建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施

梁永順

（中色科技股份有限公司　河南　洛陽　471000）

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施

梁永順

（中色科技股份有限公司河南洛陽471000）

在新常態(tài)的經(jīng)濟發(fā)展條件下，我國建筑行業(yè)得到了很大的進步，建筑工程設(shè)計技術(shù)和設(shè)計經(jīng)驗進一步提高和豐富，建筑工程設(shè)計水平不斷優(yōu)化，涌現(xiàn)出了一大批具有較高質(zhì)量的建筑工程，較好的滿足了我國經(jīng)濟社會發(fā)展和人民群眾生產(chǎn)生活的需要。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計對建筑工程的質(zhì)量和使用壽命具有先導(dǎo)性作用。因此，本文分析了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計，研究了結(jié)構(gòu)設(shè)計的概念和內(nèi)涵等具體因素，并提出了加強概念設(shè)計的主要措施和實現(xiàn)路徑。

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；概念設(shè)計；結(jié)構(gòu)措施

1　建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計概念的主要內(nèi)容

一般來說，建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計是指用結(jié)構(gòu)語言來表現(xiàn)建筑和其他工程設(shè)備所要表現(xiàn)出來的內(nèi)容。結(jié)構(gòu)元素指的是從專業(yè)的建筑工程設(shè)計圖紙中總結(jié)出來的，各種建筑結(jié)構(gòu)元素組成了結(jié)構(gòu)語言。此外，通過一定的排列和組合，這些結(jié)構(gòu)語言就組成了建筑工程的結(jié)構(gòu)體系。詳細地說，建筑工程結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的內(nèi)容主要包含建筑結(jié)構(gòu)方案、建筑結(jié)構(gòu)計算和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖三個方面。在這三者之中，建筑結(jié)構(gòu)方案的目的主要是確定建筑結(jié)構(gòu)工程的具體結(jié)構(gòu)組成形式。在建筑結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計過程中，我們需要參考建筑工程結(jié)構(gòu)的構(gòu)造目標(biāo)、施工工地的地形地質(zhì)條件、周圍建筑物的具體條件和建筑工程施工工地的抗震能力水平等諸多因素。然后根據(jù)建筑工程設(shè)計的實際要求，結(jié)合建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的總體目標(biāo)來確定建筑工程結(jié)構(gòu)承重力部件的大小和設(shè)置位置等具體條件。在這一階段，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員要根據(jù)建筑工程不同的要求選擇合適的結(jié)構(gòu)形式，努力提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性和經(jīng)濟性，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)濟效益。在這之后是建筑結(jié)構(gòu)工程的計算工作，建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計人員要選擇科學(xué)合理的計算模型和計算方法，對荷載力等具體參數(shù)進行準確的計算。

建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計施工圖紙的設(shè)計工作指的是把上文中計算得到的有關(guān)具體數(shù)據(jù)落實到設(shè)計圖紙上，并根據(jù)有關(guān)條件來合理確定建筑工程構(gòu)件的具體組成形式。在結(jié)構(gòu)圖紙的設(shè)計工作中，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員一定要熟悉相關(guān)的技術(shù)知識和操作步驟，充分了解并按照有關(guān)建筑設(shè)計的技術(shù)規(guī)范進行嚴謹審慎的設(shè)計，按照有關(guān)設(shè)計流程一步步完成建筑結(jié)構(gòu)圖紙的設(shè)計工作，從而有效保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙的正確性和適用性。

2　建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計和概念設(shè)計的內(nèi)容及關(guān)系

建筑工程結(jié)構(gòu)概念設(shè)計指的是建筑工程設(shè)計人員依據(jù)自己掌握的有關(guān)工程設(shè)計理論知識，從建筑工程整體概念的角度進行建筑工程結(jié)構(gòu)的定性設(shè)計。建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計指的是設(shè)計人員根據(jù)建筑工程結(jié)構(gòu)的具體目標(biāo)結(jié)合相關(guān)數(shù)學(xué)模型等把概念設(shè)計的模型予以定量研究，定性設(shè)計就是概念設(shè)計的進一步深化和落實。因此，我們可以得出結(jié)論建筑工程概念設(shè)計質(zhì)量的好壞和進度的快慢直接影響整個建筑工程的造價和工程施工的成本，并對建筑工程的質(zhì)量和安全性能也有重要的影響。因此，如果建筑工程結(jié)構(gòu)概念設(shè)計人員沒有充分掌握有關(guān)概念設(shè)計的知識，進行設(shè)計的過程中也沒有對建筑工程設(shè)計的目標(biāo)理解透徹，運用的相關(guān)數(shù)學(xué)模型也不夠合理，那么就會對建筑工程的造價成本和后期的工程施工造成很大的影響，甚至?xí)ㄖこ痰馁|(zhì)量和安全造成難以彌補的損失。

此外，目前我國建筑工工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計和數(shù)值計算之間還存在很大的差距。如混凝土工程結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中彈力理論計算的內(nèi)力和以塑性理論為基礎(chǔ)設(shè)計的截面設(shè)計之間就存在一些不同，這種理論計算和實際應(yīng)用之間巨大的差距在一定程度上會對建筑工程的質(zhì)量安全造成影響。因此，建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計人員就要運用有關(guān)專業(yè)知識，根據(jù)建筑工程設(shè)計的實際情況進行修改和訂正，從而實現(xiàn)理論和實踐的統(tǒng)一。此外，目前計算機只能進行數(shù)值的模擬計算，無法對建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的具體要求進行科學(xué)模擬和分析，計算機也無法完成建筑工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作。所以，建筑工程設(shè)計人員的專業(yè)知識和能力水平對于建筑工程構(gòu)造方案的選擇起著十分重要的作用，這也在一定程度上要求結(jié)構(gòu)設(shè)計人員具有十分扎實的理論知識和豐富的結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗，能夠根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的實際情況選擇不同的設(shè)計方案。

3　建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計采取的主要措施

在建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計概念在建筑工程方案的制定、建筑工程施工圖的繪制到施工現(xiàn)場的施工作業(yè)都起著統(tǒng)領(lǐng)和制約的作用。從某種意義上說，做好建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計就完成了建筑工程整體工作的一半。所以，建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在結(jié)構(gòu)設(shè)計作業(yè)的過程中應(yīng)該著重的把握好以下幾點∶

3.1建筑工程施工場地的選擇

建筑工程施工場地是建筑工程施工作業(yè)的地方。因此，選好建筑工程施工場地對于保障建筑工程施工作業(yè)的質(zhì)量起著十分重要的作用。首先，設(shè)計人員要充分收集施工場地的地形地質(zhì)和周圍埋設(shè)的管線等的具體情況，同時要選擇地震發(fā)生頻率較低的地段，保證建筑工程的預(yù)期使用壽命。如果目標(biāo)地段存在或多或少的限制性因素，工程設(shè)計人員就要結(jié)合自己所學(xué)的專業(yè)知識采取措施來最大程度上降低不利因素可能造成的影響。

結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的概念設(shè)計一定要充分考慮目標(biāo)施工區(qū)域的地形平面情況。設(shè)計人員要結(jié)合工程設(shè)計的目標(biāo)和目標(biāo)區(qū)域的地形分布狀況，在考慮技術(shù)可行性和工程造價成本的基礎(chǔ)上統(tǒng)籌考慮，選擇出造價成本低和施工難度小的工程設(shè)計方案，提高建筑工程的穩(wěn)定性和質(zhì)量安全。需要指出的是，如果本地區(qū)處在地震斷裂帶上，或者本地區(qū)近期曾經(jīng)多次發(fā)生地震，那么建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在方案制定的時候就要設(shè)計抗震防線。因此，設(shè)計人員要調(diào)查本地區(qū)史上最大震級和最大烈度，結(jié)合建筑工程的目標(biāo)和造價成本來設(shè)計建筑工程的抗震防線，在造價成本一定的前提下努力提高建筑工程的防震等級，有效確保建筑工程的質(zhì)量安全和居住著的生命財產(chǎn)安全。

3.2建筑工程的結(jié)構(gòu)剛度和承載力

一般來說，加大建筑工程的施工成本投入是有效提高建筑工程延展性和防震等級的重要途徑。實踐證明，通過改進建筑工程的機構(gòu)設(shè)計，提高建筑工程中相關(guān)建筑構(gòu)件的質(zhì)量和延展性也能在一定程度上提高建筑工程的質(zhì)量和安全。因此，工程設(shè)計人員可以通過概念設(shè)計的方法來模擬預(yù)算建筑工程的施工造價成本。隨著計算機技術(shù)越來越廣泛的應(yīng)用和模擬計算技術(shù)的不斷成熟，建筑工程設(shè)計人員可以通過計算機建筑工程模擬軟件來模擬建筑工程方案的科學(xué)性和經(jīng)濟性，從而有效降低建筑工程設(shè)計和模擬計算的成本。

因此，建筑工程設(shè)計人員要具有扎實的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的理論和知識，熟練操作計算機軟件，并能根據(jù)自己的設(shè)計經(jīng)驗來有效的解決模擬計算中存在的問題，并對模擬計算的結(jié)果進行科學(xué)的分析和調(diào)整，有效提高建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性和經(jīng)濟性，為建筑工程的施工作業(yè)的順利進行打下堅實的結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)。

3.3靈活處理實際問題

建筑工程設(shè)計工作和工程施工的復(fù)雜性和技術(shù)性決定了建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計工作不會一帆風(fēng)順。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙可能和建筑工程施工現(xiàn)場的實際情況存在較大的差距，甚至?xí)嬖诿苄詻_突，影響工程施工的進度和工程施工的實際質(zhì)量。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計和模擬運算的基礎(chǔ)上，工程施工人員要結(jié)合工程施工的設(shè)計，運用自己扎實的設(shè)計技術(shù)和豐富的施工經(jīng)驗合理的化解施工過程中存在的各種問題，從而提出合理的建筑工程設(shè)計方案，為工程施工工作的順利完成奠定基礎(chǔ)。

4　協(xié)同概念在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的運用

協(xié)同概念指的是建筑工程的部分結(jié)構(gòu)功能的喪失會嚴重影響建筑工程整體功能的正常發(fā)揮。因此，加強建筑工程各部件之間的協(xié)同工作對于提高建筑工程整體功能的發(fā)揮就顯得尤為重要。所以，建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計人員要充分考慮建筑工程各部分構(gòu)件的結(jié)構(gòu)特點和具體功能，通過科學(xué)的統(tǒng)籌安排使得每一部分都能夠相互配合和協(xié)作，從而整體上提高建筑工程的使用壽命和價值。在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，設(shè)計人員要正確處理好建筑工程上部構(gòu)造和地基之間的關(guān)系。舉個例子，建筑工程上部結(jié)構(gòu)的重力會使得建筑工程的地基發(fā)生一定程度的沉降，工程施工人員就可以通過混凝土加粗鋼筋的方法來提高地基的穩(wěn)固性，從而提高建筑工程整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。此外，設(shè)計人員還要注意建筑工程各部分受力的均勻，只有均勻的手里才能保證建筑工程的穩(wěn)定性和質(zhì)量，避免出現(xiàn)局部坍塌的問題。

5　總結(jié)

改革開放以來，人民群眾生活水平的提高推動了建筑事業(yè)的發(fā)展。建筑工程設(shè)計技術(shù)的不斷進步也對我國建筑行業(yè)的發(fā)展起到了積極的推動作用。因此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員要努力學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進的結(jié)構(gòu)設(shè)計理論和知識，不斷豐富自己的結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗，提高自己的結(jié)構(gòu)設(shè)計能力和設(shè)計水平，從而用高質(zhì)量的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計作品贏得市場的青睞，從而在激烈的市場競爭中發(fā)展壯大。

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TU318

A

1673-0038（2015）11-0022-02

∶2015-2-25

∶梁永順（1982-），男，工程師，本科，主要從事建筑結(jié)構(gòu)方面的工作。