玉林市城乡规划设计院 广西玉林 537000
摘要：概念设计对于一个建筑工程来说是基础，是体现先进思想的关键，先进的、有效的概念设计体现的是一个成功的优秀结构工程师本身的能力与水平。为了实现对实际存在的大量无法计算的结构的构件设计和弥补这类计算理论的缺陷，需要经济适用，安全可靠的概念设计与结构措施来满足设计的要求。概念设计之所以重要还在于在方案设计阶段、以及初步设计阶段是工程师的心血，难以借助计算机来完成的。故在本文中主要对建筑结构设计中概念设计与结构措施进行了简单的分析与探讨。
关键词：建筑结构设计；概念设计；结构措施
1 结构概念设计的原则
1.1 全面考虑原则
在进行结构概念设计的过程中，要对其所涉及的各个方面作全面而有效的考虑。其包括了建筑、结构和施工等方面及整体和局部关系方面的考量。所谓的建筑方面指的是空间、尺度、联系等要求，此外还有采光、通风、防火等功能的需求，美学、形式、风格等美观的需求。在结构方面，其指的是所选择结构体系形式、可靠性、经济性和新颖性。在结构整体和关键部位受力与变形的合理性及结构所用材料在长期使用条件下的耐久性。在施工方面指取材的现实与成型的可能、做法的合理。做好上述考虑，也就注意了使用、美观和经济方面的要求。
1.2 功能协调原则
在进行结构概念设计时，应该尽可能的做到建筑、设备和施工方法的功能协调，以取得最大的效能和效益。在结构和设备功能协调上，设备系统和结构布局是相应的。设备路线和结构构件是相通的。设备部件和结构构造是相配的。在结构和施工手段综合协调方面，如在做现浇混凝土结构时，将模板作为结构构件的组成部分。在安装预制构件过程中，将施加预加力手段与构件连接方法相同，考虑构件受力元素和受力状态与施工过程中的做法相同。
2 概念设计与结构措施之间的关系及应用
2.1 概念设计与结构措施之间的关系
从宏观角度出发，概念设计是以工程师的个人经验为基础，通过对建筑物性能等方面的研究，制定出一个合理耐用的最佳结构框架。从微观角度出发，结构措施是根据概念设计的力学分析和设计原理以及对整体的要求，将配筋、稳定性、内力以及变形等问题的定量设计转换为定性设计。在一幢建筑物中，若概念设计不合理，结构措施无法实施，则可能出现安全问题；若结构措施不恰当，可能会达不到设计要求。由此可见，概念设计直接影响着建筑结构施工进度的快慢和建筑结构造价水平的高低，如果概念设计不合理会导致建筑整体结构出现问题。因此，在建筑设计中，结构措施和概念设计是相辅相成的。工程师应对结构与结构，结构与构件之间的关系进行和谐处理，利用优势互补提高建筑结构的完善性和结构的稳定性。
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2.2 概念设计在结构措施中的应用
协同工作的另一种解释就是结构的各个构件应该在建筑物受力时，在结构设计阶段，保证结构中的各个构件能够受力尽量均匀，应该尽量使得每个柱所承受的压力相似，并尽量减少短柱的使用，从而使构件的承载力尽量达到最大。由于楼层的不断增加，在实际的建筑结构中，竖向和横向都会因为承载力的需要使得底层柱截面积加大，从而导致建筑物底部出现短柱现象，可以通过在柱子的截面设置竖槽来解决这一现象，即相当于把原来的矩形柱变成田形柱，从而减少短柱现象的发生，加大了承载能力。
3 工程结构设计中关于概念设计的应用
3.1 在电算分析中应用概念设计
近几年来，计算机的信息技术发展迅速，各行各业普遍应用计算机信息技术，当然，在工程建筑的行业中，也逐渐应用计算机信息技术。就实际应用效果而言，计算机信息技术在很大程度上降低了工程设计人员工作量。但是由于受到多种因素影响，计算机的软件自身存在诸多缺陷，并且不同软件的缺陷也存在差异。若是没有科学、合理应用计算机信息技术与软件，就会严重影响到工程计算结果的准确性。因此，在电算分析的工作中需要充分应用概念设计，也就是借助计算机信息技术获得结果以后，相关设计人员还要按照自身专业知识与实际经验，准确分析与判断电算的结果，确保计算结果真实性与准确性。
3.2 在方案选择中应用概念设计
在选取建筑结构设计方案的过程中，为了确保选择方案经济性与合理性，需要融入概念设计思想。换句话说，在基础方案选择过程中，需要全方面考虑结构类型、施工现场地质条件、荷载的分布情况与施工条件等因素，选取基础设计的最优方案。在地基基础设计时，需要按照前期实地勘察的报告来设计，若是没有获得实地勘察的报告，需要相关设计人员搜集相关资料，充分掌握工程施工现场地质的情况，只有获取完整信息，才可以确保设计工作准确性与合理性。需要重视的是：同一个工程建筑结构只可以使用一种结构，因此，在概念设计应用时，需要将地基潜力充分发挥出来，并在条件允许情况下，进行结构变形验算的工作。
3.3 在抗震设计中应用概念设计
在设计建筑结构的抗震效果时，设计人员基本都了解初始尺寸与砼等级，并计算结构实际的刚度，然后按照刚度对结构进行计算，从而准确判断地震力，并获取所需配筋数量。配筋数量、结构刚度与地震力三者是呈正相关的管理，结构刚度愈大，地震力就会愈大，所需配筋数量也就会愈多。如果配筋数量愈多，结构刚度就会愈强，地震力就会愈大。因此，不能盲目增加配筋数量，需要根据地震力情况来调整配筋数量，确保工程建筑的抗震效果。而将概念设计应用在工程抗震建设过程中，可以对设计思路进行拓展，充分结合配筋数量、地震力与结构刚度三者之间的关系进行设计，确保工程建筑抗震设计的效果。也就是，应用隔震的效能概念设计措施，将隔震层设置于建筑整体与基础间，或是设置于建筑的顶端，这样能够将地震力效果大幅度降低。
4 结语
总之，概念设计在建筑结构设计中发挥至关重要的作用，通过应用概念设计，可从建筑结构中体现出规范精神和先进思想。在设计建筑结构的过程中，设计师不仅需要充分发挥自身设计经验，还要有效应用概念设计，确保建筑结构设计的可靠性与实用性。只有这样才能更好的促进建筑行业健康的发展。
参考文献
[1]景毅.建筑结构设计中的概念设计及结构措施[J].科技风，2014（18）：161.
[2]赖武.建筑结构设计中的概念设计与结构措施[J].中国建筑金属结构，2013（4）：117，140.
论文作者:林春晖
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/21
标签：结构论文; 概念论文; 建筑结构论文; 建筑论文; 措施论文; 构件论文; 刚度论文; 《建筑学研究前沿》2017年第34期论文;