張超軍

石家莊融創(chuàng)貴和房地產(chǎn)開發(fā)有限公司（050000）

0 前言

當前，建筑項目的建設(shè)過程較為復(fù)雜。結(jié)構(gòu)設(shè)計作為關(guān)鍵組成部分，不僅決定了建設(shè)項目順利實施的可能性，而且為后續(xù)建設(shè)奠定了堅實的基礎(chǔ)。為了使建筑項目本身的功能最大化，必須確保建筑項目中的各個項目相互交互，以進一步確保項目的質(zhì)量和安全，這就需要將建筑設(shè)計標準提得更高。建筑單位各部門的工作進度必須嚴格符合工程結(jié)構(gòu)設(shè)計，確保多個項目的可持續(xù)發(fā)展，為建筑工程質(zhì)量打下堅實的基礎(chǔ)[1]。概念設(shè)計的結(jié)構(gòu)元素統(tǒng)稱為結(jié)構(gòu)語言。結(jié)構(gòu)設(shè)計涵蓋了許多結(jié)構(gòu)元素。結(jié)構(gòu)設(shè)計師將每個結(jié)構(gòu)元素都體現(xiàn)在設(shè)計計劃藍圖和工程圖中，以顯示直觀的圖形。必須按照土木工程規(guī)范有條不紊地進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計和技術(shù)施工，以確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計科學(xué)、安全。

1 概念設(shè)計的基本概念

1.1 概念設(shè)計的內(nèi)涵

在概念設(shè)計的最初應(yīng)用中，建筑師根據(jù)設(shè)計概念評估建筑設(shè)計計劃，并參考過去的實踐經(jīng)驗，比較和分析概念設(shè)計，在宏觀層面上控制建筑結(jié)構(gòu)的形狀，參照比較結(jié)果，執(zhí)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，調(diào)整并實施所需的隔震設(shè)置，以實現(xiàn)最佳設(shè)計效果。概念設(shè)計對建筑設(shè)計有很大影響，例如資本投資、施工時間和安全問題。對概念設(shè)計的巧妙運用使最終的結(jié)構(gòu)設(shè)計計劃更加科學(xué)、合理、安全和可靠，更有效地減少了估算和計算錯誤，節(jié)省時間，改善架構(gòu)設(shè)計的經(jīng)濟合理性?？梢钥闯觯拍钤O(shè)計是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計最重要的數(shù)據(jù)庫之一。

1.2 概念設(shè)計的實施步驟

設(shè)計特定應(yīng)用程序概念的過程本質(zhì)上是重復(fù)整個過程的逐步優(yōu)化過程。通常，概念設(shè)計分為四個主要階段:分析階段、綜合階段、評估階段、完成階段。在進行下一階段之前，每個步驟都必須達到預(yù)期的目標。在任何階段發(fā)現(xiàn)計劃中不合理的部分，均需要重新實施設(shè)計、計算和評估，直到達到目標為止。

1.2.1 分析階段

分析階段本質(zhì)上是收集建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計問題，并對這些問題進行分析和解決。分析階段的主要特征是所收集的數(shù)據(jù)和信息模棱兩可，分析后可以最大化各種信息。

1.2.2 綜合階段

綜合階段是概念設(shè)計的最重要階段。在這個階段，概念設(shè)計師使用其在各個方面的經(jīng)驗和知識制訂設(shè)計計劃，然后以圖紙的形式展示設(shè)計計劃[2]。綜合階段實質(zhì)上是設(shè)計用來具體形式顯示和處理建筑設(shè)計師的相對抽象的設(shè)計概念，是概念設(shè)計中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

1.2.3 評估階段

評估階段是將設(shè)計計劃進行專業(yè)評估，并評估其可行性，這項工作是周期性的，在計劃達到標準后可以開始下一步。在評估設(shè)計計劃時，首先要創(chuàng)建一個功能模型，然后使用各種公式對每個計劃進行比較和分析，最后才是最經(jīng)濟、合理、安全和可靠的選擇，選擇一個高效而可行的設(shè)計計劃。

1.2.4 完成階段

完成階段主要根據(jù)已制訂的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計計劃執(zhí)行，以減少后續(xù)的冗余設(shè)計工作。

2 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，我國的建筑設(shè)計能力正在逐步提高，極大地促進了結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)展，促進了建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。過去的傳統(tǒng)建筑設(shè)計無法滿足人們不斷增長的需求，建筑師需要使用新技術(shù)來提高建筑水平，使用新概念來翻新建筑物，促進智能建筑設(shè)計并滿足人類需求。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，概念設(shè)計的作用不容忽視[3]。概念設(shè)計比建筑設(shè)計更客觀，這兩個要素的結(jié)合創(chuàng)造了一個虛擬建筑，將成為建筑業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。

概念設(shè)計對建筑設(shè)計有不同程度的影響。在設(shè)計和建造建筑物時，如果建筑師的想法與租戶設(shè)定的目標相沖突，則會影響建筑物的結(jié)構(gòu)，并產(chǎn)生非常不利的結(jié)果。如果概念設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計的總體方向基本相同，則可以滿足住戶的要求，這樣缺陷雖少但仍然存在，在這種情況下建造的建筑物仍將存在相應(yīng)的問題。

3 概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

3.1 科學(xué)選擇建筑結(jié)構(gòu)剛度

在建筑領(lǐng)域的各種指標中，建筑結(jié)構(gòu)的剛度是非常重要的元素，并且在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中起著非常重要的作用。因此，必須科學(xué)合理地選擇建筑剛度。科學(xué)合理地選擇建筑物剛度對于有效增加建筑物的自然振動周期和抗震性能具有特殊的影響和意義。良好的剛性還可以相應(yīng)地提高空間利用率，節(jié)省建筑材料等，從而有效地利用建筑計劃，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)。

3.2 科學(xué)選擇建筑主體結(jié)構(gòu)

合理性和對稱性是設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)時要遵循的基本原則。該原理可有效減少建筑材料的使用，節(jié)省建筑材料，確保建筑結(jié)構(gòu)中非結(jié)構(gòu)部件的安全性和穩(wěn)定性，降低建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)力[4]。建筑結(jié)構(gòu)對稱的特征是整個或部分建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)的相互對應(yīng)和統(tǒng)一。在特定的設(shè)計階段，為確保建筑物結(jié)構(gòu)保持對稱，可以對建筑物質(zhì)心或平面重心的實際距離進行合理調(diào)整，并調(diào)整重心確保建筑結(jié)構(gòu)保持對稱。

3.3 基于場地情況選擇建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)

在選定的開發(fā)區(qū)域中進行調(diào)查和設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)建筑物的形狀和該區(qū)域的地形對建筑物的基礎(chǔ)進行科學(xué)合理的選擇。建筑基礎(chǔ)通常包括樁基礎(chǔ)和箱基礎(chǔ)。箱形基礎(chǔ)具有良好的整體剛度，可以均勻分解并將載荷轉(zhuǎn)移到基礎(chǔ)上，從而提供更安全、更穩(wěn)定的建筑物，并防止基礎(chǔ)由于受到不均勻力而沉降，這樣可以有效提高建筑物的抗震性能。

樁基礎(chǔ)是建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的另一種形式，通常在地面較軟或荷載相對交叉的多層建筑物中更為常見。這種基本結(jié)構(gòu)可以將頂部產(chǎn)生的負載傳遞到底部，并將其分配到土壤上，從而確保建筑物的安全、穩(wěn)定和可靠。

3.4 合理選擇建筑場地

選址是建筑項目的關(guān)鍵，選擇標準包括：太陽光線與建筑物出口之間的距離、安全距離保護等方面。此外，還應(yīng)注意危險區(qū)域的選址，使地質(zhì)和地理災(zāi)害不會嚴重影響安全，特別是地震的威脅。對位于危險區(qū)域的建筑項目，應(yīng)提高建筑物的抗震等級，并應(yīng)采取適當?shù)目拐鸫胧?。?yīng)當科學(xué)合理地選擇施工現(xiàn)場，并進行必要的勘探和研究工作。

3.5 結(jié)構(gòu)體系中保持協(xié)同工作

與概念設(shè)計相關(guān)的協(xié)作也很好地適用于建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計。協(xié)作需要結(jié)構(gòu)的內(nèi)部組件保持協(xié)作和協(xié)作的正常狀態(tài)。這種協(xié)同作用要求結(jié)構(gòu)元件處于標準的承載能力極限條件下，其不僅可以執(zhí)行一般工作，而且還具有整體耐久性。另外，建筑物結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)和上部在承受載荷時，保持一個整體并分擔(dān)載荷。在磚混結(jié)構(gòu)的建筑物中，為了保持協(xié)作，有必要利用結(jié)構(gòu)柱和圈梁的作用使結(jié)構(gòu)一體，并共同承受力，以防止建筑物出現(xiàn)質(zhì)量缺陷[5]。

隨著多層建筑結(jié)構(gòu)的數(shù)量持續(xù)增長，短柱現(xiàn)象越來越普遍。為了確保每個組件都具有良好的應(yīng)力水平，應(yīng)在圈梁結(jié)構(gòu)中最小化短柱，以便有效提高同一平面的基本承載能力。必須提供相同的層來抵抗橫向力，必須保持相同或接近的水平位移，以確保在結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中可以實現(xiàn)協(xié)同作用。

3.6 合理的結(jié)構(gòu)體系

抗震設(shè)計應(yīng)著重于測量結(jié)構(gòu)的抗震性能，有目的地結(jié)合所選結(jié)構(gòu)材料的差異。實際上，較常見的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)包括許多方面，例如鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等。最常見的是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，主要包括框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)和框架芯管結(jié)構(gòu)。在一定程度上，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受建筑功能、建筑高度、抗震設(shè)防強度、工地條件、經(jīng)濟條件、建筑條件、建筑材料和其他相關(guān)因素的影響，可有效地接受更加科學(xué)和智能的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的挑戰(zhàn)。

4 結(jié)語

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要確保結(jié)構(gòu)設(shè)計、計算結(jié)果的有效性和可靠性。要確保概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計充分互補，并發(fā)揮應(yīng)有的作用，從而使概念設(shè)計和結(jié)構(gòu)措施協(xié)同工作，以便構(gòu)建更科學(xué)、完整的建筑結(jié)構(gòu)體系，完成節(jié)省建筑原材料的目標，為建筑設(shè)計帶來更多好處。