概念设计与结构措施在建筑结构设计中的运用探索

张富贵 齐山华

山东淄建集团有限公司 山东 淄博 255028

引言

建筑结构在生命周期中，多种作用复杂而不确定；当前设计辅助软件计算绝对而又机械。鉴于对风、地震等作用理论研究深度及计算软件的分析水平，目前实际难于很好地保证各复杂结构抗震、抗风性能。因而，从概念设计（建筑体型、结构方案、承载力与刚度分布、结构延性等）大局着手，对薄弱部位重点关注，并采取相应措施予以加强，就显得尤为重要。概念设计，对于本工程的安全性、经济性及设计分析的合理性、设计周期的时效性都起到了举足轻重的作用。

1 建筑结构设计与概念设计的概述

在结构设计过程中，主要包括结构方案、建筑结构计算、施工图纸设计三方面。制定结构方案时，设计人员需详细参考勘测数据，确定最佳的建筑结构形式；建筑结构计算中，设计人员多采用科学的计算方法对荷载、构建受力大小等进行计算，保障结构设计符合实际情况；施工图纸设计中，设计人员应严格依照国家规定标准，确定构建布置、构件构造等，确保建筑结构设计的适用性。概念设计与建筑结构设计不同，概念设计是设计师利用自身经验进行的定性设计，体现了设计师的先进设计思想，而建筑结构设计则是根据建筑的全部概念，对工程结进行设计。概念设计与建筑结构设计之间相辅相成，若概念设计不合理，将直接影响建筑结构的整体设计[1]。当前，我国建筑行业发展快速，然而，在现行的建筑设计中，结构设计仍与理论存在一定差异，尤其是难以计算出详细数据的结构设计，此时，就需要用到概念。

2 建筑结构设计中概念设计的重要性

首先，概念设计可以提高方案的完美性，在建筑设计的方案时期，通过概念设计可以加强对建筑结构体系的分析，通过比较做出合理的选择。因此，通过概念设计做出的方案有清晰的概念和正确的定性，并可以有效避免不必要的烦琐的运算，还可以保证方案设计的经济性。其次，概念设计加强了计算结果的可靠性，概念设计可以及时解决设计中出现的问题，提高设计水平，在设计过程中出现的问题都可以通过概念设计分析出原因，使问题得到有效解决。并且概念设计可以提高建筑结构设计的创新性，如果建筑工程师的经验十分丰富，那么概念设计也会做得很好，设计成果也会优秀。当今社会分工明确，设计过程中不能依赖所谓的设计手册和设计规范，因此，只有通过概念设计才能保证设计的创新性，才能突破传统的设计局限。最后，概念设计可以弥补建筑结构设计中计算机设计的不足，因为计算机是无法完成初步设计的，只有通过概念设计，结合工程师掌握的知识和经验才能做出最优化的结构方案。

3 概念设计在建筑结构设计中的应用

3.1 选择合理的建筑场地

在设计师在设计前应该对施工场地予以考虑，其会对设计基础产生重要的影响。在进行建筑场地选择的时候，通常应该注意以下几点：抗震因素、日照间距、建筑退界、防护距离等。其中抗震因素最为重要，所以在进行选址的时候应该尽可能地避开地质条件较差的地段，如果地段在不可选的情况下，在工程设计的时候一定要充分考虑地基处理以及抗震措施等因素，除此之外，还应该在工程设计前对选址的地点开展地质勘测，对地基的稳定性进行科学的分析[2]。

3.2 选择合适的结构材料

在建筑工程结构设计中，所需材料众多，尤其是钢筋、混凝土，更是工程建筑不可缺少的部分。在选择钢筋与混凝土时，应根据规定的建筑强度选择适当的材料，在一般建筑工程中，箍筋与混凝土的强度不低于C20，直径为10mm的纵筋，强度等级应在C25及可以上，只有保障材料强度满足建筑等级要求，才能保障建筑工程质量。另外，在选择结构材料时，应保障建筑结构的整体性，如：在钢筋构造连接中，若将一级抗震钢筋与二级抗震钢筋相连，则设计人员需要遵循强节点、弱杆件的概念进行设计，提高建筑结构设计的合理性，保障建筑工程的整体性。

3.3 对于建筑结构设计

当概念设计与结构措施发生问题时，必须进行及时有效的解决。同时，还要注意结构刚度，承载力分布的合理性直接关系着建筑工程是否安全、工程完工后是否能够长久投入使用。在选材方面，材料会直接影响设计的合理性和预期经济效益的产生，工作人员必须保证材料的各项性能都达到相应的标准。例如，钢筋的延性、韧性和可焊性都要达到较高的标准，混凝土的强度、弹力等级也要在安全系数以内。还需要注意的是，结构措施的各项工作在开展之时，不能过于墨守成规，要学会灵活把握，若只是一味地守着所谓的标准，工程也不会达到期盼的结果[3]。

3.4 建筑结构刚度选择

刚度是确保建筑结构稳定性的一个重要指标，设计师在概念设计中应该遵循稳定性的要求，对建筑物开展科学的验算，并找出最恰当的设计方案。刚度设计的科学合理，会在一定程度上延长建筑物的使用寿命。

3.5 抗震防线设计中概念设计的应用

在建筑结构设计中，抗震防线的有效设计同样也是比较关键的核心内容，其需要围绕着抗震防线的基本需求进行详细探究，确保建筑结构的抗震结构能够体现出较强的稳定性，对于抗震等级进行准确掌握，并且在具体结构设计中进行配筋数量、材料选择以及隔震层等多个要点的把关，综合提升整体抗震效果。

4 结束语

综上所述，社会和经济的快速发展使人们对建筑结构设计的质量提出了更高的要求。在当今计算机技术急速发展的背景下，概念设计是建筑结构设计中不可或缺的一部分，结构措施在建筑结构设计中也有至关重要的作用。因此，在进行建筑结构设计时，要注重对概念设计和结构措施的运用，才能保证对结构设计的优化，使建筑产生更大的经济效益和社会效益。