建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)措施研究

鄧建平

（銅鼓縣建筑勘察設(shè)計(jì)院，江西 銅鼓 362200）

在新時(shí)期中，我國建筑行業(yè)不在是單一的發(fā)展模式，建筑項(xiàng)目越來越多，建筑規(guī)模越來越大，相關(guān)行業(yè)呈現(xiàn)出了多樣性的發(fā)展趨勢(shì)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)想要得到新的發(fā)展，概念設(shè)計(jì)是必不可少的重要環(huán)節(jié)，將概念設(shè)計(jì)運(yùn)用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中能夠體現(xiàn)出它獨(dú)有的優(yōu)越性。

1 概念設(shè)計(jì)的原則

概念設(shè)計(jì)的主要原則包括：簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)傳力途徑、結(jié)構(gòu)整體性原則、結(jié)構(gòu)的規(guī)律性和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選型的優(yōu)化原則。其中，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)傳力途徑是通過結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單性的作用，提升整體建筑結(jié)構(gòu)的承載力，并通過規(guī)范化的承載力計(jì)算，將結(jié)構(gòu)整體受力體系進(jìn)行受力分析，劃定受力分析范圍，并針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)體系受力圖，對(duì)受力數(shù)值進(jìn)行精確化的計(jì)算，通過對(duì)結(jié)構(gòu)體系的內(nèi)力及產(chǎn)生位移量進(jìn)行詳細(xì)分析，確定最不利位置，從而有效避免結(jié)構(gòu)受力最薄弱位置的出現(xiàn)。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要措施

2.1 科學(xué)選取建筑場(chǎng)地

在選取建筑場(chǎng)地的過程中，要盡可能選取抗震性能更好的區(qū)域，同樣的建筑在不同的建筑場(chǎng)地呈現(xiàn)出的抗震性能也有著巨大差異，對(duì)于結(jié)構(gòu)的整體也有著巨大影響。在地震場(chǎng)地條件下，要切實(shí)有效的考慮到相關(guān)的基礎(chǔ)極有可能破壞結(jié)構(gòu)的可能性，有針對(duì)性的結(jié)合相應(yīng)的建筑方案和經(jīng)濟(jì)合理性，來進(jìn)一步有效明確相關(guān)的結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)方案，通過這樣的方法從根本上確保整體結(jié)構(gòu)的抗震性能和延展性有更大程度的提升。

2.2 針對(duì)結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行科學(xué)合理的選擇

第一，在針對(duì)鋼筋、混凝土進(jìn)行選擇的過程中，要有針對(duì)性的結(jié)合具體的規(guī)定，選擇強(qiáng)度等級(jí)更高的型號(hào)，通常情況下混凝土強(qiáng)度等級(jí)一定不低于C25，針對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的縱筋，要盡可能選用強(qiáng)度更高的鋼筋。

第二，結(jié)合具體情況，盡可能選用更科學(xué)合理的新型建筑材料。在現(xiàn)代化的建筑施工過程中，通常會(huì)選用鋼混材料，這是一種把鋼材料和混凝土有效融合，并取長(zhǎng)補(bǔ)短呈現(xiàn)出更顯著效果的新型建筑施工材料，這種材料使建筑的穩(wěn)定性和剛度有效提升。首先，內(nèi)部的混凝土可以更有效的支撐外部的鋼管，使兩者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，完美融合，并發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，使其承載能力得到顯著增強(qiáng)，兩者充分融合之后的承載力，可以達(dá)到同截面混凝土的10 倍以上；其次，外部的鋼管可以針對(duì)內(nèi)部的混凝土進(jìn)行有效的控制，使混凝土的強(qiáng)度進(jìn)一步增加，這樣就可以極大減少變形的幾率。

2.3 進(jìn)一步著重關(guān)注施工現(xiàn)場(chǎng)處理

在施工現(xiàn)場(chǎng)中，由于某方面的原因，對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算結(jié)果會(huì)造成一定程度的負(fù)面影響，如果只是依靠簡(jiǎn)單的計(jì)算方式，不能真正意義上有效解決實(shí)際問題。因此針對(duì)這樣的情況，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員就要充分結(jié)合概念設(shè)計(jì)有效實(shí)施結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時(shí)也要借助自身的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)技術(shù)，與相關(guān)的施工單位和監(jiān)理單位進(jìn)行深入的交流和合作。

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

3.1 協(xié)同工作

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，有針對(duì)性的應(yīng)用概念設(shè)計(jì)開展協(xié)同工作有著至關(guān)重要的作用。通常情況下，結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中有效利用結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作，把基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)看作一個(gè)更完整的有機(jī)體，而不是單獨(dú)分開進(jìn)行處理。通過相關(guān)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，這種做法是特別切合結(jié)構(gòu)實(shí)際受力情況的，以此為基準(zhǔn)提出的設(shè)計(jì)方案也更科學(xué)合理。協(xié)同工作的過程中在另一方面來講，當(dāng)建筑構(gòu)件受到某種力量作用時(shí)，組成建筑構(gòu)件的每一個(gè)部分都能夠有效進(jìn)行平均受力，這樣的話，可以確保每一個(gè)部分承受同樣的受力水平，這樣就可以有效保障建筑物每一個(gè)構(gòu)件都有著同樣的耐久性，從而用少的建筑成本實(shí)現(xiàn)好的設(shè)計(jì)效果，這樣也能夠有效推進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)更良性的發(fā)展。

3.2 合理的結(jié)構(gòu)體系

抗震設(shè)計(jì)過程中要著重衡量結(jié)構(gòu)的抗震性能，有針對(duì)性的結(jié)合所選結(jié)構(gòu)材料的差異，在實(shí)際的應(yīng)用中比較常見的結(jié)構(gòu)體系包括很多方面，例如：鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼-混凝土結(jié)構(gòu)等。其中為常見的是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其主要包括：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、框架核心筒結(jié)構(gòu)。在某種程度上受到建筑功能、建筑高度、抗震設(shè)防烈度、場(chǎng)地條件以及經(jīng)濟(jì)條件、施工條件、建筑材料等相關(guān)因素的直接影響，有效明確更科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)體系，是一個(gè)復(fù)雜性的問題，必須要進(jìn)行更深入細(xì)致的思考才能有效明確。

3.3 提升材料的利用效率

在建筑設(shè)計(jì)中，確保概念設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)措施有效協(xié)同，開展協(xié)同工作所采取的結(jié)構(gòu)措施其中有一個(gè)重要目的就是充分的利用原材料，使其利用率得到更科學(xué)合理的提升。大多數(shù)情況下，如果原材料的利用效率越高，這樣的話，建筑結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作程度也就越高，尤其是對(duì)于我們發(fā)展中國家來說，建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的訴求就是盡可能投入少的錢而做出好的建筑物，這樣的話，就需要設(shè)計(jì)師在實(shí)施概念設(shè)計(jì)的過程中，針對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的材料展開更充分更有效的利用，這種思想在梁類構(gòu)造等建筑物中，可以充分的體現(xiàn)出。

4 結(jié)語

綜上所述，在概念設(shè)計(jì)的過程中，要充分結(jié)合建筑項(xiàng)目本身的特點(diǎn)，對(duì)于復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷優(yōu)化分析，明確整體建筑結(jié)構(gòu)中不合理因素帶來的影響，對(duì)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施進(jìn)行有效評(píng)價(jià)，確保整體設(shè)計(jì)目標(biāo)能夠完整執(zhí)行，提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。