建筑结构设计中概念设计与结构分析

代立珠

（甘肃宏图建筑设计有限公司，甘肃 兰州 730000）

近些年随着城市化进程的加快，城市建筑发展迅猛，建筑物的数量在增加的同时其结构也越发复杂，主要是现代建筑物并非仅仅为了满足居住的基本功能，建筑物向着功能多样化的方向发展，布局样式也在不断变化，这也对建筑结构设计提出了更高的要求。建筑物的施工都是根据结构设计来进行的，结构设计的水平直接影响着建筑的质量和安全性。但是现阶段在设计方面还存在某些细节方面的问题，因此合理的应用概念设计来对结构设计进一步优化完善，最大程度避免某些不利问题，从而提升整个建筑设计品质，促进经济发展。

1 建筑结构设计中概念设计的概述

1.1 建筑结构设计中概念设计的内涵以及意义

建筑设计人员要按照设计思想评估建筑设计方案，另外参照之前设计的实践经验来对概念设计进行对比分析，可以在宏观方面对于建筑结构情况进行控制，以对比结果作为参照进行建筑结构方案的具体设计，对于相关隔振设备位置和规格型号进行调整以及实施，从而提升建筑结构的设计科学性。概念设计会在安全、工期、成本等维度影响到建筑设计。若能够科学运用概念设计，可以有效提高结构设计的科学性、合理性、可靠性以及安全性，同时也可以进一步降低计算方面的错误，从而不断完善结构设计效果。

同时，合理应用建筑概念设计可以提升建筑设计的合理性，也能够增强工程技术人员的工程实践能力，可以进一步优化建筑设计人员的概念设计能力，更利于增强建筑设计人员的创新能力。在概念设计的实际应用时需要对建筑结构受力等内容进行明确，要更加全面地对建筑结构承受力量加以剖析探究，基于此实现建筑结构计划改进目标。设计工作者应当遵照创新发展的思想，科学、全面地剖析建筑所具有的各种功能，以此为基础进行建筑结构的设计，不但可以增强建筑物的功能性，同时也能够进一步提升建筑设计方案的安全性、经济性。

1.2 概念设计和结构措施对于建筑结构设计的影响分析

伴随科技的日新月异，建筑结构设计的手段和水平都有了较大发展，这也大大推动了建筑行业的可持续发展。对于现代建筑来说，传统建筑设计方式不再适用，建筑设计人员要运用先进技术提升建筑设计科学性，依托前沿概念实现建筑物质量的提升，推动建筑物的智能化发展。结构措施的作用在于保证建筑工程中的各个部分都可以充分发挥作用，能够确保各个部门相互协调，保证符合具体应用的要求，同时可以防止由于零件、组件等产生问题而影响到设计效果。对于建筑结构设计来说，概念设计是非常关键的，相对于建筑设计来说其更具客观性，两者的充分结合能够形成虚拟性建筑，是确保建筑发展的基础性条件。概念设计对于建筑具体设计内容具有较大影响，在建筑物建设时设计人员的思想往往会和人们的居住目标产生不一致的问题，若两者出现矛盾，会对构筑物架构产生重大负面影响。如果概念设计与架构设计两者之间大体相同，那么就能够和住户要求相匹配，此种情况下能够大大提升建筑建设效果，但还是存有一些不足，在此种状况下建设的建筑物必然具有不达标之处。

2 建筑结构中概念设计以及结构措施

2.1 建筑结构中概念设计的应用

第一，设定合理的建筑结构刚度。建筑结构设计中需要满足各种指标，其中最重要的指标之一就是结构刚度，其对于建筑结构设计具有非常关键的作用，直接影响着建筑架构的安全水平。设立恰当的建筑结构刚度能够让建筑的抗震水平大幅提高，同时能够让建筑物自然振动周期增长。除此之外，较好的刚性能够在增加建筑空间利用率的同时减少材料消耗，能够对建筑结构进行优化。

第二，设定合理的建筑主体架构。概念设计应当遵照科学性、对称性的准则，这样能够大大降低建材的损耗，让建筑架构的扭转力变小，能够确保建筑架构的安全性以及稳定性。对称性是确保建筑结构整体性、统一性非常关键的特性，在设计过程中为了保证建筑架构拥有充分的对称性，可以对建筑质心、平面重心等实际距离进行必要的优化调整，最后明确科学的重心地点，确保建筑架构对称。

第三，依照建筑现场实际状况确定建筑基本架构。在对所要建设区域实施调查分析过程中，需要按照所在地的具体地形地貌、所建建筑物的具体形态等设定最为合适的建筑物基础。一般情况下建筑物基础分为“桩基础”和“箱基础”等形式，这两种基础应用较为广泛，其中桩基础更多应用在负载较低亦或地面硬度较小的多层建筑中，这种基础模式可以把顶端形成的负载传输至底部，另外把其传输至土地中，可以确保建筑物的稳固性、稳定性；相对于桩基础来说，箱基础具有更好的整体刚性，能够将所承载的载荷均匀分解，从而提升建筑的安全性和稳定性，并且避免因为不均匀载荷所造成的基础沉降，进一步提升建筑物的抗震性能。

第四，对图纸设计进行规范。对于建筑结构设计来说，图纸是最为根本的参考和指导资料，高质量图纸可以辅助建筑企业更好地进行施工建设，能够有效控制施工周期，同时也可以确保施工质量。加强图纸的设计规范性是非常关键的，是保障图纸设计质量的重要手段，需要多方形成有效合力来推进。一方面，在进行图纸设计时要最大程度按照标准路径来实施，例如要按照标准统一的测量单位来进行，要采用标准统一的标识方法；另一方面，其他相关部门要加强图纸设计标准的审核优化工作，对于图纸的内容进行及时全面的核查，发现不明之处要及时修改完善，确保图纸的清晰性、准确性。

第五，增强设计人员专业能力以及设计方案的合理性。建筑结构设计中设计人员的专业技能是非常关键的，直接影响着建筑结构的综合质量，为此必须要保证设计工作者拥有突出的综合素养、较高的技术水平，持续提升技能素养。在设计工作开展期间必须要认真实际勘察，进而确保建筑项目设计的科学性。建筑公司应当组织员工参与系统性的培训，为员工的成长创造机遇 。

2.2 结构设计的相应措施

第一，科学选择建设场地。在确定建筑场地选定过程中一定要保证其具有较高的抗震性能，即使对于同栋建筑物来说，在不同的建筑场地来说其抗震性能也具有较大的差异，对于建筑整体结构也具有较大的影响。在场地选择时一定要充分考量受到地震影响时建筑基础结构受到破坏的情况，同时参照合适的施工计划以及经济性原理确定好相应的结构形式和基础计划。因为使用了此种方式，建筑结构的可塑性、抗震性大幅提升。

第二，选用科学的建设材料、提升材料利用率。一方面，钢材和混凝土是建筑中最为重要的材料，在选定材料时一定要结合特定标准选定强度更高的模型来进行，一般情况下要确保混凝土强度在C25以上。另外，要采用更高强度的钢筋（例如HRB400钢筋）来对结构元件实施纵向加固；另一方面，要按照建筑工程的实际情况选定更为合适的新型建筑材料，在建筑建设过程中往往要采用钢筋混凝土材料，其能够将钢材与混凝土进行充分结合，最大程度发挥两种材料的优势，从而发挥出更大的建筑作用，能够进一步提升建筑物的稳定性、安全性。其核心优势可以从如下两方面进行体现：

①通过混凝土的作用能够对外部钢管进行更加有效的支撑，能够使得两种材料的优势进行互补，最大程度发挥各自的优势，进一步提升其承载性能；②通过外部钢管的作用能够对内部混凝土进行控制，这样也能够增强混凝土的强度，能够降低混凝土的变形概率。钢筋混凝土结构进一步增加了建筑结构的抗震性能，并为超高底柱的轴向压缩比有限的问题提供了有效的解决方案。

建筑结构设计过程中结构措施对于设计人员的工作是非常关键的，能够实现更加完整的结构设计 ，同时能够提升与结构活动有关的工作能力。在设计过程中通过结构措施可以对具体设计工作进行有效协调，能够确保建筑结构的稳定性，同时也能够进一步提升建筑材料的利用率。同时，在设计时需要在确保设计基本效果的基础上最大程度降低材料的使用量，从而减小材料成本。比如长方形横截面压缩构件运用率通常不高，这大多是由于梁在建设期间较易发生变化，另外材料运用效率低下。采用结构剖析的方式可以了解梁截面的形状改变状况，根据所得结果对其进行优化调节，进而在轴向力不明确的状况下大幅提升材料运用效率。

第三，加强结构体系协同工作。建筑中不同结构体系（水平结构体系、竖向结构体系）对于确保整个建筑的安全性、可靠性具有重要作用，要确保两者之间有效协同作用。对于现浇钢筋混凝土建筑来说，施工过程中要将水平结构体系内的板构件、梁构件共同浇筑，这样就可以通过T形梁的方式来增强抗弯性能。通过水平结构体系中梁构件以及竖向结构体系中柱构件所构成的框架结构共同承载侧向力的影响，同时通过立体式空间结构体系（主要通过水平结构体系的梁、板构件与竖向结构体系的柱、墙构件共同组成框架-剪力墙构成）可以增强两个方向侧向力的承载性能。

3 结束语

现代建筑的复杂性不断提升，涉及到方方面面的内容，对于设计人员来说，需要充分分析建筑结构设计的具体需求，明确建筑结构的设计关键点，并且要进一步提升对施工所在区域的剖析力度，掌握更详细的勘查信息，对作业现场加以动态剖析，将其作为根基制定最恰当的结构设计计划。设计工作者应该综合运用概念设计与结构设计举措，改进建筑项目架构设计成效，实现建筑结构强度、抗震性能的显著优化。