概念設計與結構措施在建筑結構設計中的運用探索

張富貴 齊山華

山東淄建集團有限公司 山東 淄博 255028

引言

建筑結構在生命周期中，多種作用復雜而不確定；當前設計輔助軟件計算絕對而又機械。鑒于對風、地震等作用理論研究深度及計算軟件的分析水平，目前實際難于很好地保證各復雜結構抗震、抗風性能。因而，從概念設計（建筑體型、結構方案、承載力與剛度分布、結構延性等）大局著手，對薄弱部位重點關注，并采取相應措施予以加強，就顯得尤為重要。概念設計，對于本工程的安全性、經濟性及設計分析的合理性、設計周期的時效性都起到了舉足輕重的作用。

1 建筑結構設計與概念設計的概述

在結構設計過程中，主要包括結構方案、建筑結構計算、施工圖紙設計三方面。制定結構方案時，設計人員需詳細參考勘測數據，確定最佳的建筑結構形式；建筑結構計算中，設計人員多采用科學的計算方法對荷載、構建受力大小等進行計算，保障結構設計符合實際情況；施工圖紙設計中，設計人員應嚴格依照國家規定標準，確定構建布置、構件構造等，確保建筑結構設計的適用性。概念設計與建筑結構設計不同，概念設計是設計師利用自身經驗進行的定性設計，體現了設計師的先進設計思想，而建筑結構設計則是根據建筑的全部概念，對工程結進行設計。概念設計與建筑結構設計之間相輔相成，若概念設計不合理，將直接影響建筑結構的整體設計[1]。當前，我國建筑行業發展快速，然而，在現行的建筑設計中，結構設計仍與理論存在一定差異，尤其是難以計算出詳細數據的結構設計，此時，就需要用到概念。

2 建筑結構設計中概念設計的重要性

首先，概念設計可以提高方案的完美性，在建筑設計的方案時期，通過概念設計可以加強對建筑結構體系的分析，通過比較做出合理的選擇。因此，通過概念設計做出的方案有清晰的概念和正確的定性，并可以有效避免不必要的煩瑣的運算，還可以保證方案設計的經濟性。其次，概念設計加強了計算結果的可靠性，概念設計可以及時解決設計中出現的問題，提高設計水平，在設計過程中出現的問題都可以通過概念設計分析出原因，使問題得到有效解決。并且概念設計可以提高建筑結構設計的創新性，如果建筑工程師的經驗十分豐富，那么概念設計也會做得很好，設計成果也會優秀。當今社會分工明確，設計過程中不能依賴所謂的設計手冊和設計規范，因此，只有通過概念設計才能保證設計的創新性，才能突破傳統的設計局限。最后，概念設計可以彌補建筑結構設計中計算機設計的不足，因為計算機是無法完成初步設計的，只有通過概念設計，結合工程師掌握的知識和經驗才能做出最優化的結構方案。

3 概念設計在建筑結構設計中的應用

3.1 選擇合理的建筑場地

在設計師在設計前應該對施工場地予以考慮，其會對設計基礎產生重要的影響。在進行建筑場地選擇的時候，通常應該注意以下幾點：抗震因素、日照間距、建筑退界、防護距離等。其中抗震因素最為重要，所以在進行選址的時候應該盡可能地避開地質條件較差的地段，如果地段在不可選的情況下，在工程設計的時候一定要充分考慮地基處理以及抗震措施等因素，除此之外，還應該在工程設計前對選址的地點開展地質勘測，對地基的穩定性進行科學的分析[2]。

3.2 選擇合適的結構材料

在建筑工程結構設計中，所需材料眾多，尤其是鋼筋、混凝土，更是工程建筑不可缺少的部分。在選擇鋼筋與混凝土時，應根據規定的建筑強度選擇適當的材料，在一般建筑工程中，箍筋與混凝土的強度不低于C20，直徑為10mm的縱筋，強度等級應在C25及可以上，只有保障材料強度滿足建筑等級要求，才能保障建筑工程質量。另外，在選擇結構材料時，應保障建筑結構的整體性，如：在鋼筋構造連接中，若將一級抗震鋼筋與二級抗震鋼筋相連，則設計人員需要遵循強節點、弱桿件的概念進行設計，提高建筑結構設計的合理性，保障建筑工程的整體性。

3.3 對于建筑結構設計

當概念設計與結構措施發生問題時，必須進行及時有效的解決。同時，還要注意結構剛度，承載力分布的合理性直接關系著建筑工程是否安全、工程完工后是否能夠長久投入使用。在選材方面，材料會直接影響設計的合理性和預期經濟效益的產生，工作人員必須保證材料的各項性能都達到相應的標準。例如，鋼筋的延性、韌性和可焊性都要達到較高的標準，混凝土的強度、彈力等級也要在安全系數以內。還需要注意的是，結構措施的各項工作在開展之時，不能過于墨守成規，要學會靈活把握，若只是一味地守著所謂的標準，工程也不會達到期盼的結果[3]。

3.4 建筑結構剛度選擇

剛度是確保建筑結構穩定性的一個重要指標，設計師在概念設計中應該遵循穩定性的要求，對建筑物開展科學的驗算，并找出最恰當的設計方案。剛度設計的科學合理，會在一定程度上延長建筑物的使用壽命。

3.5 抗震防線設計中概念設計的應用

在建筑結構設計中，抗震防線的有效設計同樣也是比較關鍵的核心內容，其需要圍繞著抗震防線的基本需求進行詳細探究，確保建筑結構的抗震結構能夠體現出較強的穩定性，對于抗震等級進行準確掌握，并且在具體結構設計中進行配筋數量、材料選擇以及隔震層等多個要點的把關，綜合提升整體抗震效果。

4 結束語

綜上所述，社會和經濟的快速發展使人們對建筑結構設計的質量提出了更高的要求。在當今計算機技術急速發展的背景下，概念設計是建筑結構設計中不可或缺的一部分，結構措施在建筑結構設計中也有至關重要的作用。因此，在進行建筑結構設計時，要注重對概念設計和結構措施的運用，才能保證對結構設計的優化，使建筑產生更大的經濟效益和社會效益。