概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用

概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用

秦乔明

武汉和创建筑工程设计有限公司 , 湖北省武汉市 430074

摘要：历经40多年的努力，我国向时代交出一份满意的答卷。经济实力的提升，使得市场环境越来越好，这对建筑业来说是利好消息。建筑事业在如火如荼发展，各种问题也不断涌现，其中就包括结构设计问题。问题之所以会出现，根源在于设计工作不过关。概念设计理念与结构措施一经问世就广受关注，将其融入建筑结构中，可显著提升设计水平。为此，本文就如何有效应用概念设计与结构措施进行研究。

关键词：概念设计;结构措施;建筑结构设计;应用

引言

建筑工程结构设计工作面临的不确定因素较多，稍有不慎就很容易出现结构隐患问题，严重时甚至会引发安全事故。为防止上述问题的发生，在设计过程中设计人员应将结构概念与结构措施相结合，确保建筑结构主体的经济性与安全性。从多个方面针对主体结构设计方案进行合理安排与准确落实。结合实际工程案例的反馈情况来看，设计人员通过合理运用概念设计以及结构措施方法，不仅有效增强了结构主体的质量性能，同时也有效减少了结构主体损伤问题出现，具有重要的应用价值。

1概念设计概述

概念设计指基于设计人员的经验积累，根据工程项目的具体情况和业主需求，使方案设计具有较强的针对性。所以，工程设计人员应重视业主的需求，对需求进行详细分析后，根据建筑项目的特点确定建筑项目设计方案。工程设计人员应利用建筑设计理论，借鉴成功案例经验，优化建筑项目的设计内容，完成符合业主需求的结构设计方案。概念设计可分三个步骤完成，即分析、综合、评价。在分析步骤中，设计人员要对需求数据进行分析和验证；在综合步骤中，设计人员应广泛收集数据信息，按设计需求确定初步的设计雏形；在评价步骤中，设计人员应对设计方案进行筛选，从中选择最优方案。可以看出，概念设计要求设计人员具有较高水平的专业综合素质，同时具备发散性思维能力，能够从庞杂的数据中筛选出有用信息，实现建筑结构的深度设计，充分满足业主对工程的需求。

2建筑结构设计的意义

建筑行业的迅速发展，使各类建筑技术层出不穷，并取得了良好的应用成效。当前，人们越来越注重生活品质，而优化建筑结构设计，合理运用建筑技术也显得更加重要。可以说，加强建筑结构设计的合理性，是保障建筑工程质量安全的先决条件。在建筑结构设计中，只有全面考虑各方面影响因素，才能保障建筑的可靠性。然而，随着建筑结构设计水平的提高，设计人员所要面临的问题也不断增多。为此，设计人员应不断完善结构设计方案，有效弥补设计工作中存在的不足。

3概念结构设计与结构措施对建筑结构设计的影响

在对建筑结构进行设计时，概念设计的作用是非常巨大的，概念设计的使用使得建筑设计的客观性更强，而且通过将概念设计和建筑设计进行有效结合来进行虚拟建筑物的搭建已经成为当前建筑行业发展的基础。在概念设计运用过程中，如果设计人员和业主的预期目标出现了不一致，甚至是相矛盾的情况，就会直接影响到建筑结构的形式，这对建筑物的构建是非常不利的。如果概念设计与结构设计的预期目标基本保持一致，那么就能够在很大程度上满足业主的各项要求，但是依旧会存在的一些问题，而这些问题的出现也会对建筑物产生一定的影响。基于这种情况，要想使概念设计和结构设计保持高度一致就要找出二者之间的契合点，把概念设计作为结构设计的依据，同时使用结构设计来对概念设计进行有效的完善，从而在最大程度上满足使用者的需要，实现建筑行业的可持续发展。

4实施概念设计的措施

4.1在场地选择中的应用

建筑结构设计的有效性与科学性直接影响建筑结构的稳定性及施工质量水平。合理选择施工场地，可以确保设计方案的顺利实施。因此进行工程场地的选择时，可使用概念设计的理念。利用概念设计理念考虑地质因素的影响。建筑工程的稳定性容易受地质因素的影响。为了避免地质因素对建筑结构稳定性产生影响，工程设计人员应在项目建设前对施工现场进行勘察，确保建设场地满足项目建设的地质条件。此外，还应考虑抗震性因素的影响。建筑工程的结构抗震性会影响工程的安全等级。工程技术人员应按建设等级确定抗震指标，确保建筑工程的安全性。

4.2结构体系

为了保证建筑结构体系的完整性，在进行建筑结构设计时，要对结构力学进行科学利用的基础之上来进行合理的计算。因为建筑结构构件进行连接的关键点就是在于结构体系，因此为了确保每个构件之间的应力能够实现良好的配合，就要对每个构件的承重情况进行仔细分析，然后在此基础之上来选择与之相匹配的结构方式。这样做的主要目的就是通过物理学的计算使用科学的措施来保证结构体系的稳定性。此外通过对单体构件质量进行有效的控制，来对整体建筑结构的应力进行计算，科学应用每个构件之间的作用力来构建结构效能的最大应力，由此来保证建筑工程结构的质量。

4.3抗震设计

抗震设计是建筑结构设计的第一步，也是最为关键的一步。设计人员要全面了解建筑场地情况，并准确掌握建筑结构的相关参数。结合两方面内容，计算出地震荷载。依托这一数值确定配筋数量。科学表明，刚度、地震力、配筋数量之间存在紧密联系，可以说是牵一发而动全身。建筑结构的刚度提高时，地震力也会随之增大，这时就需要配置更多的钢筋。反之，使用钢筋越多，说明强度、抗震力的要求越严苛。倘若人员抗震设计能力不足，就需要从两方面入手，一是从理论基础中汲取思路，二是从实务操作中积累经验。经过一系列学习，不能说思如泉涌，但最起码符合设计要求。在设计过程中，设计人员要懂得创新。比方说在各构件之间布置隔震层，并在顶端进行特殊处理，以此降低地震影响。

4.4在平面结构中的应用

高层建筑的设计需考虑风荷载对建筑结构造成的影响。通常建筑物越高，受到的风荷载影响越大。如果建筑物长期承受来自各水平方向力的作用，会使建筑物侧面发生位移。所以，在分析建筑物遭受风荷载影响的过程中，应先对邻近建筑物的风荷载影响进行详细分析，将分析结论用于建筑结构的设计工作中，提高建筑工程的抗风能力。进行建筑物的整体平面设计时，可使用概念设计，对风荷载影响下建筑物结构的侧移问题进行综合分析。选择抗风性良好的平面类型，分析时也应考虑建筑四周的高层建筑对风压造成的影响，根据建筑物需抵抗的竖向及水平荷载力，解决建筑平面设计中的工程问题，从而提升建筑平面的结构质量。

4.5变形缝设计

变形缝是一种有效提升建筑稳定性的构件，常见的类型有三种，分别是伸缩缝、沉降缝和防震缝。每一种变形缝的作用不同，这是设计人员需要了解的地方。伸缩缝常用作预防温度裂缝的产生。当建筑物规模较大时，一定要使用伸缩缝，以此降低墙体热胀冷缩的影响。沉降缝多用于防治地基沉降，是让建筑物屹立不倒的关键。防震缝，顾名思义是指利用变形缝提升建筑物的抗震能力。之所以能够取得这样的效果，取决于防震缝能够让结构刚度均匀。至于如何选择，需要根据实际项目来决定。

结束语

总之，在建筑结构设计工作中，保障结构设计的科学性和有效性是非常重要的。当前传统的结构设计理念已经无法满足现代建筑结构设计的要求，而概念设计和结构措施的运用则改变了传统设计理念效率低、安全保障性低的状况，在很大程度上提高了整个建筑工程结构设计的质量。

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