建筑结构设计中概念设计与结构措施的应用探析

文/杜帅、王超级 中国核电工程有限公司郑州分公司 河南郑州 450000 孙心静 郑州创杰企业管理咨询有限公司 河南郑州 450000

1、概念设计在建筑结构设计中的应用

1.1 建筑抗震设计中的概念设计应用

建筑的设计必须考虑当地的地质灾害因素，地震对于建筑的破坏性是巨大的，建筑的整体结构刚度、配筋数量与地震力的关系是成正比的。从这一关系比例也可以看到，如果增加了建筑结构的配筋数量，也会起到增强地震力的效果。因此建筑结构设计时在针对建筑的抗震进行设计时要充分的考虑这一关系，预设抗震防裂度，通过砼等级与初步指定的尺寸科学计算结构的刚度，在通过结构的刚度来推出地震力，从而进一步得到建筑配筋中的数量。可以说将概念设计应用到建筑的抗震设计中，拓展了建筑结构的设计思路，宏观上指导了建筑结构设计的思想路径，扭转了传统结构设计中思考模式单一的现状。同时，在抗震设计中应用概念设计时，可以在主体与基础之间安置隔震层，并在建筑的顶端安放“反摆”，这种隔震消能的方法就是概念设计的体现之一。

1.2 设计方案中的概念设计应用

在进行建筑结构设计方案的设计时会运用到结构设计，尤其是在设计初期可看到建筑的平立剖图。但以往在设计这些建筑的方案时，建筑结构设计师仅仅从宏观上、系统上、复杂上进行设计，没有对基础结构进行布置。建筑结构设计师要将概念设计引用到设计方案当中，通过空间机构的概念来对整体的方案设计进行一个掌控，这也就要求建筑结构设计师掌握简单的概念设计结构方案，以便于更好地开展设计工作。

1.3 电算分析中的概念设计应用

随着大数据时代的到来，对电算分析产生了巨大的影响，由于电子计算机在工作时的智能化、长效化、精准化、高效化被广泛应用到建筑的结构设计当中[4]。虽然智能计算机的应用可以提高设计师的工作效率，但由于建筑设计时要设计到诸多可变性因素，计算机并不能够进行有效的应对。同时计算机在进行设计计算工作时，由于采用的软件不同也会影响计算的结果，因此将概念设计应用到电算分析中，建筑结构设计师根据电子计算机的结果进行分析与判断，从而最大程度的发挥电算在结构设计中的作用。

2、建筑结构设计中结构措施的应用

2.1 增强安全意识

在设计工作中，务必秉承认真谨慎的态度，熟练掌握国家及行业规定的技术标准，前期配合其他专业参与建筑方案的确定，加强结构概念性设计，这样才能增强建筑结构的安全性。

2.2 维护建筑结构设计的合理性

2.2.1 保证建筑结构方案的合理性

前期的概念设计，在整个设计过程里起着举足轻重的作用，一幢建筑物的设计，如果没有事先经过全盘的、正确的概念设计，以后的计算模式再准确、计算再精确，也不可能是一个经济、合理的设计工程。为此，需要设计人员不断地丰富自己的结构概念，深入、深刻的了解各类结构的性能，并能有意识地、灵活地运用它们。

2.2.2 保证配筋的合理性

在建筑工程中，钢筋是一种十分常见的建筑材料，在剪力墙结构设计中，应严格按照结构的要求做好配筋设计，为了保证钢筋分配的科学性及合理性，应将横向水平钢筋设置在外部，纵向钢筋设置在内部。但大部分建筑地下结构会受到土体压力的影响，为有效增强土体的抗侧压能力，需将纵向钢筋布置在外部，横向的钢筋布置在内部，进而有效提高墙体的刚度。

2.2.3 提高基础的合理性

在建筑建设的过程中，基础设计的合理性直接关系着建筑结构设计的质量。比如，一些建在山区的建筑物，应充分考虑山体滑坡、泥石流等自然灾害对建筑基础稳定性的影响。因此，设计前，设计人员要全面掌握建筑周边的环境和地质条件，并且还需考虑地下水对建筑基础的影响，以此完善设计的综合水平。

2.2.4 加大楼板设计的控制力度

楼板直接关系到建筑的安全性和使用性能。在楼板设计工作中，需充分考虑主次梁的受力情况，并对受力较大的楼板进行科学的控制和处理，包括舒适度验算等。在保证楼板受力性能的前提下，减少钢筋用量，加大工程的经济效益。

2.2.5 采取有效措施优化建筑结构

建筑工程主体结构的合理性对工程整体的性能和质量有着十分显著的影响。所以在结构设计的过程中，应始终坚持科学合理的原则。除此之外为了加强建筑结构的耐久性，可选择质量较轻的结构形式，如板式轻型建筑等。此外为了增强结构的耐久性，建筑结构内部需具有较强的灵活性，这样既可满足不同功能的建筑需求，也可有效避免返工问题，减少了工程建设过程中的能源消耗。再者，结构的灵活性也可确保后期工程改造升级的顺利开展。研究表明，建筑结构体系中存在临界点，因此，在建筑设计中，要在确保结构安全稳定的基础上，充分发挥结构的功效。

2.3 增大建筑结构的抗震能力

建筑结构的抗震能力是衡量建筑设计水平的重要指标，若要更好地提升建筑结构的抗震能力，建筑企业必须不断提升自身的思想认识水平。另外，在建筑工程建设和施工的过程中，还需按照工程设计的基本要求使用建筑材料。在工程施工前，考察工程的各项参数，进而选择符合工程基本情况和建设要求的施工材料，维护建筑的安全性，保证建筑工程的质量。如在剪力墙结构设计中，严格控制剪力墙的材料，并且还要对剪力墙的各项参数予以严格控制，以此加强剪力墙结构的安全性。这里需要格外注意的是切不可采取减少施工材料的方式来降低成本投入，要全面维护建筑结构的安全性。

结语：

综上所述，概念设计不仅仅是简单意义上的概念应用，建筑设计师将概念设计应用到建筑结构中的设计中去，这样才可以解决建筑结构设计上的一些难题，帮助设计师做出正确的设计预判，对于建筑的抗震设计、方案设计以及电算分析都有非常巨大的作用。设计师在进行结构设计时，还要充分的考虑自然因素、技术因素等多项复杂因素，提高设计的科学性与准确性。