概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用

吴永太

摘要：随着国家经济的飞速发展，建筑工程也得到前所未有的进步，为保证建筑工程的质量和安全,实现建筑工程效益的最大化,建筑企业应优化结构设计,提升相关设计标准,进而促进自身的可持续发展。

关键词：概念设计；结构措施；建筑结构设计；应用

引言

近些年随着城市化进程的加快，城市建筑发展迅猛，建筑物的数量在增加的同时其结构也越发复杂，现代建筑物并非仅仅为了满足居住的基本功能，建筑物向着功能多样化的方向发展，布局样式也在不断变化，这也对建筑结构设计提出了更高的要求。建筑物的施工都是根据结构设计来进行的，结构设计的水平直接影响着建筑的质量和安全性。

1建筑结构设计优化理念

在建筑行业不断的发展探索中，当前社会对于建筑结构各项设计性能需求也有了新的变化，针对这些变化可以提出以下几个理念：①提高安全性能。为了更好的保障人们正常的工作和生活，建筑安全性能的优化是不容忽视的。②提升建筑的功能性。当前建筑的使用功能不仅仅是居住、工作。它可以有更多的设计用途，所以优化建筑使用的多功能性，以满足使用者的各项需求。③优化建筑结构美观，保护生态环境。建筑要能够结合周围的地理环境，在保护环境不造成污染的同时，尽量采用绿色环保的建筑材料，深入贯彻可持续发展的理念。④提高利用价值。建筑最重要的是保证它未来的发展，不能只顾眼前的利益而使用廉价劣质的建筑材料，虽然节约了成本，但是却降低了它的使用寿命。

2概念设计和结构措施对于建筑结构设计的影响分析

伴随科技的日新月异，建筑结构设计的手段和水平都有了较大发展，这也大大推动了建筑行业的可持续发展。对于现代建筑来说，传统建筑设计方式不再适用，建筑设计人员要运用先进技术提升建筑设计科学性，依托前沿概念实现建筑物质量的提升，推动建筑物的智能化发展。结构措施的作用在于保证建筑工程中的各个部分都可以充分发挥作用，能够确保各个专业相互协调，保证符合具体应用的要求，同时可以防止由于线路、管道与梁柱碰撞而影响到设计效果。对于建筑结构设计来说，概念设计是非常关键的，相对于建筑设计来说其更具客观性，两者的充分结合能够形成虚拟性建筑，是确保建筑发展的基础性条件。概念设计对于建筑具体设计内容具有较大影响，在建筑物建设时设计人员的思想往往会和人们的居住目标产生不一致的问题，若两者出现矛盾，会对构筑物架构产生重大负面影响。如果概念设计与架构设计两者之间大体相同，那么就能够和住户要求相匹配，此种情况下能够大大提升建筑建设效果，但还是存有一些不足，在此种状况下建设的建筑物必然具有不达标之处。

3建筑结构设计中应用概念设计、结构措施

3.1钢混结构

钢混结构是当前我国建筑行业中，使用频率较高的结构体系，其本身有着极高的应用特性与质量，在开展相关工作中，应当由设计人员进行创新与优化，加强对新型模式的重视程度，刚度太大地震力相应也会变大，钢筋混凝土用量增加成本增大，合理的控制住建筑结构的总体刚度，这样不但可以优化成本，而且还可以提高建筑物的安全性和稳定性，对于后续的工作也会产生积极影响。例如钢管混凝土柱结构，外包钢管能够针对结构内部的混凝土材料开展有效地约束，提高混凝土强度的同时，还能够根据实际情况完成变形风险的管控。与其他技术相比，钢管混凝土结构的存在，使得建筑物本身所具备的抗震性与安全性大幅度提升，并且可大幅提高混凝土柱的轴压比限值。钢管混凝土柱的内部混凝土，能够对整个结构的内部空间进行填充化处理，使得外部钢管不会发生较为严重的变形问题，产生支撑力的同时，可以是钢管的特性和混凝土的特性相互结合，相互取长补短达到最佳的受力特性，这样可以很大程度提高建筑结构本身的承载能力，在安全性与稳定性方面也能够得到有效地提升。从最终结果来讲，采用钢混结构后，所形成的承载力是单一构件承载力代数和的几倍。

3.2协同工作

随着我国社会的不断发展，设计人员在进行结构设计时，需要加强对材料的分析与应用，可根据梁构件的受力形式以及使用要求采用箱型桁架结构形式。矩形截面梁是建筑结构设计中不可或缺的重要内容，但因为矩形受弯构件受力形式使得材料利用率较低，究其原因，则是因为弯曲梁本身是以梁体长度所在的方向为变化趋势，在整个过程中所产生的应力水平相对较低，这就使得有关中心轴附近的材料，在应力水平上也会呈现下降的趋势。因此再设计过程中结合概念设计理念，特别关注应力变化情况和范围，选用箱型桁架的方式，利用构件的中心点进行应力作用，满足经济性需求，同时在可靠性方面也能够得到有效保障。与其他结构相比，这样应用材料可使其自重相对较低，且经济实惠，能够满足不同状态下的工作需要。桁架形态的设计原理，与矩阵形态大体相同，其所产生的结构特性自然也存在着均衡的特征，利用桁架方式能够对弦杆的受力情况进行平衡控制，在这一过程中，不但能够实现稳定性方面的作用，在建筑材料强度上也能够实现有效的保障。此外，设计人员在对箱型桁架开展设计与应用中，需要依照压杆的实际比值完成后续的应用工作。对于工业产品来讲，协同工作的存在无疑是极为重要的，良好的协同作业不但能够有效提高产品设计质量，在精度上也能够达到预期标准，为了满足结构设计的相关需求，设计人员在开展建筑结构施工中，应当加强对协同工作的重视程度，并以此为基础完成结构内部构件的有效整合，确保其能够完成同步化工作内容。进行协调设计时候，设计人员要对关键构件的强度和刚度以及最大承重限值明确复核，从而完成建筑结构极限状态分析，在完成状态管理后还要加强寿命周期的管控力度，将基础结构与上部结构进行有效整合，使其满足有机整体需求，以此来为后续工作奠定良好基础。

结语

综上所述,建筑企业要在建筑工程中融入概念设计与结构构造措施,并且通过构建项目结构三维模型等方式来完善建筑工程施工设计方案和结构设计方案。作为概念设计与结构构造措施应用的主体,设计人员应不断提升自身的专业素养,并基于建筑工程的实际情况和以往实践经验,加强对施工现场及结构构件的控制力度,利用结构构造措施与概念设计理论来对建筑工程结构设计进行全面分析,进而实现建筑工程施工设计方案和结构设计方案的最优化,促进我国建筑工程领域的进一步发展。

参考文献

[1]罗长生.分析概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用策略[J].中国建筑金属结构,2021(6):66-67.

[2]高云娇.概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用策略[J].中华建设,2021(2):136-137.