概念设计和结构设计措施在建筑设计中缺一不可。结构设计措施的实施好坏对建筑设计的效果具有直接影响，实际操作中要将概念设计进行有机结合。首先，选择建筑场所要充分考虑日照时间、建筑物之间的距离以及安全防护距离等因素。其次，建筑物的地基基础要结合实际自然环境和建筑物的用途，对于不利地质条件要尽量避开。如果受地质条件制约，可采取一系列举措弥补地质缺陷，防止因地震原因等造成构筑物的破坏。最后，建筑物的承载力受建筑结构材料和构件制约，在进行经济比较的同时，也要做到质量保证。建筑物结构设计包括制定结构方案，结构结算和施工图设计三个阶段。制定结构方案是要综合各种建筑指标，如建筑物等级、抗震等级、地质资料、建筑物层高等，根据确定好的结构形式和实际情况，选择科学计算方法进行建筑物结构荷载、内力等承载力计算，布置并试算受力构件和支撑构件形式。确定最佳结构形式方案，要综合考虑经济适用型和方案合理性。设计阶段的任务是结合软件结构力学计算结果进行结构设置和配筋计算，然后确定建筑物构造措施。这一过程设计人员要严格遵循相关规范要求，不仅要理解计算规则，还要能够掌握施工工艺和流程安排，保证实施科学、合理的结构措施。

3概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用

3.1结构体系与协同工作

概念设计中提到的协同工作被广泛应用到建筑结构体系中，其实就是将结构体系中多个部分构件看做是一种相互配合的协作关系。基于这种协同工作，结构体系的构件在自身承受能力范围内保持上部和基础荷载与建筑物整体一致，共同维持整体稳定性。另外，建筑结构的各部分构件还能够在承载范围内保持耐久性。协同工作在建筑结构设计中，要注重每个结构构件的受力，特别是一些特殊位置，需要承载更多的受力。对于高层建筑的结构设计，要保证每个楼层的结构构件在同一水平方向受力相同，并且都能够保证结构构件达到最大承载能力。比如，结构设计框架梁中同时存在长梁和短梁，这是非常不合理的设置。受水平力的作用短跨梁受到的剪力增大，两端的弯矩也会随之增加。配筋计算按照水平力计算不考虑竖直方向的力的作用，这样就会引起梁两端的弯矩钢筋超筋破坏。这样的结 构设计不仅与协同工作相悖，而且也会提高建筑工程造价。结构设计要分析结构内部的荷载计算符合相应的规范和标准。作为建筑结构设计人员要具备扎实的专业基础知识和实践经验，将先进的设计理念运用的实际设计中，遇到问题可以及时寻找有效的解决办法。

3.2有效提高材料利用率

有效提高材料的利用效率也是建筑结构设计协同工作的组成部分。随着新型建筑材料的普及和使用，建筑结构的整体要求越来越高，对其设计工作的要求也逐步提升。协同工作在维持建筑结构的稳定性的同时，还可以全面提高新型建筑材料的利用效率，优化结构设计方案。目前，我国环保工程建设如火如荼，国家大力推行绿色环保事业，建筑物的建设要以最少的投入收获最大的经济效益。在建筑结构设计要有效提高材料利用率，节约工程成本。材料利用率越高，建筑结构的协同工作和结构稳定性越好。施工材料的合理选择也需要结合概念设计的理念。在实际优化结构设计方案时，要明确设计理念，提前做好施工材料的选择和规划，以此达到不断提高材料的利用率，控制施工材料成本支出的目的。实际施工中，做好结构施工和材料利用率的协同工作，加强结构构件施工的密切配合，提高材料的利用水平。通过不断调整设计方案，控制建筑结构成本，才能逐步提升建筑结构的设计水平。

3.3结构构件变形缝设计

为了保证建筑物的整体稳定性，通常会设置伸缩缝、沉降缝、防震缝等变形缝。伸缩缝可以预防建筑物因季节温度变化热胀冷缩产生的墙体开裂。对于过长或者过宽的建筑物，都会设置伸缩缝实现建筑分段键的自由膨胀和收缩。沉降缝可以防止地基基础不同位置不均匀沉降引起建筑物的沉降。建筑物沉降幅度不同，将会造成建筑物的开裂甚至倒塌，沉降缝的设置可以保证建筑物分段间相互独立沉降，对整体不会造成很大的影响。防震缝的作用是为了预防地震作用对建筑物造成的破坏，通过把建筑物分成刚度均匀的结构单元减轻地震波的作用。

4结束语

概念设计已成为建筑结构设计的重要组成部分，建筑设计人员在进行结构设计时，应该重视相关结构的概念设计，而不是借助计算机软件进行流程化设计方案，不断提高自己的设计能力和实践能力，提高设计水平。在建筑结构设计过程中，需要将概念设计和结构措施同等考虑，优化建筑结构设计，才能保证建筑兼具经济效益和社会效益，建筑高品质建筑结构。

参考文献：

[1]史开军.概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用分析[J].质量与安全,2017(14):33.

[2]张宏.概念设计与结构措施在建筑结构设计中的运用探索[J].建筑与结构设计,2018(8):65-66.

[4]戚海燕.建筑结构设计中概念设计与结构措施的应用[J].建筑结构,2018(10):79-80.

作者：宋倩 单位：枣庄市城乡规划设计研究院