浅谈建筑结构设计中的概念设计与结构措施

邓猛 王小锋

摘要：在建筑结构设计中，为了确保设计方案的科学性和实用性，设计人员应根据建筑的概念来进行结构设计，不仅要根据相关概念和设计技术进行设计，还需要结合个人设计实践经验，设计出一套适用于施工的建筑结构设计方案，才能确保建筑施工顺利进行。

关键词：概念设计；结构设计；结构措施；协同工作

随着我国国民经济的发展及人们生活水平的提高，对建筑结构设计提出了更高的要求，其在建筑行业中占据着重要位置，因此，加强建筑结构设计，注重概念设计与结构设计之间的关系，提高工程师的设计水平，使建筑结构设计取得良好的成果。

1 建筑结构设计阐述

在建筑结构设计中，由于现行的结构设计与理论还存在一定的差异，尤其是在结构设计不可计算性方面，因此，注重概念设计是非常有必要的。所谓结构设计，是指建筑与其他设备等各种结构元素所表达出来的结构语言的过程，在结构设计中，主要包括结构方案、建筑结构计算、施工图纸设计等三个阶段，第一，结构方案，其主要任务是根据各项参考指标来确定出建筑的结构形式，如地质勘查、现场施工类别及建筑高度、层数等，并根据建筑的结构形式来布置结构承载体系和受力构件等，在结构方案设计阶段中，其遵循结构设计的经济性、合理性，采用的方法主要是根据不同结构形式的适用范围来确定的，最终确定最佳的结构方案；第二，结构计算阶段，其主要任务通过选择科学、适用的计算方法来进行各项参数的计算，如荷载、构件受力大小等；第三，施工图纸设计环节，确定构建布置、配筋数量及构件构造措施，在整个设计过程中，应严格按照相关标准要求进行设计，尤其是设计人员，不仅要充分、全面地了解相关规范要求，还需要全面掌握整个施工工程的施工工艺和流程，以保证建筑结构设计适用于建筑施工中。概念设计是展现先进设计思想的关键结构设计的好坏很大程度上取决于设计者结构概念的完整性及创新能力特别是建筑业飞速发展的今天概念设计的重要性更是可见一斑。结构设计决定建筑能否实现在这个意义上结构设计显得更为重要。

2 概念设计与建筑结构设计之间的关系探讨

概念设计能够在建筑设计过程中对整个设计过程进行构架、对比进而选出最优方案。结构设计中运用概念设计就会使得最终设计框架更加清晰这可以为结构设计后期减少很多工作量， 与此同时，还能够促使设计方案更加经济稳定。

概念设计是指以设计师的个人经验为基础进行的定性设计，而结构设计是根据概念设计的要求及力学等定量设计来实现的一个逆向过程，其中，定量设计主要包括建筑结构内力、配筋数量及结构变形等参数。若概念设计不合理，将会影响整个建筑的结构设计，由于概念设计是体现出设计师的一种先进设计思想，因此，在建筑结构设计中，设计师需要根据建筑的整个概念进行结构设计，并对构件与结构之间的关系进行协同处理。所以，概念设计与结构设计两者之间的关系是相辅相成的。

3 结构措施

在建筑结构设计中，在结构方案制定、结构计算和施工图纸绘制等各个环节中，都需要根据库概念设计的理念来进行结构设计。在结构设计过程中，应做以下措施：

（1）合理选择结构材料。第一，在选择钢筋、混凝土中，根据相关规定的强度等级来选择混凝土与钢筋的强度等级，一般箍筋与混凝土的强度等级不低于C20，对于直径为10mm 的纵筋，其强度等级应不低于C25，只有确保建筑材料满足了强度等级设计要求后，材料的强度才能得到充分发挥；第二，确保结构的整体性，根据钢筋的一级抗震等级和二级抗震等级进行抗震构造连接，在节点连接中，应遵循强节点、弱杆件的设计原则，注重构造连接度的把握，以保证整个结构构造的整体性。

（2）选择建筑场地，应选择抗震性比较好的地方，在地震场地条件下，应充分考虑结构破坏的因素，根据结构体系方案和设计经济合理性来确定结构体系，确保建筑结构的延性、匀质性得到提升。另外，当地震发生时，由于地震将会持续一段时间，这就要求需要设计多道抗震防线，使結构设计体系满足抗震结构设计要求，进而提高整个建筑的抗震能力。

（3）结构刚度及构件受力应符合要求，通过降低结构构件的延性指标来提高结构刚度，然而，在结构设计中，为了准确判断出计算方法的正确性，则可以根据相关概念设计的延伸来确定。随着计算机技术的快速发展，大多数设计都是通过计算机来实现的，但是，在设计过程中，若只利用计算机来计算，由于计算结果未作科学分析，这必然导致计算机计算的结果与实际情况不一致，因此，将实践与设计理论有效结合起来，对计算结果进行科学分析，合理对施工图纸进行调整，以保证结构设计的科学性、合理性。

（4）注重施工现场处理，在施工现场中，由于一些不确定因素将会影响结构设计的计算结果，若仅仅依靠单纯的计算方式，其是不能有效解决此类问题的，因此，在结构设计中，设计人员不仅要结合概念设计来进行结构设计，还需要依靠自身的实践经验和设计技术，加强与施工单位、监理单位的交流，最终提出科学、合理的解决方案。

4 结构设计与概念设计协同工作的应用

在建筑结构设计中，协同工作的定义是将建筑工程中的每个构件的性能和作用充分到极致，并实现与其他部件的相互配合，在协同工作中，要求与各个产品零部件的使用寿命相似，并且具有相同的荷载，正确处理基础结构与上部结构之间的关系，确保两者之间形成一个有机的整体。在结构设计的协同工作中，由于砖混结构容易受自身结构刚度的影响，当砖混结构发生不均匀沉降现象，则可以利用钢圈、构造柱两者之可以形成一个有机的整体的协同工作原理来抵御不均匀沉降的现象，总的来说，利用协同工作的概念，其可以确保结构中各个部件的受力均匀。

另外，对于高层建筑的结构设计，应避免短柱对结构设计的影响，确保各个柱子的水平应力和最大承载能力，随着建筑物楼层的增高，无论是在水平方向上，还是在竖向方向上，其荷载力将会变大，针对这种情况，可以通过在在柱截面设置田形柱来提高整个建筑结构的承载能力，进而减少短柱现象。

5 结语

概念设计与结构措施是建筑结构设计中的重要内容，注重概念设计与结构设计之间的协同工作关系，将结构设计与概念设计的协同工作关系有效应用在建筑结构设计中，设计一套完善的建筑结构设计方案，以保证建筑结构设计方案在建筑施工中发挥重要作用。

参考文献

[1]张英迪. 建筑结构设计中的概念设计及结构措施略论[J]. 科技与企业，2012，21∶ 227.

[2]郑军辉. 概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用[J]. 城市建筑，2012，15∶ 13.

[3]魏兴涛. 建筑结构设计中的概念设计与结构措施[J]. 科技与企业，2013，08∶ 174.

[4]张广生. 建筑结构设计中的概念设计与结构措施[J]. 中国新技术新产品，2011，06∶ 187.