建筑結構設計中的概念設計及結構措施

秦忠帥 遼寧金海建筑設計研究院有限公司沈陽筑津分公司

一、概念設計的內涵

運用概念設計的初期，建筑設計師依照設計理念，參照過往實踐經驗，評估建筑設計方案，對比分析概念性，對建筑結構形式在宏觀上進行把控，參照對比結果，針對建筑結構設計的布局實施調整且進行必要的抗震設置，以此達到最佳的設計成效。概念設計對建筑結構有很大影響，如資金投入、施工時間、安全問題等。合理運用概念設計促使最終呈現出來的結構設計方案更加具有科學合理性、安全可靠性，更有效地降低后期階段中發生評估、計算失誤等事件的發生率，從而節省時間，同時也提高建筑設計的經濟合理性。由此可見，對于建筑結構設計而言，概念設計是其中一項至關重要的數據依據。

二、建筑結構設計中的概念設計特征

首先，建筑結構設計中的概念設計與其他的概念設計不同，一般不會涉及數學的精準運算。在沒有明確的理論幫助下，概念設計往往需要整合建筑體系中的所有結構關系和相關的建筑原理，來進行分析設計。概念設計更注重從整體上進行規劃，通過細致的分析挖掘建筑建設、使用中的問題，通過設計完善，解決問題。

其次，概念設計與建筑結構設計中的精準理論設計存在著一定的差距。建筑概念設計更加追求經驗性的積累和因地制宜的非標準化的設計理念。一般情況下概念設計會參考一些如地震數據、測量試驗結果，結構體系中整體與分部間的連接參數等。這些參數是有一定的變化，呈現出動態的特性，概念設計一般不會涉及利用高科技電子計算機或其他運算設備進行精準的數據控制，而是對建筑整體和宏觀方向進行設計控制。概念設計雖然在外表體現上存在一定的雜亂之感，但是內在邏輯卻是清晰有條理的，能夠為建筑結構設計的方案提供良好的補充輔助作用。最后，概念設計的真正理念是為了尋找在建設中最為經濟、最符合當地施工條件、最能夠滿足施工需要的建筑設計方案。

三、概念設計與結構措施在建筑結構設計中的應用

（一）加大結構設計的力度

概念設計對建設結構的性能方面起到了至關重要的作用，且建筑結構設計的首要關鍵點就在安全可靠性與實用性上，在工程達到這兩項功能后，美觀性才有實質意義。所以在結構設計時，要將建筑結構的實用性擺在首位，然后再進行美觀性方面的設計工作，從材料、結構的科學性特征出發，嚴格依照工程建設標準規范來進行設計。

（二）利用結構力學形成完整的結構體系

在針對建筑實施結構設計時，要充分運用結構力學，進行合理化計算。構件連接的關鍵在于組建結構體系，細致分析并解讀其中每一個構件的具體承重情況，再選擇具體的結構方式來確保工程中的各項應力得到良好配合。其根本依據在于物理學計算，運用有效的對策來確保工程穩定系數，使整個工程更為穩定。在確保單體構件建設質量的基礎上計算整體結構應力，運用各個構件間的作用力，將結構效能的最大應力構建出來，進而更好地確保建筑整體質量和使用壽命。

（三）對鋼結構的優化

目前，在建筑行業中通常會用到鋼結構，其不僅可以增強構件結構的質量，還可以確保在最大限度上運用空間。另外，鋼結構具備高強度的特征，與混凝土結構進行搭配，能夠將結構輕的優勢發揮出來，還可以顯著提升建筑結構的強度。鋼和混凝土結構組合可以很好地預防混凝土結構變形。在實際設計的時候，結合工程建設實際情況與需求來進行科學化設計，從而促進整體工程結構設計更為科學化。

（四）重視建筑結構設計的本質

雖然概念設計對建筑物的優化成效特別是在提升建筑外觀美觀性方面相對比較明顯，但是建筑結構設計的根本在于確保建筑物的安全穩定性。設計人員要重視建筑結構設計的本質，首先確保建筑物穩定性，不要本末倒置，運用具備穩定性特征的結構措施，且以點到面的方式來加大整個建筑的承載力，確保建筑物的安全穩定。

（五）提高硬性指標要求

建筑工程的質量與基礎工作環節密切相關，如提高建筑用地與工程建設標準這部分硬性指標，能夠在根本上確保建筑用地的高標準，并為后續建筑工程質量打下堅實基礎。目前，人們對現代建筑的結構環境和設計標準逐漸提高，為滿足人們需求，建筑結構設計人員需要不斷創新，最大限度促使結構設計和概念設計結合在一起，促進建筑結構設計行業蓬勃發展。

（六）注意結構剛度與承載力的分布

建筑工程施工項目中的任何一項都會影響整個建筑工程的質量，因此，施工中每一項工程都需要嚴格監管。建筑自身結構剛度和承載力的分布控制在建筑工程中尤其重要，必須要對其強化監督與審查。為了在最大限度上確保建筑工程施工質量，建筑結構設計人員必須要做好概念設計工作，確保建筑結構設計與工程建設經濟性標準相符，結構剛度與承載力分布的科學合理化。

（七）保證結構材料的選擇科學性

結構材料會影響工程建設的水平質量和建筑結構設計的可行性。因此，嚴格篩選施工所用材料，確保材料達到施工標準與規范，在結構措施實施的過程中至關重要。例如，在選擇鋼筋材料時，不但要考慮鋼筋材料的韌性，且還要確保材料與鋼筋可焊性相符。眾所周知，科學化的選擇會影響結構設計工作自身的可行性，可見材料選擇工作對建筑技術落到實處的重要性。

四、結束語

經濟發展助推科學技術的進步，我國自改革開放以來，社會主義市場經濟得到了進一步的深入變革。對于建筑行業來而言，也迎來了一個嶄新的發展空間，概念設計和結構措施對于建筑設計而言，有著越來越重要的意義。推廣概念設計與結構措施，很大程度上會反映出建筑行業工程師的知識水平和職業素養，如何運用建筑結構設計，充分發揮建筑整體的設計理念，改善建筑中構件與結構措施與設計之間的關系，將成為建筑工程師們近期最重要的研究探討課題。