建筑结构设计中的概念设计及其措施

邓铁军

摘要：近年来我国正在开展大规模的城市规划建设活动，一座建筑的形象能否与整个城市的相吻合首先取决于这座建筑的设计理念，而建筑的设计理念就是它的灵魂，也是它能够否得到人们喜爱的决定性因素。设计的美感不仅来源于建筑的外观，还取决于建筑的现代化程度、结构形式、投资力度等。完美的建筑设计方案必须同时具备完美的设计理念和真实的建筑效果，通过各单位的通力合作在施工中将设计方案全方位的展现在大众面前。

关键词：建筑;结构设计;概念设计;措施

近年来，概念设计在我国的建筑行业得到了广泛的认可，并且在建筑设计中得到了广泛的应用。概念设计的优势在无数成功的建筑实例中得到了充分的体现，从而得到了广大工程师的认可，并且在他们的设计方案中得到了真实的体现。迄今为止，概念设计的理念已经遍及整个建筑行业，并且对建筑行业的发展产生了深远的影响。在未来，感念设计的发展和创新离不开无数建筑设计工作者的探索和追求，人类的生活环境必然会因此得到改善。

一、概念设计的内涵

（一）方案选择的合理性

設计方案的选择决定了建筑工程的结构和建筑质量的上限，对使用功能的实现程度也有着巨大的影响作用，因而十分重要。由于在进行建筑结构设计的过程中需要考虑到多种不同的影响因素，因此可能会存在多种具有显著差异的结构设计方案。选择必须建立在对现有方案进行充分的分析和比较的基础之上，在进行选择的过程中应当遵循科学、合理、发展的原则，所选取的最终方案必须同时满足科学合理和经济可行的要求。设计方案的可行性需要通过对建筑工程所在地的现场环境和施工条件以及施工工艺和建筑材料等情况的全面分析来进行确定，每一个环节都必须有充足的的科学依据来证明其合理性。此外，各种可能会影响到结构设计方案的因素都需要聘请专业人士来进行分析和评价，并且以此为依据来进行结构设计方案的选择，确保方案的科学性和合理性。

（二）结构设计的科学性

建筑结构的概念设计必须要有专业的科学理论作为支持，概念设计的合理性通常可以使用设计简图来进行评估。安全性和准确性是进行结构简图选择时需要遵守的首要原则，缺乏科学性的设计简图会导致建筑结构的概念设计出现相应的错误，从而严重影响到建筑工程的质量。基于此，制作结构设计简图时必须严格按照科学、精确的标准来进行，将误差限制在可以控制的范围以内，并且通过严格的审查制度为设计简图的质量提供保障。

（三）设计结果分析

随着信息技术的发展和普及，种类繁多的计算机设计软件为我们的设计工作提供了极大的便利。然而由于算法模型和参数设置等原因，不同软件运算得出的数据之间可能会出现较大的出入，让使用者无所适从的同时也给设计工作带来了麻烦和混乱。因此，软件的选择对设计工作的正常有序进行具有非常重要的影响，在选择之前必须对备选软件的运行模式进行仔细的研究和分析，结合工程现状和设计原理选择最佳的软件，为运算结果的科学性和准确性提供可靠的保障。

二、概念设计的应用方法

（一）抗震设计中的应用

一般情况下，设计人员在进行抗震设计时首先需要确定混凝土的初始尺寸和等级，然后对建筑的实际刚度进行计算，根据计算得出的结果推断出地震力的强度，在此基础之上确定配筋的数量。根据结构的刚度、地震力和配筋数量三者之间的正比关系可以确定，在配筋数量增加的同时，地震力的效果也会加剧，因此并不会起到理想的抗震作用。概念设计在抗震设计的应用能够有效扩宽设计者的思路，降低作用效应在抗震设计中的创造性应用能够发挥出积极的抗震作用。

（二）计算分析中的应用

随着全球信息化时代的来临，计算机技术在我国的各行各业中得到了广泛的应用，尤其是在建筑业这种科技含量比较高且需要进行大量运算的行业中，应用的程度更为深入。在工作实践中，计算机技术确实能够将设计人员从繁重的计算工作中解救出来，然而由于计算机软件自身的缺陷，在对于影响因素较为复杂的运算中显示出了明显的不足，并且不同软件的缺陷也会有所不同。因此，数据的计算必须要在合适的计算机软件中进行，否则将会导致结算结果出现严重的偏差，但也正是因此给概念设计在电算分析工作中的应用创造了空间。为了保证计算结果的真实性和准确性，设计人员在计算机运算得出结果之后应当根据自身的专业知识和实际经验对其作出迅速地判断。

（三）方案选择中的应用

为了确保建筑结构设计方案的经济性和合理性，在进行选择的过程中需要应用到概念设计的原理。在具体的实践工作中，基础设计方案需要在对施工现场的地质条件、施工条件、荷载分布情况、结构类型等综合因素进行充分考量的基础之上进行选择，从而得到最佳的结构设计方案。地基基础的设计工作需要在实地勘察报告的基础之上开展，没有勘察报告时设计人员应当收集与之相关的资料，将能够掌握的现场地质情况作为开展设计工作的依据，完整的信息是设计工作合理性和准确性的根本保障。

三、应用概念设计的重点注意事项

（一）以建筑的实际需求为依据选择最适宜的结构设计方案

建筑工程的实践工作对于设计方案有着很高的要求。概念设计要求设计师同时具备丰富、合理的想象力和根据实际情况对建筑工程的地理环境、施工条件、材料供应能力等具体情况进行综合分析的能力，并且抗震节点的分析、应力、总体的布局结构等情况必须在结构框架上得到明确的体现。例如在建筑结构的抗震设计中，概念设计的应用要求设计者必须能够对建筑材料的性能进行精准的把控，从而对各种风险因素实施分析，对概念设计的整体理念加以重视，在对建筑物采取的抗震措施中充分运用概念设计的理念，将地震等不可抗力的发生可能会对建筑物产生的破坏性影响降到最低。

（二）计算简图的选择必须以充分的科学理论作为依据

建筑结构设计的计算必须在计算简图的基础上进行，计算简图还能够保障建筑结构的安全，因此建筑设计师在选择合适的计算简图时必须要切合实际，以建筑结构的实际情况和具体要求作为选择的依据。概念结构设计必须建立在有足够数量的精确的建筑结构数据的基础上进行，同时还需要遵守建筑延伸性原则、强柱弱梁原则等必要的建筑构造设计原则。建筑设计间图是进行建筑结构设计的必要条件，能够确保建筑结构设计的合理性，避免发生楼层破坏等严重的质量安全事故，保证设计方案的可行性。

（三）计算结果的分析

在我国，设计师通常会利用计算机软件来完成建筑结构设计中的计算工作，但可以用于计算的软件种类繁多且都存在各种程度的缺陷，致使不同软件的计算结果之间存在较大的差异。因此，设计师必须利用自身的专业技能和实践经验，结合具体情况来对计算结果进行分析，通过反复比较和审核确定准确的计算参数，从而得到最符合实际的计算结果。建筑设计工作通过概念设计理念的应用得到了极大的便利，对概念设计的理念进行深入的把握，在建筑结構设计中进行灵活的运用，终将推动建筑结构设计向着更加人性化、科学化、理想化的方向发展。

四、概念设计措施

建筑结构内部的各个构配件必须相互配合，从而达到协同工作的目的。因此，结构固件在极限承载状态下必须能够共同受力，始终保持一致的受力状态，并且在使用寿命和耐久性上趋于相同，基础与上部结构在协同工作中表现为一个有机的整体。此外，协同工作还表现各个构件在结构受力时能够同时达到较高的受力水平，为了确保同层的柱在相同的水平位移中能够同时达到最大承载力，在设计多、高层结构的建筑时应当避免出现短柱。由于垂直和水平方向的巨大荷载，高度和层数越高的建筑底层柱的截面越来越大，导致低层出现大量短柱。这种现象可以通过对大截面柱进行开槽，将矩形柱改为“田”型柱，从而达到曾大长细比，避免出现短柱的效果，达到最大的水平承载力。目前对于粱的跨高比还没有形成足够的认识，因此没有相关的条件限制。控制柱的轴压比和改善配箍对于增大柱在地震作用下的变形能力方面具有同样的效果，提高柱轴比的限值可以通过密排螺旋箍筋主或者钢管混凝土来实现。

结束语

在经济和物质条件越来越丰富的当下，人们的生活需求已经很难通过物质条件得到满足，开始逐渐向精神层面上进行转移了。为了满足人们对于居住环境越来越高的要求，我们必须对计算机技术进行更深层次的应用，发展出更加先进的计算理论，研发出更为轻质高强、安全环保的新型建筑材料，并且在建筑中进行应用，推动建筑结构设计向着更加安全、可靠、经济、适用的方向发展。建筑师必须打破传统，丰富传统，创造出更加完美的建筑作品。

参考文献：

[1]常微靖.建筑结构设计中的概念设计与结构措施[J].建筑工程技术与设计，2019（21）：1212.

[2]郭丛之.当前建筑结构设计中概念设计的应用分析[J].居业，2019（8）：47，49.

[3]赵申.浅谈概念设计在建筑结构设计中的应用[J].建筑工程技术与设计，2019（21）：948.

[4]吴明华.概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用[J].建筑工程技术与设计，2019（23）：1144.

[5]陈景山，吴涛.建筑结构设计中的概念设计及结构措施浅述[J].建筑工程技术与设计，2019（23）：3945.

[6]胡方亮.浅析概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用[J].建筑·建材·装饰，2019（14）：209-210.