建筑結(jié)構(gòu)設計中的概念設計與結(jié)構(gòu)措施探討

趙永倩　楊建

摘要：建筑結(jié)構(gòu)設計包含概念設計與結(jié)構(gòu)措施搭建兩個方面的內(nèi)容，其實際應用中好的概念設計可以令人產(chǎn)生深刻的建筑映象，巧妙的結(jié)構(gòu)搭建方案可以降低建筑設計的容錯率。前者與后者的有效融合，不僅標志了建筑設計師的設計水平，還可以構(gòu)建出真實新潮的建筑方案。本文將就建筑設計中的概念設計與結(jié)構(gòu)措施兩個方面的內(nèi)容展開論述。

關鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設計；概念設計；結(jié)構(gòu)措施

1.建筑結(jié)構(gòu)設計中的概念設計

1.1概念設計簡介

概念設計是指設計者根據(jù)建筑設計的主題，充分體現(xiàn)相應建筑理念的前提下，根據(jù)自我的思維邏輯轉(zhuǎn)換構(gòu)思出的建筑總體建筑映象。這種理性轉(zhuǎn)換過程，通常是沒法進行精準的數(shù)據(jù)分析來展開探討，概念設計具備一定的客觀性，設計者以一種整體宏觀的角度展開建筑設計的理性分析，處理好建筑結(jié)構(gòu)體系設計中存在的隱患。

1.2概念設計的重要性

在進行建筑結(jié)構(gòu)設計中，概念設計發(fā)揮著至關重要的作用。概念設計的有效利用，在提高了建筑工程師的實戰(zhàn)能力的同時，也使得建筑設計成果與建筑理念更加粘合，更具建筑特色。建筑工程師在進行建筑結(jié)構(gòu)設計時，通常會參考一些行業(yè)設計數(shù)據(jù)，在這些設計手冊以及規(guī)范的約束下，其設計成果往往表現(xiàn)出了一些相似的建筑內(nèi)容，建筑設計沒有新的建筑內(nèi)涵。同時建筑結(jié)構(gòu)設計時其理論結(jié)構(gòu)設計在實際應用時會出現(xiàn)一些誤差，還有一些特殊結(jié)構(gòu)可能無法依據(jù)數(shù)據(jù)計算來進行，這時都需要概念設計來創(chuàng)新完善這些設計問題，建筑工程師不僅需要結(jié)合自身的建筑理論構(gòu)思出符合建筑要求的設計成果，同時還要有豐富的建筑結(jié)構(gòu)概念來完善設計方案。這些建筑設計內(nèi)容都體現(xiàn)了概念設計的重要性。

2.結(jié)構(gòu)概念設計措施

建筑結(jié)構(gòu)的設計必須保證實際應用中安全陛，同時還要保證建筑物的抗震性能，所以結(jié)構(gòu)概念設計措施的選擇必須保證這兩方面的建筑性能要求。結(jié)構(gòu)措施有：（1）建筑場地需要選擇抗震的地理方位，在進行建筑施工時也可以進行防震建筑內(nèi)容的搭建，這些都可以保證建筑物的抗震性能，提高建筑物的安全穩(wěn)定性。（2）在進行建筑材料選購時，對于一些特殊建筑結(jié)構(gòu)需要選用一些抗震性能好高標準的建筑材料，同時還需要保證建筑的延展性和均質(zhì)性，保證建筑的安全穩(wěn)定性。（3）建筑搭建過程中不同建筑結(jié)構(gòu)的材質(zhì)性能要求不同，抗震防線的設置，不僅提高了建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，還可以使建筑在地震中產(chǎn)生良好的抗震延緩性，具有極高的建筑意義。（4）建筑結(jié)構(gòu)安全性能包含抗側(cè)移剛度和良好的建筑延展性，只有保證建筑結(jié)構(gòu)的韌性和承載力，才能保證建筑物的抗震性能；（5）為了保證建筑結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性，需要做好抗震節(jié)點與普通建筑節(jié)點的連接任務，使其符合建筑規(guī)范要求。（6）建筑搭建過程需要貼合建筑設計總體方案，符合建筑的平面設置建筑理念。不要隨意更改結(jié)構(gòu)方案。（7）建筑結(jié)構(gòu)的設計計算不僅需要依靠電子科技來完成，還需要結(jié)合實際的建筑應用以及設計者的設計實踐經(jīng)驗等綜合因素進行設計結(jié)構(gòu)調(diào)整。

3.概念設計與結(jié)構(gòu)措施在建筑結(jié)構(gòu)設計中的應用

建筑結(jié)構(gòu)設計中有關概念設計與結(jié)構(gòu)措施的應用主要體現(xiàn)在以下兩個方面：

3.1協(xié)同設計工作與結(jié)構(gòu)體系

工業(yè)產(chǎn)品的設計與制造過程，涉及到協(xié)調(diào)工作的概念意義，即工業(yè)產(chǎn)品設計本身具備一定的使用年限，在其實際應用中我們都希望它能盡可能的保證其有效期內(nèi)的時效性，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的完整性。在建筑結(jié)構(gòu)層次，協(xié)同工作的內(nèi)涵就是分布在各個建筑布局的內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以協(xié)調(diào)配合工作，其中包含兩點建筑要求，其一，在一定的壓力底線下建筑設計結(jié)構(gòu)構(gòu)件間可以共同受力，協(xié)同工作；其二，在一定的時限期內(nèi)，建筑設計結(jié)構(gòu)構(gòu)件具備一定的材質(zhì)持久性。

針對磚混結(jié)構(gòu)建筑完成整體建筑緩壓任務，不能只依靠地基的建筑承受力來，還需要通過一些結(jié)構(gòu)連接設計把上層建筑與基礎建筑融合成為一個受力總體，這些結(jié)構(gòu)連接措施包含圈梁和構(gòu)造柱，建筑的協(xié)同設計工作包含各個方面的建筑內(nèi)容，當建筑結(jié)構(gòu)處于受力狀態(tài)時，建筑設計要求分布在各個布局建筑的構(gòu)件都能達到較高的受力水準，實現(xiàn)均勻受力。針對一些層次多且高的建筑，建筑結(jié)構(gòu)設計需要減少短柱的應用，這種結(jié)構(gòu)搭建的優(yōu)勢在于同一層次的建筑底柱高度一致可以同時承受一定的建筑受力，實現(xiàn)受力均勻。

3.2協(xié)同設計工作與材料利用率

建筑結(jié)構(gòu)設計工作不僅需要保證建筑結(jié)構(gòu)的時效安全陛還需要合理規(guī)劃建筑經(jīng)費，提高建筑材料的利用率，這也是協(xié)同工作設計的目的所在。建筑材料的高效利用，建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化越突出，協(xié)同設計工作程度也越高。在目前國內(nèi)建筑發(fā)展水平上，建筑結(jié)構(gòu)設計目的是經(jīng)濟型的好建筑，這就要求設計時對結(jié)構(gòu)材料的充分利用，梁類建筑構(gòu)件的演化過程中充分體現(xiàn)了這一點。

在建筑結(jié)構(gòu)應用中，梁作為一種特殊建筑結(jié)構(gòu)，建筑材料利用率較低。設計者需要根據(jù)梁的特殊受力方位來進行結(jié)構(gòu)設計分析。梁截面的受力不等，當主軸心受力時，材料的利用率就會有所改善。對于梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部一些沒用的建筑成分可以進行剔除，緩解重壓，節(jié)約材料。混凝土作為一種重要建筑材料，其發(fā)展過程也涉及了建筑材料利用問題，體現(xiàn)了協(xié)同設計工作的特點。鋼混凝土結(jié)構(gòu)具備一定的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，融合了鋼與混凝土兩者的結(jié)構(gòu)特點，在建筑受力方面發(fā)揮著巨大的作用，與傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼混凝土更具建筑優(yōu)勢，實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)材料的又一次革命。鋼混凝土的構(gòu)造原理是鋼管加大了混凝土的約束力，使其性能表現(xiàn)更加突出。同時，混凝土可以穩(wěn)定鋼管。