分析建筑結(jié)構設計過程中的概念設計及結(jié)構措施關鍵研究

李 林

（深圳市博萬結(jié)構設計事務所 （普通合伙） ，廣東 深圳 518000）

建筑施工階段中結(jié)構設計階段是至關重要的階段之一，設計階段可以保障相關設計方案的合理性以及科學性。并且在結(jié)構設計時，應當對建筑實際情況和業(yè)主要求在概念設計方面進行分析，進一步優(yōu)化設計方案。在建筑結(jié)構設計時，設計師應當以人為本，根據(jù)以往設計經(jīng)驗，從實際出發(fā)，保證設計合理性、提升建筑質(zhì)量。

1 概述

建筑設計結(jié)構主要分為三個階段：方案設計階段、結(jié)構設計階段和施工設計階段。

1.1 結(jié)構設計

1.1.1 方案設計階段

根據(jù)建筑的實際情況以及業(yè)主要求，設計師將初步結(jié)構設計呈現(xiàn)出來，并且將設計師的設計理念融合進去的同時，保證結(jié)構的安全性和合理性。在設計過程中，設計師必須熟悉建筑的用途和地質(zhì)條件、自然特征，根據(jù)實際情況設計受力結(jié)構，從而提高建筑的質(zhì)量，避免安全隱患的發(fā)生，為工程的順利竣工打下基礎。

1.1.2 結(jié)構設計階段

對方案設計階段設計的建筑結(jié)構形式以及工程量、其他物理參數(shù)等進行計算，保證其符合相關法律法規(guī)。若在計算時發(fā)現(xiàn)與規(guī)定參數(shù)有較大誤差，應當安排設計師對初步方案進行修正，直到符合安全標準和建筑合格標準為止。

1.1.3 施工設計階段

結(jié)構設計階段完成后為保證建筑結(jié)構合理性，應當進一步優(yōu)化施工方案并且反復檢查重要結(jié)構。同時應當設計鋼筋配置，為施工提供指導，從而提升施工質(zhì)量[1]。

1.2 概念設計

在建筑結(jié)構設計中，根據(jù)業(yè)主要求，在遵循基本設計理念和經(jīng)驗的前提下，從實際情況出發(fā)，針對施工過程提出有效解決措施。也就是說，結(jié)構設計師應當根據(jù)設計理念以及設計經(jīng)驗借助概念設計體現(xiàn)出來。概念設計為建筑的結(jié)構設計前置步驟，概念設計的順利完成，可以保證建筑的結(jié)構設計和整體設計方案合理可行，保證建筑質(zhì)量。

概念設計對建筑的結(jié)構中重要因素進行合理理解，可以讓設計師將自身的經(jīng)驗認識提升到思維高度。通過概念設計所產(chǎn)生的概念圖紙僅僅是一種極限化、理想化的狀態(tài)。實際施工技術可能無法到達概念設計水平，因此不能作為最終設計方案使用，應當進一步完善、修改，保證其符合現(xiàn)實要求，保證建筑的結(jié)構設計合理性和可實現(xiàn)行[2]。

1.3 結(jié)構設計和概念設計的關系

概念設計為建筑結(jié)構設計中的重要環(huán)節(jié)，兩者相輔相成、缺一不可。從設計的過程中來看，建筑的結(jié)構設計為一個逆向過程，利用概念設計所體現(xiàn)出來的設計原則和設計理念對建筑物的結(jié)構進行優(yōu)化，這也是定量向定性轉(zhuǎn)變的過程。然而概念設計在一定程度上更多的是把設計理念和設計原則呈現(xiàn)出來，缺少實質(zhì)性設計。建筑的結(jié)構設計是在概念設計之上，根據(jù)相關法律法規(guī)、設計理念、組織結(jié)構、安全性等方面的考慮，提升工程質(zhì)量，為工程順利實施夯實基礎。

1.4 結(jié)構設計和概念設計在建筑設計中的重要性

如果在建筑結(jié)構設計中充分的利用概念設計，對設計師來說，可以增強可實施性，從結(jié)構設計長遠發(fā)展角度看，對設計理念的完善有著積極的作用。但在實際工程中，絕大部分的設計師只能根據(jù)設計手冊規(guī)定的方法進行結(jié)構設計，只有部分設計師使用這種設計方法，這種現(xiàn)象對我國的建筑結(jié)構設計理念的更新十分不利。正因如此，我國的建筑結(jié)構設計缺少創(chuàng)新和亮點，設計出的建筑結(jié)構經(jīng)常會出現(xiàn)實際和理論不符的情況。特別是在參數(shù)計算方面，理論數(shù)據(jù)與實際要求都存在著極大的差異，甚至會導致建筑結(jié)構的構件中各項參數(shù)不能夠通過正常途徑進行計算。但是如果對概念設計進行充分利用，讓建筑結(jié)構得以優(yōu)化，將使無法計算的問題得以解決。設計人員在概念設計的基礎上，設計出方案，既可以節(jié)約成本，又能夠保證結(jié)構安全。通常情況下，設計師在使用概念設計的時候，需要充分掌握結(jié)構理論，還應當有豐富設計經(jīng)驗，對建筑結(jié)構性能十分了解，這樣才能夠設計出完美的建筑結(jié)構設計方案，完成目標[3]。

2 結(jié)構措施應用分析

建筑的結(jié)構設計應當根據(jù)建筑結(jié)構的部件、結(jié)構、組織等進行協(xié)調(diào)，保證建筑使用壽命和建筑結(jié)構狀態(tài)可以符合相關法律法規(guī)要求。為了達到要求，應當采取一定措施。建筑的結(jié)構設計由上部結(jié)構設計和基礎設計組成，所以結(jié)構措施的制定應當從這兩部分出發(fā)。比如，磚混結(jié)構設計，其結(jié)構措施就是用構造物和圈梁保證上部結(jié)構和基礎結(jié)構。

確定施工場地條件達到標準，有利于提高建筑整體的抗震性能。通常情況下，場地平坦對建筑施工是一個非常有利的條件，建筑結(jié)構性能也可以得到保證。對于不可避免的不平地段，應該利用概念設計的方法計算結(jié)構的抗震性能，保證結(jié)構穩(wěn)定性。

在建筑結(jié)構設計階段，不同部件之間受力情況應當達到預期要求。所以，應當采取相應的結(jié)構措施，對韌性、承載力等方面進行適當調(diào)整，保證其能夠達到建設標準。與此同時，還應當保證建筑材料被充分利用，以此來提升建筑質(zhì)量，為施工奠定扎實基礎。

建筑施工中成本控制是保障建設效益的核心要素，通過相應的結(jié)構措施，可以大幅度提高結(jié)構部件的協(xié)同工作效益，從而提升建材使用效率，實現(xiàn)設計和經(jīng)濟效益相結(jié)合，保證業(yè)主和各參建單位的利益。

3 概念設計和結(jié)構措施的應用

在建筑的結(jié)構設計過程中，結(jié)構設計與概念設計都發(fā)揮了至關重要的作用。對設計中建材使用效率、結(jié)構組織形式、建筑整體性能都能方面都提供了保障。

（1） 建筑的結(jié)構設計中，通過以概念設計狀態(tài)下極限受力的情況，需要保證這種狀態(tài)下，建筑整體結(jié)構性能可以發(fā)揮最大的作用，并且要保證安全性能和穩(wěn)定性相對較高。為了實現(xiàn)這個條件，應當對結(jié)構措施的各個部件進行協(xié)調(diào)，實現(xiàn)各部件協(xié)同工作。隨著設計和施工技術的進步，這種協(xié)同工作理念會得到更好的發(fā)展，在建筑結(jié)構的設計中起到的作用會更加明顯。

（2） 概念設計和結(jié)構措施最重要的作用還是在對建材的使用效率方面的控制。在結(jié)構設計中，建材使用效率和各部件相互協(xié)同工作程度是成正比的。為了提升建筑結(jié)構各部件之間協(xié)同工作效率，需要對建材的質(zhì)量、數(shù)量以及施工技術方面進行詳細調(diào)整，保證其符合設計及建筑整體性的要求[4]。

4 結(jié)語

綜上所述，在建筑的結(jié)構設計過程中，結(jié)構措施和概念設計都是結(jié)構設計中十分重要的環(huán)節(jié)，每一個環(huán)節(jié)的缺失都會造成極大的負面影響。概念設計是設計理念體現(xiàn)，然而結(jié)構措施是實際施工技術的體現(xiàn)，二者相輔相成缺一不可。概念設計和結(jié)構措施的不斷優(yōu)化，可以提升各個部件之間協(xié)同工作效率，提升建筑結(jié)構穩(wěn)定性以及安全性，延長建筑壽命。