概念設計與結構措施在建筑結構設計中的應用

孫兆揚

摘 要：隨著當前我國建筑行業的不斷發展以及人們要求的不斷提升，具體建筑工程項目結構設計難度正在不斷加大，為了更好提升建筑結構設計水平，促使建筑結構能夠體現出較強的實用性和可行性，從概念設計入手進行優化完善是比較重要的一個手段，應該切實圍繞著建筑結構設計需求以及相關原則進行有效落實，促使概念設計能夠體現出更強實效。本文針對概念設計與結構措施在建筑結構設計中的應用進行研究。

關鍵詞：概念設計;結構措施;建筑結構設計;應用

1概念設計的概念與步驟

概念設計是一種實現結構設計的多樣化要求的手段，是建筑設計師基于設計經驗、設計理論以及將要建設的項目工程的特點，對建筑結構的抗震結構以及總體布局進行規劃，并在建筑工程結構設計的初期對設計方案進行概念性的分析估算與比對。這種設計方法具有定性準確、概念明確、便捷的優勢，從而可以在實際應用中取得良好的經濟效益。一般可以將概念設計的步驟分為分析、綜合以及評估三個不斷向著滿意階段靠近的連續階段。其中分析階段主要是對問題進行全方位的了解，但是存在著分析數據不完整與不準確的特點，為此表現出一定的模糊性質。綜合階段是工程師將自己掌握的理論知識以及掌握的實際情況，利用自己的想象力以及創新意識實現工程設計規劃。最后評估階段是一個比較選擇最優方案的過程，可以說是一個循環實施的過程，直到得到滿意的方案為止。

2概念設計與結構措施的設計原則

（1）適宜性。同一個建筑工程，會有不同版本的設計方案。在挑選方案時，首要遵循的就是適宜性原則。若方案選取不當，會給后續施工帶來一系列麻煩。為避免此類事件發生，需要從多方面進行考量，如光照是否充分、材料選擇是否最優、場地運用是否充分、設備技術是否最先進、施工團隊是否能夠完成。剛度是一項重要的建筑指標，在這里著重說一下。設計人員要選擇適宜的剛度，確保滿足抗震等方面要求。總而言之，只有讓每一個工程節點都趨近完美，才能最稱作適宜的結構設計方案。（2） 科學性。建筑結構設計并非一蹴而就的事，需要按部就班地開展。在設計之初，設計人員全面收集數據，并對數據進行分析，依托分析結果設計簡圖。即便是簡圖，也要滿足科學性原則，如建筑結構能否滿足全部功能， 建筑資金能夠支撐到最后，設計誤差是否在可承受范圍內等。若發現簡圖有一點不滿足要求，要立刻進行修改。（3）準確性。隨著社會的進步， 信息技術不斷革新。在技術的幫助下，建筑設計水平得到顯著提升。比如運用計算軟件，既能提升計算效率，又能節省人工。常言道：“事情皆有兩面性。”計算軟件在帶來便利的同時，也存在不足。當前，計算軟件和實際計算結果之間存在顯著差異，難以分辨哪個結果是準確的，造成這種局面出現的原因在于軟件選取不當。為徹底根除問題，需要設計人員依托工程實況選擇設計原理，再結合原理確定計算軟件。如此，計算軟件才能最大限度貼合工程需要，從而讓計算結果更加準確。（4）安全性。無論是在哪個領域，安全永遠擺在第一位，建筑領域更應如此。近年來地質災害頻發，倘若建筑不夠穩固，很容易出現倒塌。事故一旦發生，不僅會造成巨大損失，還會使很多家庭支離破碎。為防止悲劇發生，需要設計人員適當加固建筑結構。加固工作要求有兩點，一是橫向地震反應在可控范圍內，二是盡量降低豎向地震動對建筑物的影響。待方案出臺后，要借助三維模型反復測試。在測試中秉持嚴謹客觀的工作態度，不放過任意一處細節錯誤。如發現錯誤，及時進行修正。在施工環節，設計人員要深入一線指導工作，確保萬無一失。

3建筑結構設計中概念設計與結構措施的應用

3.1在建筑結構設計方案選擇環節中的應用

在建筑工程結構方面地基結構是屬于基礎， 地基結構的設計是非常關鍵的。地基結構在設計的過程中一定要細心，準確的標注點，以及一定要運用科學的方法來設計地基結構。設計方可以通過歷史資料的查詢，以及對于相關數據的分析，得出一套適合自己目前接手工程的地基標準。當然參考不是說可以拿相關的數據直接應用在此建筑物上面，因為每一個建筑物都要有這個建筑物相關的獨一無二的數據。在機構基礎這一方面地基結構是一定要精細計算的，尤其是在一些低洼地區的地基結構一定要去實地考差，多次測量相關數據，然后結合當地的情況進行分析，對地基進行設計。結構設計一定要有科學性和有效性，靈活運用概念設計與結構措施可以減少施工團隊施工的整體日期，同時可以讓施工方爭取到最大的利潤。另一方面，其有助于提高建筑安全性，進而有利于保證每一位農民工的生命安全，設計師通過對概念設計做出的方案有情緒的概念和正確的定性， 就可以將整個工程的方案的完美性。

3.2在計算機分析時的具體應用

隨著計算機技術和網絡技術的廣泛普及與發展，目前社會發展的各個領域都引入了先進的計算機技術和網絡技術，在提高工作效率的同時也提升了工作質量，建筑行業也不例外。隨著計算機技術和網絡技術在建筑行業發展中應用范圍的不斷擴大，其優勢越來越明顯，凸顯的問題同樣越來越多。比如說，大部分設計人員在對建筑結構進行設計時過于依賴計算機設計軟件，缺少自身對建筑結構的認識，從而導致設計水平下降，無法為工程質量的提升提供保障，甚至還會埋下安全隱患。而概念設計的應用有效彌補了這種不足，將概念設計應用到計算機分析工作中，可以使設計人員對結構概念和工程設計的相關。

3.3建筑結構設計中協同工作的應用

協同工作主要是指工程建設中各個構件間需要緊密結合，這樣才能夠保證工程的整體質量和使用壽命。工程設計人員在進行協同工作時，需要重點關注各個構件的受力情況，尤其是節點位置的優化與完善，結合工程結構和建設需求，采取有效的措施提高節點位置的承載能力。目前，我國建筑工程項目大多為高層建筑，針對這一類型建筑的結構設計，設計師要對各個構件的受力情況進行全面評估和分析，通過對其進行合理調整和優化，使各建筑構件在其承載范圍內、同一水平面上的受力方向、受力大小等一致。但就目前建筑工程設計工作的實際開展情況來看，由于部分設計師采用的設計方式缺少科學性，忽略了結構設計中不同構件的受力情況， 混用長柱與短柱，從而導致建筑內部支撐柱的受力大幅度增加，無法滿足概念設計的需求。如果施工人員按照這一方案開展施工作業，必然會導致各類問題的發生，這樣一來就會增加后續施工量，造成人力、物力、財力的大量浪費，進而增加施工成本。所以說，作為工程結構設計人員，必須提高對建筑設計的重視程度，結合工程實際情況做好優化工作，確保建筑結構相對而言比較固定，盡量避免其轉動。除此之外，柱體軸壓比也是高層建筑設計中的一個重要組成部分，加強柱體軸壓比有利于改善剪力墻結構、柱體結構的剛度設計，一旦發生地震時，剪力墻、柱體的變形情況能夠有效減少，從而使建筑工程的抗震能力得到提升，有利于延長建筑工程的使用壽命。

結束語：綜上所述，在建筑結構設計過程中，應該將概念設計貫穿整個設計過程，采用概念設計進行建筑結構設計，能夠準確把握建筑結構設計要求和設計形式，保證建筑工程質量，提高結構設計水平。

參考文獻：

[1]賴永強.建筑結構設計中概念設計與結構措施的應用研究[J].低碳世界， 2018，（04）.

[2]呂清海.概念設計與結構措施在建筑結構設計中的應用[J].建材與裝飾， 2017，（04）.