分析建筑結構設計過程中的概念設計及結構措施關鍵研究

李 林

（深圳市博萬結構設計事務所 （普通合伙） ，廣東 深圳 518000）

建筑施工階段中結構設計階段是至關重要的階段之一，設計階段可以保障相關設計方案的合理性以及科學性。并且在結構設計時，應當對建筑實際情況和業主要求在概念設計方面進行分析，進一步優化設計方案。在建筑結構設計時，設計師應當以人為本，根據以往設計經驗，從實際出發，保證設計合理性、提升建筑質量。

1 概述

建筑設計結構主要分為三個階段：方案設計階段、結構設計階段和施工設計階段。

1.1 結構設計

1.1.1 方案設計階段

根據建筑的實際情況以及業主要求，設計師將初步結構設計呈現出來，并且將設計師的設計理念融合進去的同時，保證結構的安全性和合理性。在設計過程中，設計師必須熟悉建筑的用途和地質條件、自然特征，根據實際情況設計受力結構，從而提高建筑的質量，避免安全隱患的發生，為工程的順利竣工打下基礎。

1.1.2 結構設計階段

對方案設計階段設計的建筑結構形式以及工程量、其他物理參數等進行計算，保證其符合相關法律法規。若在計算時發現與規定參數有較大誤差，應當安排設計師對初步方案進行修正，直到符合安全標準和建筑合格標準為止。

1.1.3 施工設計階段

結構設計階段完成后為保證建筑結構合理性，應當進一步優化施工方案并且反復檢查重要結構。同時應當設計鋼筋配置，為施工提供指導，從而提升施工質量[1]。

1.2 概念設計

在建筑結構設計中，根據業主要求，在遵循基本設計理念和經驗的前提下，從實際情況出發，針對施工過程提出有效解決措施。也就是說，結構設計師應當根據設計理念以及設計經驗借助概念設計體現出來。概念設計為建筑的結構設計前置步驟，概念設計的順利完成，可以保證建筑的結構設計和整體設計方案合理可行，保證建筑質量。

概念設計對建筑的結構中重要因素進行合理理解，可以讓設計師將自身的經驗認識提升到思維高度。通過概念設計所產生的概念圖紙僅僅是一種極限化、理想化的狀態。實際施工技術可能無法到達概念設計水平，因此不能作為最終設計方案使用，應當進一步完善、修改，保證其符合現實要求，保證建筑的結構設計合理性和可實現行[2]。

1.3 結構設計和概念設計的關系

概念設計為建筑結構設計中的重要環節，兩者相輔相成、缺一不可。從設計的過程中來看，建筑的結構設計為一個逆向過程，利用概念設計所體現出來的設計原則和設計理念對建筑物的結構進行優化，這也是定量向定性轉變的過程。然而概念設計在一定程度上更多的是把設計理念和設計原則呈現出來，缺少實質性設計。建筑的結構設計是在概念設計之上，根據相關法律法規、設計理念、組織結構、安全性等方面的考慮，提升工程質量，為工程順利實施夯實基礎。

1.4 結構設計和概念設計在建筑設計中的重要性

如果在建筑結構設計中充分的利用概念設計，對設計師來說，可以增強可實施性，從結構設計長遠發展角度看，對設計理念的完善有著積極的作用。但在實際工程中，絕大部分的設計師只能根據設計手冊規定的方法進行結構設計，只有部分設計師使用這種設計方法，這種現象對我國的建筑結構設計理念的更新十分不利。正因如此，我國的建筑結構設計缺少創新和亮點，設計出的建筑結構經常會出現實際和理論不符的情況。特別是在參數計算方面，理論數據與實際要求都存在著極大的差異，甚至會導致建筑結構的構件中各項參數不能夠通過正常途徑進行計算。但是如果對概念設計進行充分利用，讓建筑結構得以優化，將使無法計算的問題得以解決。設計人員在概念設計的基礎上，設計出方案，既可以節約成本，又能夠保證結構安全。通常情況下，設計師在使用概念設計的時候，需要充分掌握結構理論，還應當有豐富設計經驗，對建筑結構性能十分了解，這樣才能夠設計出完美的建筑結構設計方案，完成目標[3]。

2 結構措施應用分析

建筑的結構設計應當根據建筑結構的部件、結構、組織等進行協調，保證建筑使用壽命和建筑結構狀態可以符合相關法律法規要求。為了達到要求，應當采取一定措施。建筑的結構設計由上部結構設計和基礎設計組成，所以結構措施的制定應當從這兩部分出發。比如，磚混結構設計，其結構措施就是用構造物和圈梁保證上部結構和基礎結構。

確定施工場地條件達到標準，有利于提高建筑整體的抗震性能。通常情況下，場地平坦對建筑施工是一個非常有利的條件，建筑結構性能也可以得到保證。對于不可避免的不平地段，應該利用概念設計的方法計算結構的抗震性能，保證結構穩定性。

在建筑結構設計階段，不同部件之間受力情況應當達到預期要求。所以，應當采取相應的結構措施，對韌性、承載力等方面進行適當調整，保證其能夠達到建設標準。與此同時，還應當保證建筑材料被充分利用，以此來提升建筑質量，為施工奠定扎實基礎。

建筑施工中成本控制是保障建設效益的核心要素，通過相應的結構措施，可以大幅度提高結構部件的協同工作效益，從而提升建材使用效率，實現設計和經濟效益相結合，保證業主和各參建單位的利益。

3 概念設計和結構措施的應用

在建筑的結構設計過程中，結構設計與概念設計都發揮了至關重要的作用。對設計中建材使用效率、結構組織形式、建筑整體性能都能方面都提供了保障。

（1） 建筑的結構設計中，通過以概念設計狀態下極限受力的情況，需要保證這種狀態下，建筑整體結構性能可以發揮最大的作用，并且要保證安全性能和穩定性相對較高。為了實現這個條件，應當對結構措施的各個部件進行協調，實現各部件協同工作。隨著設計和施工技術的進步，這種協同工作理念會得到更好的發展，在建筑結構的設計中起到的作用會更加明顯。

（2） 概念設計和結構措施最重要的作用還是在對建材的使用效率方面的控制。在結構設計中，建材使用效率和各部件相互協同工作程度是成正比的。為了提升建筑結構各部件之間協同工作效率，需要對建材的質量、數量以及施工技術方面進行詳細調整，保證其符合設計及建筑整體性的要求[4]。

4 結語

綜上所述，在建筑的結構設計過程中，結構措施和概念設計都是結構設計中十分重要的環節，每一個環節的缺失都會造成極大的負面影響。概念設計是設計理念體現，然而結構措施是實際施工技術的體現，二者相輔相成缺一不可。概念設計和結構措施的不斷優化，可以提升各個部件之間協同工作效率，提升建筑結構穩定性以及安全性，延長建筑壽命。