概念設計與結(jié)構(gòu)措施應用于建筑結(jié)構(gòu)設計策略淺談

1、    概念設計與結(jié)構(gòu)措施應用于建筑結(jié)構(gòu)設計策略淺談    摘 要：近幾年來建筑行業(yè)發(fā)展態(tài)勢良好，在不斷發(fā)展的過程中，建筑規(guī)模逐漸增大，建筑結(jié)構(gòu)也趨于復雜化，這就為建筑結(jié)構(gòu)設計工作帶來了較大的難度。在具體進行結(jié)構(gòu)設計時，既要考慮安全性因素，又要考慮使用功能。為使建筑結(jié)構(gòu)的設計合理，需要將概念設計應用其中，并且遵循一定的結(jié)構(gòu)設計原則，方能保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。關鍵詞：概念設計;結(jié)構(gòu)措施;建筑結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)設計一、 概念設計的主要流程概念設計實際上是指，相關的設計人員以特定的理論為基礎，結(jié)合以往的設計經(jīng)驗與工程特點對建筑結(jié)構(gòu)的布局進行設計，綜合

2、考慮安全因素和抗震因素，以概念性理論為依據(jù)，對設計方案進行綜合評估的過程。具體而言，概念設計可分為三個階段：首先是進行設計分析，針對工程相關的信息進行收集與分析，其主要優(yōu)勢為可以針對一些不確定和不完整的數(shù)據(jù)展開分析，具備模糊分析的功能;其次是對于已有信息進行綜合處理，設計人員可結(jié)合自身的設計經(jīng)驗與創(chuàng)新能力對工程信息進行整合之后，進行具體的設計，并且將工程方案落到實處;最后進行方案評估，對已經(jīng)完成的結(jié)構(gòu)設計方案進行綜合評估，對比分析其中的問題。結(jié)合工程實際對方案進行不斷完善與優(yōu)化，使其最終滿足工程建設的需求。二、 建筑結(jié)構(gòu)設計中概念設計的應用策略（一）合理選擇施工場地進行建筑結(jié)構(gòu)設計前，首先需要

3、明確建筑場地的基本條件。一般而言，會根據(jù)工程要求選擇特定的建筑場地。從以往的工程中來看，場地選擇是影響建筑結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的重要因素。進行場地選擇時，需要對建筑的防護、日照以及邊界等進行綜合考慮。另外，考慮到建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，還需要了解建筑場地的抗震因素，盡量避免在抗震能力較差的區(qū)域內(nèi)修建建筑物。而在無法避免的情況下，則需要采取有效的施工工藝加固結(jié)構(gòu)，增強其抗震性能。以鋼筋混凝土房屋建筑結(jié)構(gòu)為例，其抗震能力較強，具體見表1，可以被作為危險地段施工的主體結(jié)構(gòu)。（二）建筑基礎的確定在建筑場地得以確認后，還需依據(jù)場地的結(jié)構(gòu)特點，明確建筑基礎。在建筑工程中，常用的基礎類型包括箱型基礎以及樁基礎等。在一些土

4、質(zhì)較為松軟，且荷載能力較差的建筑場地通常會采用樁基礎進行施工，以增強其結(jié)構(gòu)強度和穩(wěn)定性。而箱型基礎的優(yōu)勢則在于其自身的剛度較大，可將由上層建筑施加的應力均勻的分布在地基結(jié)構(gòu)中，從而增強地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，一般在高層建筑中較為常用。（三）科學選定建筑主體進行建筑主體設計時，通常需要遵循對稱性的原則，以此來保障結(jié)構(gòu)布局合理，增強建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。同時合理的布局還可使建筑結(jié)構(gòu)的承力性能處于更好的狀態(tài)，能夠減少施工材料的成本投入。在建筑結(jié)構(gòu)逐漸復雜的基礎上，對稱結(jié)構(gòu)的設計存在一定的難度，為了實現(xiàn)結(jié)構(gòu)對稱，需要對結(jié)構(gòu)重心進行調(diào)整，確保結(jié)構(gòu)主體的設計均圍繞一個中心點開展。三、 結(jié)構(gòu)措施的應用策略（一）協(xié)同結(jié)

5、構(gòu)體系在概念設計中就指出，建筑結(jié)構(gòu)中的各個結(jié)構(gòu)需要具備協(xié)同作用的關系，除了要保證單個結(jié)構(gòu)體系的承力性能外，還要確保各個結(jié)構(gòu)體系之間均能相互作用，共同構(gòu)成較為穩(wěn)定的建筑結(jié)構(gòu)。在進行結(jié)構(gòu)設計時，也需要將協(xié)同結(jié)構(gòu)的理念落到實處，使建筑結(jié)構(gòu)形成一個完整的整體，共同承載來自四面八方的應力。對于一些開放性的空間來說，在承擔來自上層建筑的荷載應力時，需要通過在開放空間內(nèi)設置梁柱來幫助四面墻體結(jié)構(gòu)共同承擔上部壓力。協(xié)同結(jié)構(gòu)的設計，要求各個結(jié)構(gòu)體系在共同作用的情況下，能夠承載更大的荷載壓力。（二）提升建筑材料利用率從早期的一些建筑工程來看，材料利用率也是影響結(jié)構(gòu)性能的關鍵性因素。一般而言，材料利用率與建筑結(jié)構(gòu)的

6、穩(wěn)定性呈現(xiàn)出正比關系，即材料利用率高則結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強。在建筑設計中，為了控制施工成本，均希望通過合理的結(jié)構(gòu)設計來減少成本投入，即充分發(fā)揮材料的應用作用，增強結(jié)構(gòu)強度。在建筑結(jié)構(gòu)中，矩形截面屬于常規(guī)性的受力構(gòu)件，而在材料利用率方面則偏低，這主要是由于其作為梁面的應力水平較差。基于上述問題，可以通過適當變換梁截面的應變梯度來增強其材料利用率。平面桁架結(jié)構(gòu)就是在此基礎上所產(chǎn)生的新型受力結(jié)構(gòu)，不僅能夠減少成本投入，還可發(fā)揮更好的承力性能。四、 結(jié)束語概念設計是在建筑行業(yè)快速發(fā)展的基礎上所產(chǎn)生的新型設計理念。在實際工程中的應用表現(xiàn)出了良好的應用優(yōu)勢，不僅能夠優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)，還可在一定程度上控制施工成分，對于提升建筑結(jié)構(gòu)設計的可行性也具有積極作用。因此，備受設計人員的喜愛。在現(xiàn)階段，概念設計的應用已經(jīng)逐漸成熟，為建筑結(jié)構(gòu)設計提供了良好的依據(jù)，這必定會促進建筑事業(yè)的進一步發(fā)展。參考文獻：1金花，于拓.概念設計與結(jié)構(gòu)措施在建筑結(jié)