结构概念设计在建筑结构设计中的作用研究

2019-03-28

福建质量管理 2019年8期

(黄山市城市建筑勘察设计院安徽黄山 245000)

引言

结构概念设计对于建筑结构设计、建筑结构实施的质量有重要影响，能够对建筑质量体系当中的各个指标起到优化帮助，同时可以突破传统设计模式的限制，纠正其中一些弊病，所以在理论上，结构概念设计的实践价值较高。然而在现代建筑结构设计工作当中，许多设计人员对于结构概念设计的掌控能力不足，无法发挥其全部能效，因此有必要对其实际作用进行分析，帮助相关人员理解结构概念设计的内涵。

一、结构概念设计内涵

结构概念设计的内涵表现较多，大致包括：需要根据实际条件来进行设计，因此在正式设计之前，需要先进行实际条件获取、获取条件准确性验证的工作；在确保实际条件无误的条件下，需要围绕建筑结构性能进行优化设计，即重视建筑结构的质量性能以及功能性能进行设计；要重视建筑各结构部件的合理分布，避免出现力学结构不合理的现象；重点关注建筑结构的抗震性能，提高建筑安全性；确保建筑结构设计方案完善[1]。

通过结构概念设计，能够给建筑据诶购设计起到引导作用，围绕上述内涵内容，设计人员可以着手对建筑结构设计方案进行审核，再针对其中不合理点或可优化点进行处理，提高设计方案的质量。此外，在建筑结构设计方案得到优化的同时，还会对方案实施、方案造假等方面起到间接性的帮助，说明结构概念设计的应用价值较高。

二、结构概念设计在建筑结构设计当中的作用

(一)避免设计出现误差

在传统建筑结构设计当中，许多设计人员因为当时设计观念的影响，在设计工作时主要以自身主观思维作为设计方向，但主观思维不能“面面俱到”，经常导致建筑结构设计出现误差，说明这种设计方式存在缺陷，对此在结构概念设计当中可以得到优化。在结构概念设计当中，首先围绕其内涵，在设计中应当先进行实地勘察工作，通过此项工作获取准确的实际条件，之后根据获取条件判断实际条件是否满足建筑方案的要求，其次如果实际条件不满足建筑方案要求，则需要设计相应的处理方案，利用该方案来改善实际条件缺陷，如果满足要求，则可以设计建筑结构设计框架，再围绕框架来进行设计。在上述结构概念设计方法当中可见，设计的起始点在于实际条件，所以之后所有的设计内容都与实际条件吻合，此时即可避免设计误差的现象。此外，介于建筑结构设计误差的多样化表现形式，在设计时还需要重视人工误差问题，即人工必然存在误差性影响，所以设计时很可能会出现失误，导致误差产生，那么为了降低此类误差出现的概率，在结构概念设计当中，建议设计人员多借助计算机技术、软件技术来辅助设计，同时有必要在设计完成之后对设计结果进行检验，此举可以将人工误差影响率降至最低[2]。

(二)提高建筑结构抗震性能

因为现代因地震灾害导致的大型安全事故频发，所以建筑结构设计领域开始重视建筑的抗震性能，所以抗震性能成为了建筑结构设计的质量指标之一。在结构概念之下，出于建筑质量保障，设计人员有必要进行抗震结构设计，此项设计的方法有很多，大致上可以分为四种类型，即抗震、消震、隔震、传震，这些抗震设计相互之间虽然各具特点，但是却能够良好的融合，例如在一些抗震性的设计当中，可以融入消震结构来进行优化，在隔震设计当中也可以加入传震设计，所以在设计当中，设计人员不能局限于单个抗震结构设计当中，应当与建筑抗震结构标准为主，通过多元化的设计方法来提高建筑抗震性能。此外，在结构概念设计当中，建筑结构的抗震性能设计标准必须遵守规范要求，例如8层以上的建筑，其抗震性能设计标准必须超出所在区域抗震烈度等级一级。

(三)高层建筑设计中的作用

高层建筑是指超过8层或高度超过25m的建筑，在此类建筑结构设计上，不能依照常规建筑设计要求来进行。在结构概念设计当中，首先需要结合建筑方案与平面布置来控制个结构的高宽比例、长宽比例等，其次根据建筑平面布置要求与建筑功能性要求，合理设计抗震结构与核心筒，同时针对核心筒的位置以及类型需要明确，此举可以保障构刚度中心和质量重心高度重合，有利于建筑的力学性能表现。在其他角度上，需要重视平面布置上是否存在薄弱点，尤其针对不规则平面布置，必须对薄弱点进行分析，再采用相应的加固措施对薄弱点进行加固等。此外，高层建筑设计当中还要重视风压载荷问题，因为此类建筑高度远超常规建筑，其上部结构所受到的风压载荷大于下部结构数倍，所以如果出现台风影响，其上部结构很可能出现损伤，因此在设计当中应当将风压载荷列入建筑上部结构设计考虑范畴，提高建筑性能。

三、结构概念设计在建筑结构设计当中的优化措施

目前，许多建筑结构设计人员对于结构概念设计理解不深，那么为了对此进行改善，不能单纯依靠员工个人，还需要从企业单位上通过相关措施来提高对结构概念设计的理解，具体措施如下文所述。

(一)强化设计人员综合素质

综合素质在一定程度上会决定设计人工的工作表现，那么在结构概念设计当中，如果设计综合素质偏低，那么就会导致其能效展现不当，所以在企业单位角度上，需要对设计人员的综合素质进行培养。具体措施方面，首先需要开展相应的培训工作，即围绕结构概念设计内涵，结合相关案例与理论来制定培训内容，之后再将培训内容讲解给受训人员，此举可提高设计人员的专业素养，其次要加强工作管理制度，需要围绕结构概念设计制定相应的管理内容、制度内容等，其中必须包括处罚机制，处罚机制是工作管理制度的权威表现，没有处罚机制则说明工作管理制度缺乏约束性，难以产生实效，但处罚机制的内容上，需要合理设计触发机制以及处罚措施，要避免统一设置问题，否则将会导致处罚机制受到限制或引起设计人员不满。

(二)设计中抗震结构的选择

介于上述可见，建筑结构设计当中抗震结构设计十分重要，其大致可以分为四类，但细化来说，现代应用于建筑结构抗震性能提升中的抗震结构设计形式有很多，这些抗震结构在功能、造假、难度、适用条件上均存在差异，所以在结构概念设计中，设计人员不能盲目进行选择，否则会导致不必要的问题，例如在某实例设计工作当中，设计人员因为“钟摆”抗震结构设计性能良好，所以在设计当中主要以此为方向，借鉴式的进行了相关设计，之后当进入建筑设计实施之后发现，其结构设计非但没有提高建筑抗震性能，还导致建筑上部结构荷载大幅度增加，整个设计需要重新调整。