概念设计在建筑结构设计的运用

1引言

近年来，建筑产业得到了突飞猛进的发展，社会对建筑设计也提出了更高的要求。在当今的建筑工程设计中，结构设计不再局限于传统的设计模式中，有了新技术和新理念，有效促进了建筑结构的优化与创新，给建筑施工技术带来了更好的发展空间。

2建筑结构设计概述

建筑结构设计就是建筑结构设计人员对所要施工的建筑的表达。一般来说，建筑结构设计主要分为3个阶段：结构方案阶段、结构计算阶段和施工图设计阶段。结构设计方案是指根据建筑方案及建筑的重要性、工程地质勘测报告、建筑所在地抗震设防烈度以及建筑的高度和楼层等确定建筑的结构形式。确定结构形式后，根据需要的不同结构形式的特点和要求布置结构的承重体系和抗震体系，最后，根据实际情况绘制建筑结构平面布置图。在建筑结构设计工作中，概念设计和结构措施十分重要，它反映了设计工作人员的设计水平和工作成果。近年来，我国设计行业高速发展，其设计理念和设计方法也由传统的经验计算、容许应力计算和破损计算状态逐步发展成一种为人们普遍所接受的设计模式[1]。

3建筑结构设计中的概念设计与结构措施

3.1概念设计与结构措施概述。建筑结构设计中的概念设计，就是利用人们对建筑结构抗震设计的相关知识，加强对建筑结构设计工作中的问题的把握和控制。通常情况下，在利用概念设计时，主要内容是从建筑结构设计的总方案开始。但是从宏观角度讲，通常所说的概念设计和结构措施的运用，是指对建筑结构设计中发现的问题进行有效的分析和评价，并通过合理的方法进行鉴别，最终进行优化选择，根据计算加强对相关数据的整理以及对建筑结构设计中的薄弱部位进行控制和优化。在这个过程中，对建筑结构设计工作人员的判断思维能力有很高的要求，他们需要从大量的经验中总结出有效的方法，利用概念设计与结构措施，有效地解决建筑结构设计中出现的问题，不断优化结构方案及计算模型。不仅要对建筑的整体结构的抗震设计及其相关特点有全方面的了解，还要考虑建筑结构承载力的分布情况，及时找到合理的方法和设计理念进行设计。建筑结构设计中的结构措施首先是要在结构体系中保持各结构构件协调工作，建筑结构内部各部件之间应相互协作，共同工作，并且要有共同的耐久时间，共同承受荷载。其次，是在协调工作中保证材料的利用率，一般来说，材料利用率越高，结构的稳定性和协调工作能力越高。在我国的建筑结构设计中，一般都会要求用最少的投入获得最大的产出，因此，对材料的充分利用是结构设计的基本要求。3.2建筑结构设计中概念设计的重要性。首先，概念设计可以提高方案的完美性，在建筑设计的方案时期，通过概念设计可以加强对建筑结构体系的分析，通过比较做出合理的选择。因此，通过概念设计做出的方案有清晰的概念和正确的定性，并可以有效避免不必要的烦琐的运算，还可以保证方案设计的经济性。其次，概念设计加强了计算结果的可靠性，概念设计可以及时解决设计中出现的问题，提高设计水平，在设计过程中出现的问题都可以通过概念设计分析出原因，使问题得到有效解决。并且概念设计可以提高建筑结构设计的创新性，如果建筑工程师的经验十分丰富，那么概念设计也会做得很好，设计成果也会优秀。当今社会分工明确，设计过程中不能依赖所谓的设计手册和设计规范，因此，只有通过概念设计才能保证设计的创新性，才能突破传统的设计局限。最后，概念设计可以弥补建筑结构设计中计算机设计的不足，因为计算机是无法完成初步设计的，只有通过概念设计，结合工程师掌握的知识和经验才能做出最优化的结构方案。

4概念设计与结构措施在建筑结构设计中的运用分析

首先，要保证协调设计工作的有序发展和材料利用率的提高，协同工作与材料利用率的应用是概念设计与结构措施中十分重要的一项内容。目前，我国的协同工作概念已得到了广泛的运用。在建筑结构设计中，协同工作概念要保证各种构件的完整性、各个构件之间的配合和协调，保证建筑以及结构关系二者之间为一个有机的整体。例如，长短粱出现在同一个框架中是不合理的，因为短跨梁会受到水平力的影响使剪力增大，两端的正负弯矩也会变大。一般来说，配筋是由水平力决定的，竖直向上的外力不起作用，会导致两端正弯矩钢筋超筋，这种结构设计不仅会提高结构造价，并会与协同工作的要求不相符。因此，要考虑建筑结构内部的各个构件的运力承载水平是否达到了相应的标准、是否能承受其该承受的荷载。一般情况下，建筑材料的利用率越高。其协同工作的程度就会越高，我国是一个人口众多、人均资源占有量较少的发展中国家，因此，需要以较少的资源投入，获得最好的经济效益。可以采用新概念和金属进行设计的更新和建筑结构的优化，减少建筑的自重，从而降低成本。其次，要规范对建筑结构设计人员的要求，建筑结构设计人员不仅要有扎实的理论基础和基本技能，更要加强自身的实践经验，把对先进理念的吸收运用到实践中，问题发生时可以及时找到有效对策。最后，对于建筑结构设计，只有通过有效的结构措施才能得到更好的实际使用效果。当概念设计与结构措施发生问题时，必须进行及时有效的解决。同时，还要注意结构刚度，承载力分布的合理性直接关系着建筑工程是否安全、工程完工后是否能够长久投入使用。在选材方面，材料会直接影响设计的合理性和预期经济效益的产生，工作人员必须保证材料的各项性能都达到相应的标准。例如，钢筋的延性、韧性和可焊性都要达到较高的标准，混凝土的强度、弹力等级也要在安全系数以内。还需要注意的是，结构措施的各项工作在开展之时，不能过于墨守成规，要学会灵活把握，若只是一味地守着所谓的标准，工程也不会达到期盼的结果。

5结语

综上所述，社会和经济的快速发展使人们对建筑结构设计的质量提出了更高的要求。在当今计算机技术急速发展的背景下，概念设计是建筑结构设计中不可或缺的一部分，结构措施在建筑结构设计中也有至关重要的作用。因此，在进行建筑结构设计时，要注重对概念设计和结构措施的运用，才能保证对结构设计的优化，使建筑产生更大的经济效益和社会效益。

【参考文献】

【1】宋兵.建筑结构设计中的概念设计及结构措施[J].四川建材,2017,43(8):72+74.

作者:张宏 单位:锦州市城市建筑设计院有限公司