浅谈建筑结构设计中的概念设计及结构措施

刘晓艳 白爱华

1. 山东文孚建筑设计有限公司 山东 济南 250000；

2. 国源设计院有限公司 山东 济南 250000

引言

建筑结构的设计方案主要是参考这个建筑物周围的环境，建筑物之后的用途，以及建筑物所在地区的气候条件来确定大致的方案，当根据工程质量整体的结构设计方案确定之后，就要根据这个方案的图纸进行相关的计算，这样就可以计算出结构相关的数据，大家千万别小看这个数据，数据一旦与实际工程情况不相符，则会导致工程质量不达标，进而影响到整个工程的交付进度和使用效果。而且结构数据计算的结果不够准确，也可能造成施工方在施工的过程中出现房屋倒塌的安全隐患。

1 建筑结构设计中的概念设计特征

首先，建筑结构设计中的概念设计与其他的概念设计不同，一般不会涉及数学的精准运算。在没有明确的理论帮助下，概念设计往往需要整合建筑体系中的所有结构关系和相关的建筑原理，来进行分析设计。概念设计更注重从整体上进行规划，通过细致的分析挖掘建筑建设、使用中的问题，通过设计完善，解决问题。其次，概念设计与建筑结构设计中的精准理论设计存在着一定的差距。建筑概念设计更加追求经验性的积累和因地制宜的非标准化的设计理念。一般情况下概念设计会参考一些如地震数据、测量试验结果，结构体系中整体与分部间的连接参数等。这些参数是有一定的变化，呈现出动态的特性，概念设计一般不会涉及利用高科技电子计算机或其他运算设备进行精准的数据控制，而是对建筑整体和宏观方向进行设计控制。概念设计虽然在外表体现上存在一定的杂乱之感，但是内在逻辑却是清晰有条理的，能够为建筑结构设计的方案提供良好的补充辅助作用。最后，概念设计的真正理念是为了寻找在建设中最为经济、最符合当地施工条件、最能够满足施工需要的建筑设计方案[1]。

2 建筑结构设计中的结构

2.1 前期工作

①设计人员需对具体的工程建设目标、工程实际情况等方面进行综合分析，从而进行初步方案设计及后期方案调整；②设计人员还需明确建筑工程设计的关键内容，然后分析建筑材料、结构模型和结构荷载值的基本参数等，在此过程中，设计人员可以结合计算机信息技术进行参数获取和分析，以确保结果的直观性和准确性；③设计人员自身需具备较为充足的设计经验，并掌握当前较为先进的计算机知识及相关软件程序编写方法，从宏观的角度对房屋建筑结构进行规划和分析，从而可在正式开始结构设计优化之前，预防一些常见的设计质量问题和通病的出现。

2.2 依据抗震标准，规范平面及竖向设计

平面规则与建筑物的稳定性也存在一定的联系，这是设计人员在设计过程中必须考虑的因素之一。通常情况下，抗震建筑的平面是有一定标准的，比如，凹凸口的深度与宽度，平面长度不宜过长，不宜采用角部重叠或细腰形的平面布置。因此，结构平面布置应力求简单、规则、对称，避免刚度、质量和承载力分布不均匀。对于有较多凹凸口的复杂形状平面要进行特殊设计或采用一定的补救措施，最大限度地保证建筑的稳定性。对于抗震高层建筑的结构竖向布置，应避免过大的外挑和收进，宜规则、均匀，结构的侧向刚度也应该做到上小下大均匀变化，竖向抗侧力构件宜上下连续贯通。

2.3 钢结构抗震设计

钢结构建筑的优点是重量轻，承载能力高，结构构件标准化程度高，钢结构建筑的主要承重构件由钢板和型钢构成，材质均匀，各向同性好，结构可靠性高。钢结构的材料属理想弹性体，符合工程力学的基本假定，可在抗震设计中充分发挥钢结构的材料塑性、弹性好的特点，允许有适度的变形，能很好地承受动力荷载，在罕遇地震作用下保持结构体系的稳定，避免倒塌。高精度的加工制作工艺可以做到等强连接，实现强连接弱杆件的抗震设计原则，大大提高建筑物的抗震和承载能力。钢结构在我国得到越来越广泛的应用，特别是在大型公共建筑和基础设施中。其中最重要的是机场车站、体育场馆、高层建筑等。钢壳体结构近年也得到应用，具有很好的空间传力性能，能以较小的构件厚度形成承载能力高、刚度大的承重结构，能覆盖或围护大尺度的空间而不需要中间支撑，兼顾到承重结构和围护结构的双重作用，同时也有较好的抗震性能。

2.4 在建筑结构设计计算机分析环节的应用

结构理念在计算机分析环节有什么具体的应用呢？现在随着社会的飞速发展，如今的计算机已经成为人们生活中密不可分的一部分，而且计算机也有小的帮助人们减少工作中的压力，让复杂的事情简单化。结构理念在计算机中运用的时候要严格注意拓展全方位能力，能够对整个设计过程进行详尽阐述，报告结构清晰、调测环节完整、图表规范、符合设计报告文本格式要求这几个方面。那么设计数据就需要进行重新测量。 现在建筑行业还有大多数没有将数据与计算机相结合，这种没有科学性的结构设计是终会被时代所淘汰的，现在的建筑结构大数据就可以在计算机上面找到，也就是说设计师参考数据建设方案就更加的方便，而且数据的全面性、科学性得到了保障。这样设计师就可以通过计算机上面的大数据选取一组最适合自己参考的数据，大大地方便设计师在设计方面的计算压力，而且可以减少计算结果的失误，大大减少数据出错的概率，有效地保障了工程的总体质量。设计师通过计算机就可以看到建筑物所在地的气候条件，以及建筑物附近的情况，设计师就算在自己家里面，也可以对设计结构有了大致了解。建筑行业通过计算机可以有效提高设计机构理念的科学性，从而可以保障工程的总体质量[2]。

3 结束语

综上所述，越来越多的建筑工程设计师们，已经意识到建筑结构设计中的概念设计及结构措施的重要性，在现代的建筑工程设计理念中，工程师们日益侧重概念设计运用，也逐渐意识到要有坚实的理论基础和丰富的实践经验，才能使建筑设计更好地迎合社会发展需要，获得最佳的经济效益。