建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施探討

趙永倩　楊建

摘要：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包含概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施搭建兩個(gè)方面的內(nèi)容，其實(shí)際應(yīng)用中好的概念設(shè)計(jì)可以令人產(chǎn)生深刻的建筑映象，巧妙的結(jié)構(gòu)搭建方案可以降低建筑設(shè)計(jì)的容錯(cuò)率。前者與后者的有效融合，不僅標(biāo)志了建筑設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)水平，還可以構(gòu)建出真實(shí)新潮的建筑方案。本文將就建筑設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施兩個(gè)方面的內(nèi)容展開論述。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；概念設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)措施

1.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)

1.1概念設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介

概念設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)者根據(jù)建筑設(shè)計(jì)的主題，充分體現(xiàn)相應(yīng)建筑理念的前提下，根據(jù)自我的思維邏輯轉(zhuǎn)換構(gòu)思出的建筑總體建筑映象。這種理性轉(zhuǎn)換過(guò)程，通常是沒(méi)法進(jìn)行精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分析來(lái)展開探討，概念設(shè)計(jì)具備一定的客觀性，設(shè)計(jì)者以一種整體宏觀的角度展開建筑設(shè)計(jì)的理性分析，處理好建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)中存在的隱患。

1.2概念設(shè)計(jì)的重要性

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，概念設(shè)計(jì)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。概念設(shè)計(jì)的有效利用，在提高了建筑工程師的實(shí)戰(zhàn)能力的同時(shí)，也使得建筑設(shè)計(jì)成果與建筑理念更加粘合，更具建筑特色。建筑工程師在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，通常會(huì)參考一些行業(yè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，在這些設(shè)計(jì)手冊(cè)以及規(guī)范的約束下，其設(shè)計(jì)成果往往表現(xiàn)出了一些相似的建筑內(nèi)容，建筑設(shè)計(jì)沒(méi)有新的建筑內(nèi)涵。同時(shí)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)其理論結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些誤差，還有一些特殊結(jié)構(gòu)可能無(wú)法依據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算來(lái)進(jìn)行，這時(shí)都需要概念設(shè)計(jì)來(lái)創(chuàng)新完善這些設(shè)計(jì)問(wèn)題，建筑工程師不僅需要結(jié)合自身的建筑理論構(gòu)思出符合建筑要求的設(shè)計(jì)成果，同時(shí)還要有豐富的建筑結(jié)構(gòu)概念來(lái)完善設(shè)計(jì)方案。這些建筑設(shè)計(jì)內(nèi)容都體現(xiàn)了概念設(shè)計(jì)的重要性。

2.結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)措施

建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須保證實(shí)際應(yīng)用中安全陛，同時(shí)還要保證建筑物的抗震性能，所以結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)措施的選擇必須保證這兩方面的建筑性能要求。結(jié)構(gòu)措施有：（1）建筑場(chǎng)地需要選擇抗震的地理方位，在進(jìn)行建筑施工時(shí)也可以進(jìn)行防震建筑內(nèi)容的搭建，這些都可以保證建筑物的抗震性能，提高建筑物的安全穩(wěn)定性。（2）在進(jìn)行建筑材料選購(gòu)時(shí)，對(duì)于一些特殊建筑結(jié)構(gòu)需要選用一些抗震性能好高標(biāo)準(zhǔn)的建筑材料，同時(shí)還需要保證建筑的延展性和均質(zhì)性，保證建筑的安全穩(wěn)定性。（3）建筑搭建過(guò)程中不同建筑結(jié)構(gòu)的材質(zhì)性能要求不同，抗震防線的設(shè)置，不僅提高了建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，還可以使建筑在地震中產(chǎn)生良好的抗震延緩性，具有極高的建筑意義。（4）建筑結(jié)構(gòu)安全性能包含抗側(cè)移剛度和良好的建筑延展性，只有保證建筑結(jié)構(gòu)的韌性和承載力，才能保證建筑物的抗震性能；（5）為了保證建筑結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性，需要做好抗震節(jié)點(diǎn)與普通建筑節(jié)點(diǎn)的連接任務(wù)，使其符合建筑規(guī)范要求。（6）建筑搭建過(guò)程需要貼合建筑設(shè)計(jì)總體方案，符合建筑的平面設(shè)置建筑理念。不要隨意更改結(jié)構(gòu)方案。（7）建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算不僅需要依靠電子科技來(lái)完成，還需要結(jié)合實(shí)際的建筑應(yīng)用以及設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等綜合因素進(jìn)行設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整。

3.概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有關(guān)概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

3.1協(xié)同設(shè)計(jì)工作與結(jié)構(gòu)體系

工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造過(guò)程，涉及到協(xié)調(diào)工作的概念意義，即工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)本身具備一定的使用年限，在其實(shí)際應(yīng)用中我們都希望它能盡可能的保證其有效期內(nèi)的時(shí)效性，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的完整性。在建筑結(jié)構(gòu)層次，協(xié)同工作的內(nèi)涵就是分布在各個(gè)建筑布局的內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以協(xié)調(diào)配合工作，其中包含兩點(diǎn)建筑要求，其一，在一定的壓力底線下建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件間可以共同受力，協(xié)同工作；其二，在一定的時(shí)限期內(nèi)，建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件具備一定的材質(zhì)持久性。

針對(duì)磚混結(jié)構(gòu)建筑完成整體建筑緩壓任務(wù)，不能只依靠地基的建筑承受力來(lái)，還需要通過(guò)一些結(jié)構(gòu)連接設(shè)計(jì)把上層建筑與基礎(chǔ)建筑融合成為一個(gè)受力總體，這些結(jié)構(gòu)連接措施包含圈梁和構(gòu)造柱，建筑的協(xié)同設(shè)計(jì)工作包含各個(gè)方面的建筑內(nèi)容，當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)處于受力狀態(tài)時(shí)，建筑設(shè)計(jì)要求分布在各個(gè)布局建筑的構(gòu)件都能達(dá)到較高的受力水準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)均勻受力。針對(duì)一些層次多且高的建筑，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要減少短柱的應(yīng)用，這種結(jié)構(gòu)搭建的優(yōu)勢(shì)在于同一層次的建筑底柱高度一致可以同時(shí)承受一定的建筑受力，實(shí)現(xiàn)受力均勻。

3.2協(xié)同設(shè)計(jì)工作與材料利用率

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作不僅需要保證建筑結(jié)構(gòu)的時(shí)效安全陛還需要合理規(guī)劃建筑經(jīng)費(fèi)，提高建筑材料的利用率，這也是協(xié)同工作設(shè)計(jì)的目的所在。建筑材料的高效利用，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化越突出，協(xié)同設(shè)計(jì)工作程度也越高。在目前國(guó)內(nèi)建筑發(fā)展水平上，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目的是經(jīng)濟(jì)型的好建筑，這就要求設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)材料的充分利用，梁類建筑構(gòu)件的演化過(guò)程中充分體現(xiàn)了這一點(diǎn)。

在建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)用中，梁作為一種特殊建筑結(jié)構(gòu)，建筑材料利用率較低。設(shè)計(jì)者需要根據(jù)梁的特殊受力方位來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析。梁截面的受力不等，當(dāng)主軸心受力時(shí)，材料的利用率就會(huì)有所改善。對(duì)于梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部一些沒(méi)用的建筑成分可以進(jìn)行剔除，緩解重壓，節(jié)約材料。混凝土作為一種重要建筑材料，其發(fā)展過(guò)程也涉及了建筑材料利用問(wèn)題，體現(xiàn)了協(xié)同設(shè)計(jì)工作的特點(diǎn)。鋼混凝土結(jié)構(gòu)具備一定的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，融合了鋼與混凝土兩者的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在建筑受力方面發(fā)揮著巨大的作用，與傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼混凝土更具建筑優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)材料的又一次革命。鋼混凝土的構(gòu)造原理是鋼管加大了混凝土的約束力，使其性能表現(xiàn)更加突出。同時(shí)，混凝土可以穩(wěn)定鋼管。