探討建筑結構設計中的基本方法及概念設計

【摘要】建筑結構設計，簡單來說指的就是建筑設計師通過結構語言來表達所要表達的建筑構想。建筑結構語言指的就是結構設計師在建筑以及其它專業的圖紙之中提煉得出的結構元素，并通過利用得到的結構元素組建成建筑物或者是構筑物的整體結構體系。本文對建筑結構設計中的相關基本方法，并提出應用概念設計來提倡建筑設計師進行創造性設計，以此推動建筑結構設計的長足發展。

【關鍵詞】建筑結構設計；基本方法；概念設計

1 前言

隨著我國經濟的日益發達，人們越來越重視生活的質量，尤其是住房方面?，F階段，我國建筑業的發展也得到不斷的發展，高樓大夏不斷出現。在建筑不斷發展的同時，我們還需要看見，現階段我國的建筑結構設計整體體現出來的是一種墨守成規的現象，缺乏創造性。為了解決這個問題，筆者認為在建筑結構設計中，應該掌握建筑結構設計的基本方法，具體為：結構平面圖、屋頂或屋面結構圖、大樣詳圖、樓梯結構圖以及建筑基礎結構圖等。與此同時，建筑設計師還應應用概念設計的思想來進行創造性設計，這樣才能確保建筑結構設計的長足發展。

2 建筑結構設計的幾種基本方法

2.1 建筑結構平面圖繪制

在繪制建筑結構的平面布置圖之前，筆者需說明的是：是否要輸入相關的結構軟件展開建模。若建筑所在位置是在抗震設防的6度區烈度內，以建筑抗震的設計要求為根據，則無需展開截面的抗震驗算，可是要與有關的抗震措施規范相符。而對砌體結構而言，若時間不足，則無需在軟件之中建模，可直接設計。但需要注意整體受壓及局部受壓這個問題，在必要情況下需展開人工復核[1]。防御局部受壓的措施應是按規定在梁下進行設梁墊或者是設構造柱等。若時間較充足，則應輸入建模，這樣利于通過軟件展開荷載導算。除此之外，若建筑所在位置是超過抗震設防的7度區烈度，則必須輸進軟件建模，一般在繪制建筑結構平面圖時，若無建模，則可在建筑圖之上直接繪制結構圖，在這個過程中，需刪除對建筑無用的部分，利用軟件建模的圖層功能可以直接凍結有關層，進而再構建新的建筑結構圖層，例如圈梁層、板鋼筋層、構造柱層以及文字層等，這樣可加快繪圖效率，利于在不同建筑結構平面圖之間進行移動、復制、拷貝及刪除。

2.2 屋頂及屋面的結構圖繪制

若建筑為坡屋面，處理結構的方法有梁板式和折板式。前者適用不平整的建筑平面，板跨度相對大的、屋脊線彎折或者屋面坡度較為復雜的坡屋面。反過來，則是適用后者。在板配筋時需要有全部的或者部分的板負筋進行拉通，以此來抵抗拉力。基于構造的需要，板厚需≥120厚[2]。除此之外，梁板折角位置的鋼筋布置必須要大樣的示意圖。筆者建議使用剖面示意圖與大樣詳圖來繪制坡屋面板的平面圖畫法，以利于建筑施工人員能正確掌握圖紙。

2.3 大樣詳圖繪制

一般可在建筑的詳圖之上直接繪制大樣詳圖，不過需確保建筑詳圖十分準確。也可在先前已做的詳圖之上進行局部的繪制改進，需強調的是要在保持建筑外形情況下盡可能確保建筑結構的受力合理以及施工的方便。要確保標高及外形的尺寸；要弄清建筑標高以及結構標高二者關系，需減的則減，無需減的則不減[3]。

2.4 樓梯平面圖繪制

樓梯梯板需控制好撓度，梯梁需注意梁下的凈高應和建筑的規范要求相符，梯梁位置盡可能讓上下樓層位置一致。局部不合之處可應用折板樓梯。在內折角處，折板樓梯的鋼筋需要斷開，以分別錨固，預防局部應力過于集中。閣樓層位置的樓梯因有分戶墻，則需設抬墻梁。需注意梁下相關的凈空要求，同時梯板寬度也需注意。首段梯板基礎需重視基礎沉降的問題，在必要情況下，應該設置梯梁。

2.5 基礎平面圖繪制

基礎需合理選擇混凝土的標號，需與結構的耐久性規范相符；基礎配筋需與最小的配筋率規范相符；條基交接處的鋼筋設置需有選用的詳圖；條基交叉位置的基底面積嚴禁重復利用，需調整基礎的寬度；局部墻體之中局部荷載較大時，需基礎寬度；如果基礎圖中無法明確定位構造柱時，則要給予準確的定位。

3 建筑結構設計中的概念設計

3.1 概念設計的概念

概念設計指的是以清晰完整的結構概念，無需通過數值計算，以整體的結構體系以及分體系間存在震害、力學關系以及結構的破壞機理、工程經驗所得的相關基本設計的原則、思想為根據，對結構以及計算的結果展開科學分析，同時全面考慮建筑結構的實際受力情況和計算假設之間存在的差異，對結構以及構造展開設計，讓建筑物的受力協調及合理[4]。

3.2 概念設計思想在建筑結構設計中的應用

在建筑結構設計中應該概念設計思想，可以大大拓寬結構設計的思路，彌補結構設計及計算理論存在的缺陷。以往建筑結構設計師僅是注重提高結構的抗力，導致混凝土等級日益增高，配筋量日益增大，造價日益增高；建筑結構設計師僅僅注重不超出最大的配筋率，導致肥梁、深基礎以及胖柱等不斷出現。而目前的概念設計理論則是以概率理論作為基礎，其和破損階段法、經驗估算法等比較更加科學合理。應用概念設計，可以大大提高建筑結構設計的整體質量。在建筑設計方案的設計階段，建筑結構設計師看根據經驗以及專業設計的理論，在腦海之中展開一個更為優化的過程，將概念設計的方法應用于設計中，可快速對結構體系展開有效構思、抉擇，同時也開拓了建筑師及業主所需的空間形式以及其的構造功能、使用功能等。所得方案概念清晰并且定性正確，經濟可靠性高。

3.3 概念設計在應用過程中需遵循的規律

在建筑結構設計中應用概念設計需要遵循如下的幾個基本規律：（1）設計方案需合理。明確設計方案需應以建筑的規范要求為根據，結合建筑所在地的地質條件、荷載分布狀況以及地表結構的類型等多種因素展開全面分析，進而再提出經濟可行的基礎方案。在設計時需要充分挖掘出地基的潛力，認真核實工程地質條件已經具備的相關材料，最后再展開地基變形計算，做出正確的地質勘察報告，以確保設計方法科學合理。（2）結構方案要合理。要綜合考慮工程的相關設計要求、材料供應以及施工的環境等和建筑、水、電等專業的有力協商，展開結構選型，以保證結構體系的受力正確以及傳力快捷。（3）計算簡圖需合理[5。在結構計算中，計算簡圖是必須用到的，合理的計算簡圖，可以確保結構的安全。計算簡圖需具有相對應的構造措施來進一步保證，計算結果的誤差要嚴格限定在設計的允許范圍內。（4）要正確分析計算的結果，以確保設計師做出合理判斷。

4 結束語

總而言之，建筑結構設計是一項全面且系統化的工作，需要有熟練的理論知識及靈活的創新思維、認真的工作態度。設計人員需完全掌握結構設計的相關基本方法，同時對概念設計的概念、應用規律等有高度的認識。只有這樣，才能夠為人們設計出一個合理舒適的建筑環境。

參考文獻

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[2]高鵬，喬可義.重視概念設計，提高建筑結構設計的質量[J].黑龍江科技信息.2011(03):154-155

[3]毛俊玲.建筑結構設計中有關問題的探討[J].山西建筑.2011(04):178-179

[4]羅長生.房屋建筑結構設計的原則與方法探討[J].現代裝飾(理論).2011(03)：254-255

[5]賴運強.當前建筑結構設計中概念設計的應用[J].中國高新技術企業.2010(13):169-170