建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施的應(yīng)用

*通訊作者：張建峰，1980年10月，男，漢族，山東定陶人，就職于陜西秦泰工程勘察設(shè)計有限公司中級工程師，本科。研究方向：結(jié)構(gòu)設(shè)計。

摘? ? 要：經(jīng)濟與科技的發(fā)展為各個領(lǐng)域的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件，這對于新時期的建筑行業(yè)發(fā)展來說則是新的機遇，同時也推動了建筑技術(shù)的更新與發(fā)展。在建筑行業(yè)發(fā)展的過程中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計作為其發(fā)展的關(guān)鍵因素之一，對于整個建筑物的建設(shè)質(zhì)量有著直接的影響。同時，概念設(shè)計作與結(jié)構(gòu)措施作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵所在，其對于整個建筑設(shè)計方案的質(zhì)量有著直接的影響。因此，本文闡述了相關(guān)概念，分析了結(jié)構(gòu)措施的基礎(chǔ)內(nèi)容，然后對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施的應(yīng)用進行了探究。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計;概念設(shè)計;結(jié)構(gòu)措施

Abstract： The development of economy and science and technology has created good conditions for the development of various fields， which is a new opportunity for the development of the construction industry in the new era， and also promotes the renewal and development of construction technology. In the process of the development of the construction industry， building structure design， as one of the key factors of its development， has a direct impact on the construction quality of the whole building. At the same time， as the key of architectural structure design， conceptual design and structural measures have a direct impact on the quality of the whole architectural design scheme. Therefore， this paper expounds the relevant concepts， analyzes the basic content of structural measures， and then explores the application of conceptual design and structural measures in architectural structural design.

Keywords： Architectural structure design; Conceptual design; Structural measures

一、引言

目前，新時期城市建設(shè)與社會經(jīng)濟的發(fā)展為建筑行業(yè)的發(fā)展提供了良好的條件，現(xiàn)階段建筑行業(yè)實現(xiàn)了快速的發(fā)展[1]。概念設(shè)計作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的核心所在，其對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平有著直接的影響，而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平則直接關(guān)乎著整個工程的質(zhì)量[2]。因此，現(xiàn)階段對于建筑工程方案的設(shè)計，則需要在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中融入概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施，通過增強建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性來為客戶提供滿足的建筑物，為人們提供高品質(zhì)的建筑工程。

二、相關(guān)理念概述

（一）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)涵來看，其是指運用建筑語言的形式將所言傳達的內(nèi)容呈現(xiàn)出來，這里的建筑語言指的是結(jié)構(gòu)元素，當(dāng)下我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中這些結(jié)構(gòu)元素在多個方面都有所體現(xiàn)。

（二）概念設(shè)計

從概念設(shè)計的內(nèi)涵分析來看，其是指分析用戶需求而生成概念性設(shè)計產(chǎn)品的一項有組織、有目標(biāo)的設(shè)計活動。概念設(shè)計應(yīng)用的過程中，其能夠?qū)⒔ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計的多樣化需求呈現(xiàn)出來，還能夠集結(jié)相關(guān)設(shè)計人員的思想、靈感以及經(jīng)驗等，對建筑物的整體結(jié)構(gòu)與總方案進行深度的規(guī)劃及部署（如圖1）。

從當(dāng)下概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用情況來看，其是從建筑結(jié)構(gòu)整體方案的角度出發(fā)，由設(shè)計人員按照建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)對其中的力學(xué)分布進行科學(xué)的計算，對建筑結(jié)構(gòu)承重等進行科學(xué)的設(shè)計[3]。新時期建筑行業(yè)的快速發(fā)展為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來了全新的挑戰(zhàn)，在該背景之下更需要設(shè)計人員認(rèn)真思量建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，了解現(xiàn)階段概念設(shè)計在整個建筑行業(yè)中的具體應(yīng)用現(xiàn)狀。從概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用效果分析來看，其既為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了科學(xué)的基礎(chǔ)，又為建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展奠定了扎實的基礎(chǔ)。

三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中結(jié)構(gòu)措施的基礎(chǔ)內(nèi)容

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，不僅需要關(guān)注概念設(shè)計，還需要重視結(jié)構(gòu)措施設(shè)計。從結(jié)構(gòu)措施的設(shè)計水平來看，其對于整個建筑設(shè)計的效果有著直接的影響，因此需要在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用概念設(shè)計[4]，才能夠更好地發(fā)揮結(jié)構(gòu)措施的優(yōu)勢。從結(jié)構(gòu)措施的基礎(chǔ)內(nèi)容來看，其主要表現(xiàn)在三個方面。第一，為選擇合適的建筑場地，對于場地的選擇需要考慮到日照長短、防護距離、建筑物距離等因素;第二，考慮施工現(xiàn)場的地質(zhì)地貌，綜合建筑場地的使用性能來選擇樁基礎(chǔ)形式;第三，對于結(jié)構(gòu)材料與建筑結(jié)構(gòu)的選擇，則需要在具體操作的過程中則需要確保結(jié)構(gòu)材料與建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

四、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施的應(yīng)用措施

（一）在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中的應(yīng)用

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，抗震設(shè)計作為其中的一部分，其設(shè)計水平對建筑物安全性、穩(wěn)定性有著直接的影響，所以這就需要設(shè)計人員給予高度的重視[5]。在一般情況下，對于建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計，則需要先對初始的構(gòu)件尺寸與混凝土的強度進行確定，然后計算出實際的剛度，并在此基礎(chǔ)上計算相應(yīng)的地震力來確定配筋數(shù)。從抗震設(shè)計來看，因為地震力、構(gòu)件強度、配筋數(shù)量這三者的關(guān)系呈正比，也就是說結(jié)構(gòu)的強度越大，需要配筋的數(shù)量也就越多，所以產(chǎn)生的地震力也就越大。

在具體設(shè)計的過程中若是單純?yōu)榱嗽黾咏ㄖ锟拐鹆Γㄟ^增配鋼筋數(shù)量的方式便可以增強建筑結(jié)構(gòu)強度，但是這樣做也會使得地震力產(chǎn)生的動力荷載增加。所以，現(xiàn)階段如何平衡三者關(guān)系已經(jīng)成為設(shè)計人員需要重點思考的問題。而在其中應(yīng)用概念設(shè)計則可以有效地解決該問題，由于概念設(shè)計可以為設(shè)計人員提供廣闊的思路，這樣設(shè)計人員不再單純地從建筑物本身思考抗震問題，通過從建筑物主體與基礎(chǔ)思考抗震設(shè)計（如圖2），這樣可以有效地增強結(jié)構(gòu)抗震能力。

（二）在建筑基礎(chǔ)設(shè)計中的應(yīng)用

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中基礎(chǔ)設(shè)計屬于重要的內(nèi)容，其對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性有著直接的影響，而在基礎(chǔ)設(shè)計中融入概念設(shè)計則可以有效地增強基礎(chǔ)設(shè)計的科學(xué)性，更好地確保建筑設(shè)計的科學(xué)性[6]。

在建筑基礎(chǔ)設(shè)計中融入概念設(shè)計的過程中，則需要設(shè)計人員對施工現(xiàn)場的環(huán)境及地質(zhì)條件等方面做好實地勘測，這樣才能夠確保地質(zhì)及周邊環(huán)境能夠滿足建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的需求。應(yīng)用概念設(shè)計后能夠?qū)ㄖY(jié)構(gòu)形式進行規(guī)范化處理，這樣不僅可以增強基礎(chǔ)設(shè)計的科學(xué)性，還能夠增強基礎(chǔ)設(shè)計的實際操作性能。

針對現(xiàn)階段建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計現(xiàn)狀來看，當(dāng)下主要采用的基礎(chǔ)設(shè)計形式為箱型基礎(chǔ)和筏形基礎(chǔ)。從應(yīng)用效果來看，筏形基礎(chǔ)可以將地基荷載傳遞到上層建筑結(jié)構(gòu)，這樣便可以規(guī)避地基沉降風(fēng)險。同筏形基礎(chǔ)相比，箱型基礎(chǔ)則需要與周邊地層緊密結(jié)合到一起，所以地基承受的荷載會更大，但是應(yīng)用該種基礎(chǔ)則可以增強建筑的整體穩(wěn)定性。在建筑基礎(chǔ)具體設(shè)計的過程中，運用概念設(shè)計，則能夠立足建筑工程具體情況來選擇更為合理的設(shè)計方案，更好地滿足實際需求與客戶需求。

（三）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的協(xié)同工作

從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的角度分析來看，其需要在設(shè)計中保持協(xié)同工作，而融入概念設(shè)計對于協(xié)同工作的開展十分的關(guān)鍵。建筑結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)工作一般表現(xiàn)在基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的關(guān)系把握上，由于基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)屬于一個完整的整體，所以在設(shè)計時切忌將二者分開設(shè)計（如圖3）。

從另一個角度來看協(xié)同工作，其表現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)受力后構(gòu)建建筑結(jié)構(gòu)的各個部分可以均勻受力，這樣可以有效地增強各個構(gòu)件的耐久性。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計期間，則需要將建筑物結(jié)構(gòu)中各個部件之間相互利用及配合的協(xié)同作用重視起來。因此，從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的系統(tǒng)工作實施效果分析來看，其既可以增強建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，又夠提升建筑工程對建筑材料的利用率。社會建設(shè)的推進帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題，所以現(xiàn)階段的建筑領(lǐng)域更為關(guān)注節(jié)能環(huán)保，所以將環(huán)保理念融入到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，可以提升建材的利用率，還能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約資源的目的，更好地節(jié)約成本。

從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的角度來看，對建筑材料的利用率越高，則說明建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能越強。由于協(xié)同工作屬于概念設(shè)計的必要因素，尤其是在概念設(shè)計越來越重要的當(dāng)今時代，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施對設(shè)計人員有著較高的要求，既需要其具備扎實的專業(yè)基礎(chǔ)與豐富的實踐經(jīng)驗，還需要設(shè)計人員具備先進的設(shè)計思想與較高的創(chuàng)新意識，這樣設(shè)計出的建筑作品才能夠符合今時今日建筑行業(yè)的發(fā)展需求。

五、結(jié)束語

總而言之，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中應(yīng)用概念設(shè)計，在方案設(shè)計初期就可以快速地對結(jié)構(gòu)體系進行構(gòu)思和選擇，增強方案的確定性，避免后期設(shè)計存在復(fù)雜的運算，所以具有較高的經(jīng)濟性與可靠性。因此，針對現(xiàn)階段人們對于建筑工程的建設(shè)要求，則需要設(shè)計人員結(jié)合建筑的概念來進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，并結(jié)合個人設(shè)計實踐經(jīng)驗以及工程建設(shè)需求，嚴(yán)格控制各應(yīng)用要點，結(jié)合建筑物實際需求與客戶需求設(shè)計出一套相匹配的設(shè)計方案，以此來增強設(shè)計方案的實用性與科學(xué)性，更好地為后續(xù)施工提供科學(xué)的指導(dǎo)。

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