試論建筑結構設計中的概念設計與結構措施

■王 斌，鄭宇川 ■．吉林建筑大學城建學院，吉林 長春 30;．吉林省維林建筑科技有限公司，吉林 長春 30000

隨著我國國民經濟的發展及人們生活水平的提高，對建筑結構設計提出了更高的要求，其在建筑行業中占據著重要位置，因此，加強建筑結構設計，注重概念設計與結構設計之間的關系，提高工程師的設計水平，使建筑結構設計取得良好的成果。

1 建筑結構設計闡述

在建筑結構設計中，由于現行的結構設計與理論還存在一定的差異，尤其是在結構設計不可計算性方面，因此，注重概念設計是非常有必要的。所謂結構設計，是指建筑與其他設備等各種結構元素所表達出來的結構語言的過程，在結構設計中，主要包括結構方案、建筑結構計算、施工圖紙設計等三個階段，第一，結構方案，其主要任務是根據各項參考指標來確定出建筑的結構形式，如地質勘查、現場施工類別及建筑高度、層數等，并根據建筑的結構形式來布置結構承載體系和受力構件等，在結構方案設計階段中，其遵循結構設計的經濟性、合理性，采用的方法主要是根據不同結構形式的適用范圍來確定的，最終確定最佳的結構方案;第二，結構計算階段，其主要任務通過選擇科學、適用的計算方法來進行各項參數的計算，如荷載、構件受力大小等;第三，施工圖紙設計環節，確定構建布置、配筋數量及構件構造措施，在整個設計過程中，應嚴格按照相關標準要求進行設計，尤其是設計人員，不僅要充分、全面地了解相關規范要求，還需要全面掌握整個施工工程的施工工藝和流程，以保證建筑結構設計適用于建筑施工中。

2 概念設計與建筑結構設計之間的關系探討

概念設計是指以設計師的個人經驗為基礎進行的定性設計，而結構設計是根據概念設計的要求及力學等定量設計來實現的一個逆向過程，其中，定量設計主要包括建筑結構內力、配筋數量及結構變形等參數。若概念設計不合理，將會影響整個建筑的結構設計，由于概念設計是體現出設計師的一種先進設計思想，因此，在建筑結構設計中，設計師需要根據建筑的整個概念進行結構設計，并對構件與結構之間的關系進行協同處理。所以，概念設計與結構設計兩者之間的關系是相輔相成的。

3 結構措施

在建筑結構設計中，在結構方案制定、結構計算和施工圖紙繪制等各個環節中，都需要根據庫概念設計的理念來進行結構設計。在結構設計過程中，應做以下措施:

(1)合理選擇結構材料。第一，在選擇鋼筋、混凝土中，根據相關規定的強度等級來選擇混凝土與鋼筋的強度等級，一般箍筋與混凝土的強度等級不低于C20，對于直徑為10mm的縱筋，其強度等級應不低于C25，只有確保建筑材料滿足了強度等級設計要求后，材料的強度才能得到充分發揮;第二，確保結構的整體性，根據鋼筋的一級抗震等級和二級抗震等級進行抗震構造連接，在節點連接中，應遵循強節點、弱桿件的設計原則，注重構造連接度的把握，以保證整個結構構造的整體性。

(2)選擇建筑場地，應選擇抗震性比較好的地方，在地震場地條件下，應充分考慮結構破壞的因素，根據結構體系方案和設計經濟合理性來確定結構體系，確保建筑結構的延性、勻質性得到提升。另外，當地震發生時，由于地震將會持續一段時間，這就要求需要設計多道抗震防線，使結構設計體系滿足抗震結構設計要求，進而提高整個建筑的抗震能力。

(3)結構剛度及構件受力應符合要求，通過降低結構構件的延性指標來提高結構剛度，然而，在結構設計中，為了準確判斷出計算方法的正確性，則可以根據相關概念設計的延伸來確定。隨著計算機技術的快速發展，大多數設計都是通過計算機來實現的，但是，在設計過程中，若只利用計算機來計算，由于計算結果未作科學分析，這必然導致計算機計算的結果與實際情況不一致，因此，將實踐與設計理論有效結合起來，對計算結果進行科學分析，合理對施工圖紙進行調整，以保證結構設計的科學性、合理性。

(4)注重施工現場處理，在施工現場中，由于一些不確定因素將會影響結構設計的計算結果，若僅僅依靠單純的計算方式，其是不能有效解決此類問題的，因此，在結構設計中，設計人員不僅要結合概念設計來進行結構設計，還需要依靠自身的實踐經驗和設計技術，加強與施工單位、監理單位的交流，最終提出科學、合理的解決方案。

4 結構設計與概念設計協同工作的應用

在建筑結構設計中，協同工作的定義是將建筑工程中的每個構件的性能和作用充分到極致，并實現與其他部件的相互配合，在協同工作中，要求與各個產品零部件的使用壽命相似，并且具有相同的荷載，正確處理基礎結構與上部結構之間的關系，確保兩者之間形成一個有機的整體。在結構設計的協同工作中，由于磚混結構容易受自身結構剛度的影響，當磚混結構發生不均勻沉降現象，則可以利用鋼圈、構造柱兩者之可以形成一個有機的整體的協同工作原理來抵御不均勻沉降的現象，總的來說，利用協同工作的概念，其可以確保結構中各個部件的受力均勻。

另外，對于高層建筑的結構設計，應避免短柱對結構設計的影響，確保各個柱子的水平應力和最大承載能力，隨著建筑物樓層的增高，無論是在水平方向上，還是在豎向方向上，其荷載力將會變大，針對這種情況，可以通過在在柱截面設置田形柱來提高整個建筑結構的承載能力，進而減少短柱現象。

5 結語

在建筑結構設計中，為了確保設計方案的科學性和實用性，設計人員應根據建筑的概念來進行結構設計，不僅要根據相關概念和設計技術進行設計，還需要結合個人設計實踐經驗，設計出一套適用于施工的建筑結構設計方案，才能確保建筑施工順利進行。

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