建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)分析

代立珠

（甘肅宏圖建筑設(shè)計(jì)有限公司，甘肅 蘭州 730000）

近些年隨著城市化進(jìn)程的加快，城市建筑發(fā)展迅猛，建筑物的數(shù)量在增加的同時(shí)其結(jié)構(gòu)也越發(fā)復(fù)雜，主要是現(xiàn)代建筑物并非僅僅為了滿(mǎn)足居住的基本功能，建筑物向著功能多樣化的方向發(fā)展，布局樣式也在不斷變化，這也對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。建筑物的施工都是根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行的，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平直接影響著建筑的質(zhì)量和安全性。但是現(xiàn)階段在設(shè)計(jì)方面還存在某些細(xì)節(jié)方面的問(wèn)題，因此合理的應(yīng)用概念設(shè)計(jì)來(lái)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)一步優(yōu)化完善，最大程度避免某些不利問(wèn)題，從而提升整個(gè)建筑設(shè)計(jì)品質(zhì)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的概述

1.1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的內(nèi)涵以及意義

建筑設(shè)計(jì)人員要按照設(shè)計(jì)思想評(píng)估建筑設(shè)計(jì)方案，另外參照之前設(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)對(duì)概念設(shè)計(jì)進(jìn)行對(duì)比分析，可以在宏觀方面對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)情況進(jìn)行控制，以對(duì)比結(jié)果作為參照進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)方案的具體設(shè)計(jì)，對(duì)于相關(guān)隔振設(shè)備位置和規(guī)格型號(hào)進(jìn)行調(diào)整以及實(shí)施，從而提升建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)科學(xué)性。概念設(shè)計(jì)會(huì)在安全、工期、成本等維度影響到建筑設(shè)計(jì)。若能夠科學(xué)運(yùn)用概念設(shè)計(jì)，可以有效提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性、可靠性以及安全性，同時(shí)也可以進(jìn)一步降低計(jì)算方面的錯(cuò)誤，從而不斷完善結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果。

同時(shí)，合理應(yīng)用建筑概念設(shè)計(jì)可以提升建筑設(shè)計(jì)的合理性，也能夠增強(qiáng)工程技術(shù)人員的工程實(shí)踐能力，可以進(jìn)一步優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)人員的概念設(shè)計(jì)能力，更利于增強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)新能力。在概念設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用時(shí)需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)受力等內(nèi)容進(jìn)行明確，要更加全面地對(duì)建筑結(jié)構(gòu)承受力量加以剖析探究，基于此實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)計(jì)劃改進(jìn)目標(biāo)。設(shè)計(jì)工作者應(yīng)當(dāng)遵照創(chuàng)新發(fā)展的思想，科學(xué)、全面地剖析建筑所具有的各種功能，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，不但可以增強(qiáng)建筑物的功能性，同時(shí)也能夠進(jìn)一步提升建筑設(shè)計(jì)方案的安全性、經(jīng)濟(jì)性。

1.2 概念設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)措施對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響分析

伴隨科技的日新月異，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的手段和水平都有了較大發(fā)展，這也大大推動(dòng)了建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。對(duì)于現(xiàn)代建筑來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)方式不再適用，建筑設(shè)計(jì)人員要運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)提升建筑設(shè)計(jì)科學(xué)性，依托前沿概念實(shí)現(xiàn)建筑物質(zhì)量的提升，推動(dòng)建筑物的智能化發(fā)展。結(jié)構(gòu)措施的作用在于保證建筑工程中的各個(gè)部分都可以充分發(fā)揮作用，能夠確保各個(gè)部門(mén)相互協(xié)調(diào)，保證符合具體應(yīng)用的要求，同時(shí)可以防止由于零件、組件等產(chǎn)生問(wèn)題而影響到設(shè)計(jì)效果。對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，概念設(shè)計(jì)是非常關(guān)鍵的，相對(duì)于建筑設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)其更具客觀性，兩者的充分結(jié)合能夠形成虛擬性建筑，是確保建筑發(fā)展的基礎(chǔ)性條件。概念設(shè)計(jì)對(duì)于建筑具體設(shè)計(jì)內(nèi)容具有較大影響，在建筑物建設(shè)時(shí)設(shè)計(jì)人員的思想往往會(huì)和人們的居住目標(biāo)產(chǎn)生不一致的問(wèn)題，若兩者出現(xiàn)矛盾，會(huì)對(duì)構(gòu)筑物架構(gòu)產(chǎn)生重大負(fù)面影響。如果概念設(shè)計(jì)與架構(gòu)設(shè)計(jì)兩者之間大體相同，那么就能夠和住戶(hù)要求相匹配，此種情況下能夠大大提升建筑建設(shè)效果，但還是存有一些不足，在此種狀況下建設(shè)的建筑物必然具有不達(dá)標(biāo)之處。

2 建筑結(jié)構(gòu)中概念設(shè)計(jì)以及結(jié)構(gòu)措施

2.1 建筑結(jié)構(gòu)中概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用

第一，設(shè)定合理的建筑結(jié)構(gòu)剛度。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要滿(mǎn)足各種指標(biāo)，其中最重要的指標(biāo)之一就是結(jié)構(gòu)剛度，其對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有非常關(guān)鍵的作用，直接影響著建筑架構(gòu)的安全水平。設(shè)立恰當(dāng)?shù)慕ㄖY(jié)構(gòu)剛度能夠讓建筑的抗震水平大幅提高，同時(shí)能夠讓建筑物自然振動(dòng)周期增長(zhǎng)。除此之外，較好的剛性能夠在增加建筑空間利用率的同時(shí)減少材料消耗，能夠?qū)ㄖY(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。

第二，設(shè)定合理的建筑主體架構(gòu)。概念設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)遵照科學(xué)性、對(duì)稱(chēng)性的準(zhǔn)則，這樣能夠大大降低建材的損耗，讓建筑架構(gòu)的扭轉(zhuǎn)力變小，能夠確保建筑架構(gòu)的安全性以及穩(wěn)定性。對(duì)稱(chēng)性是確保建筑結(jié)構(gòu)整體性、統(tǒng)一性非常關(guān)鍵的特性，在設(shè)計(jì)過(guò)程中為了保證建筑架構(gòu)擁有充分的對(duì)稱(chēng)性，可以對(duì)建筑質(zhì)心、平面重心等實(shí)際距離進(jìn)行必要的優(yōu)化調(diào)整，最后明確科學(xué)的重心地點(diǎn)，確保建筑架構(gòu)對(duì)稱(chēng)。

第三，依照建筑現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況確定建筑基本架構(gòu)。在對(duì)所要建設(shè)區(qū)域?qū)嵤┱{(diào)查分析過(guò)程中，需要按照所在地的具體地形地貌、所建建筑物的具體形態(tài)等設(shè)定最為合適的建筑物基礎(chǔ)。一般情況下建筑物基礎(chǔ)分為“樁基礎(chǔ)”和“箱基礎(chǔ)”等形式，這兩種基礎(chǔ)應(yīng)用較為廣泛，其中樁基礎(chǔ)更多應(yīng)用在負(fù)載較低亦或地面硬度較小的多層建筑中，這種基礎(chǔ)模式可以把頂端形成的負(fù)載傳輸至底部，另外把其傳輸至土地中，可以確保建筑物的穩(wěn)固性、穩(wěn)定性；相對(duì)于樁基礎(chǔ)來(lái)說(shuō)，箱基礎(chǔ)具有更好的整體剛性，能夠?qū)⑺休d的載荷均勻分解，從而提升建筑的安全性和穩(wěn)定性，并且避免因?yàn)椴痪鶆蜉d荷所造成的基礎(chǔ)沉降，進(jìn)一步提升建筑物的抗震性能。

第四，對(duì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)進(jìn)行規(guī)范。對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，圖紙是最為根本的參考和指導(dǎo)資料，高質(zhì)量圖紙可以輔助建筑企業(yè)更好地進(jìn)行施工建設(shè)，能夠有效控制施工周期，同時(shí)也可以確保施工質(zhì)量。加強(qiáng)圖紙的設(shè)計(jì)規(guī)范性是非常關(guān)鍵的，是保障圖紙?jiān)O(shè)計(jì)質(zhì)量的重要手段，需要多方形成有效合力來(lái)推進(jìn)。一方面，在進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)要最大程度按照標(biāo)準(zhǔn)路徑來(lái)實(shí)施，例如要按照標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的測(cè)量單位來(lái)進(jìn)行，要采用標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的標(biāo)識(shí)方法；另一方面，其他相關(guān)部門(mén)要加強(qiáng)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的審核優(yōu)化工作，對(duì)于圖紙的內(nèi)容進(jìn)行及時(shí)全面的核查，發(fā)現(xiàn)不明之處要及時(shí)修改完善，確保圖紙的清晰性、準(zhǔn)確性。

第五，增強(qiáng)設(shè)計(jì)人員專(zhuān)業(yè)能力以及設(shè)計(jì)方案的合理性。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)人員的專(zhuān)業(yè)技能是非常關(guān)鍵的，直接影響著建筑結(jié)構(gòu)的綜合質(zhì)量，為此必須要保證設(shè)計(jì)工作者擁有突出的綜合素養(yǎng)、較高的技術(shù)水平，持續(xù)提升技能素養(yǎng)。在設(shè)計(jì)工作開(kāi)展期間必須要認(rèn)真實(shí)際勘察，進(jìn)而確保建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)的科學(xué)性。建筑公司應(yīng)當(dāng)組織員工參與系統(tǒng)性的培訓(xùn)，為員工的成長(zhǎng)創(chuàng)造機(jī)遇 。

2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相應(yīng)措施

第一，科學(xué)選擇建設(shè)場(chǎng)地。在確定建筑場(chǎng)地選定過(guò)程中一定要保證其具有較高的抗震性能，即使對(duì)于同棟建筑物來(lái)說(shuō)，在不同的建筑場(chǎng)地來(lái)說(shuō)其抗震性能也具有較大的差異，對(duì)于建筑整體結(jié)構(gòu)也具有較大的影響。在場(chǎng)地選擇時(shí)一定要充分考量受到地震影響時(shí)建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)受到破壞的情況，同時(shí)參照合適的施工計(jì)劃以及經(jīng)濟(jì)性原理確定好相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式和基礎(chǔ)計(jì)劃。因?yàn)槭褂昧舜朔N方式，建筑結(jié)構(gòu)的可塑性、抗震性大幅提升。

第二，選用科學(xué)的建設(shè)材料、提升材料利用率。一方面，鋼材和混凝土是建筑中最為重要的材料，在選定材料時(shí)一定要結(jié)合特定標(biāo)準(zhǔn)選定強(qiáng)度更高的模型來(lái)進(jìn)行，一般情況下要確?；炷翉?qiáng)度在C25以上。另外，要采用更高強(qiáng)度的鋼筋（例如HRB400鋼筋）來(lái)對(duì)結(jié)構(gòu)元件實(shí)施縱向加固；另一方面，要按照建筑工程的實(shí)際情況選定更為合適的新型建筑材料，在建筑建設(shè)過(guò)程中往往要采用鋼筋混凝土材料，其能夠?qū)摬呐c混凝土進(jìn)行充分結(jié)合，最大程度發(fā)揮兩種材料的優(yōu)勢(shì)，從而發(fā)揮出更大的建筑作用，能夠進(jìn)一步提升建筑物的穩(wěn)定性、安全性。其核心優(yōu)勢(shì)可以從如下兩方面進(jìn)行體現(xiàn)：

①通過(guò)混凝土的作用能夠?qū)ν獠夸摴苓M(jìn)行更加有效的支撐，能夠使得兩種材料的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行互補(bǔ)，最大程度發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步提升其承載性能；②通過(guò)外部鋼管的作用能夠?qū)?nèi)部混凝土進(jìn)行控制，這樣也能夠增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度，能夠降低混凝土的變形概率。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)一步增加了建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，并為超高底柱的軸向壓縮比有限的問(wèn)題提供了有效的解決方案。

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中結(jié)構(gòu)措施對(duì)于設(shè)計(jì)人員的工作是非常關(guān)鍵的，能夠?qū)崿F(xiàn)更加完整的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ，同時(shí)能夠提升與結(jié)構(gòu)活動(dòng)有關(guān)的工作能力。在設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)結(jié)構(gòu)措施可以對(duì)具體設(shè)計(jì)工作進(jìn)行有效協(xié)調(diào)，能夠確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，同時(shí)也能夠進(jìn)一步提升建筑材料的利用率。同時(shí)，在設(shè)計(jì)時(shí)需要在確保設(shè)計(jì)基本效果的基礎(chǔ)上最大程度降低材料的使用量，從而減小材料成本。比如長(zhǎng)方形橫截面壓縮構(gòu)件運(yùn)用率通常不高，這大多是由于梁在建設(shè)期間較易發(fā)生變化，另外材料運(yùn)用效率低下。采用結(jié)構(gòu)剖析的方式可以了解梁截面的形狀改變狀況，根據(jù)所得結(jié)果對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化調(diào)節(jié)，進(jìn)而在軸向力不明確的狀況下大幅提升材料運(yùn)用效率。

第三，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)體系協(xié)同工作。建筑中不同結(jié)構(gòu)體系（水平結(jié)構(gòu)體系、豎向結(jié)構(gòu)體系）對(duì)于確保整個(gè)建筑的安全性、可靠性具有重要作用，要確保兩者之間有效協(xié)同作用。對(duì)于現(xiàn)澆鋼筋混凝土建筑來(lái)說(shuō)，施工過(guò)程中要將水平結(jié)構(gòu)體系內(nèi)的板構(gòu)件、梁構(gòu)件共同澆筑，這樣就可以通過(guò)T形梁的方式來(lái)增強(qiáng)抗彎性能。通過(guò)水平結(jié)構(gòu)體系中梁構(gòu)件以及豎向結(jié)構(gòu)體系中柱構(gòu)件所構(gòu)成的框架結(jié)構(gòu)共同承載側(cè)向力的影響，同時(shí)通過(guò)立體式空間結(jié)構(gòu)體系（主要通過(guò)水平結(jié)構(gòu)體系的梁、板構(gòu)件與豎向結(jié)構(gòu)體系的柱、墻構(gòu)件共同組成框架-剪力墻構(gòu)成）可以增強(qiáng)兩個(gè)方向側(cè)向力的承載性能。

3 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)代建筑的復(fù)雜性不斷提升，涉及到方方面面的內(nèi)容，對(duì)于設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，需要充分分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體需求，明確建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)，并且要進(jìn)一步提升對(duì)施工所在區(qū)域的剖析力度，掌握更詳細(xì)的勘查信息，對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)加以動(dòng)態(tài)剖析，將其作為根基制定最恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)劃。設(shè)計(jì)工作者應(yīng)該綜合運(yùn)用概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)舉措，改進(jìn)建筑項(xiàng)目架構(gòu)設(shè)計(jì)成效，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、抗震性能的顯著優(yōu)化。