建筑结构设计中概念设计与结构分析

建筑结构设计中概念设计与结构分析

冯保博

莘县联创建筑设计有限公司 山东聊城 252000

摘要：结构是建筑的核心与关键，在进行建筑设计时，要根据建筑所在位置、建筑高度、占地面积及受力情况等做好结构设计，选好结构体系，以保证整个建筑的安全稳定。本文结合实际，运用文献法、调查法等对建筑结构设计中概念设计与结构分析展开探究思考，提出几项观点建议，以供借鉴参考。

关键词：建筑结构；概念设计；结构分析

建筑是一个综合体，建筑结构设计也是一项比较综合、系统的工作。意大利著名结构工程师奈尔维在《建筑的艺术与技术》中写道：“建筑是，而且必须是一个技术与艺术的综合体，而并非技术加艺术。”在进行建筑结构设计时，要从多个角度出发，综合分析建筑的地理位置、施工要求、艺术效果要求等设计出相对完善的结构方案【1】。下面结合实际，对建筑结构设计中概念设计相关问题做具体分析。

1建筑结构设计中概念设计基础概念分析

概念设计是由分析用户需求到生成概念产品的一系列有序的、有组织的、有目标的设计活动组成的，它表现为一个由粗到精、由模糊到清晰、由抽象到具体的不断进化的过程。概念设计是利用设计概念并以其为主线贯穿全部设计过程的设计方法【2】。建筑结构的概念设计是利用建筑结构的设计概念并以其为主线贯穿全部设计过程的设计方法。建筑结构概念设计要注意以下几项内容与要素：水平荷载、水平侧移、结构的延性及连续性等。

2建筑结构设计中概念设计与结构分析要点

2.1水平荷载

水平荷载是进行建筑结构设计时必须分析与考虑的一项要素，只有做好建筑结构水平荷载计算、分析与分布，整个结构才会安全稳固。在进行建筑结构设计时，要根据水平荷载对建筑高度的限制，选用最合适的结构体系，同时还要根据水平荷载对建筑造型的约束，选择合适的平面与形体形状设计，使风荷载能顺畅通过建筑表面【3】。

2.2水平侧移

建筑的高宽比受水平侧移的控制，因此建筑的形体也受水平侧移的影响。在进行建筑结构设计时，必须对水平侧移加以计算与分析。根据相关研究可知，在风荷载的作用下，建筑顶部的侧向位移与高度的四次方成正比，因此在地震作用下，建筑顶部的表现会更明显。在此情况下，如果不能有效处理水平侧移，导致建筑结构出现过大的侧向变形，那么整个结构的稳定性与耐久性就大大降低，建筑结构失稳倒塌的概率会更大【4】。另外，如果设计时未处理好水平侧移问题，引起过大的侧向位移，那么建筑结构会更容易出现裂缝，建筑的正常使用也会受到严重影响。因此在设计过程中必须考虑水平侧移对建筑结构的影响，并在此基础上选择合适的结构体系与建筑造型。

2.3结构的延性

结构的延性也是设计过程中必须要考虑的一个方面。通过研究可知，如果建筑结构有较好的延性，那么建筑结构在强震作用下，结构构件进入屈服阶段后，仍然提供一定的承载能力，具有较大的塑形变形能力，地震产生的能量能够通过结构的塑性变形而被吸收缓解，从而避免结构的倒塌。因此在进行建筑结构设计时，应尽量增强结构的延性，设计人员可通过优化建筑平面，使建筑平面结构尽量规则，平面刚度对称；优化建筑结构竖向设计，使结构在竖向上尽量均匀连续从而提高建筑结构的延性【5】。

2.4结构的连续性

前文简单提及，建筑结构有良好的连续性对整个结构的安全稳固长久耐用有重要意义。反之，如果结构的连续性不好，就会引发许多问题，如建筑结构扭曲变形、结构断裂、结构出现剪断情况等。因此在进行建筑结构设计时，要采用有效的设计措施来增强结构的连续性，从而改善结构工作性能，减少内力，使应力尽可能均匀分布。具体的措施如避免在建筑顶部再附加小建筑，如果建筑层数较高，则尽量简化建筑平面与竖向布置，尽量避免采用非常复杂的结构类型等，以此提升结构整体的流畅性与延续性，使结构更加安全稳固。

3建筑结构设计中概念设计与结构分析注意事项

3.1遵循一定的设计原则

在进行建筑结构设计时，需根据建筑工程所在地的地形地势、地质条件等选择合适的建筑结构，以使建筑在建成后能得到更好地使用。另外，还要根据建筑大小来合理选择建筑结构类型。进行建筑结构设计与选型时，也要按照因地制宜的原则科学进行。具体可根据当地地质条件、地形地貌等来选择合适的结构类型，以确保建筑结构的安全稳定。进行建筑结构设计时，也要遵循安全耐用原则。建筑结构设计方案要符合当地情况，满足业主的使用需求，同时还便于维护和管理【6】。设计时设计人员根据概念设计理念与原则，先与业主进行沟通交流，了解业主的要求与目标，在此基础上确定设计概念，并逐步完善设计方案。

3.2抓住设计要点

建筑结构设计主要包括主体结构设计、围护结构设计及地下部分设计等几大内容。建筑主体结构关系到工程的安全与稳定，在进行建筑结构设计时，必须根据工程概况选择合适的结构类型，同时选用科学先进的施工技术以保证建筑主体结构质量。此外还需做好刚度控制，研究表明，大多建筑结构的构件截面是由整体刚度条件决定，并不是由强度条件与稳定条件决定。所以，在进行建筑结构设计时，要从整体出发，立足整体刚度对整个结构进行详细分析与精密计算，对整个结构的刚度进行控制，确保整体结构安全稳定。

开展朝向及围护结构设计根据当地自然环境、气候特征等合理确定建筑高度、朝向、围护结构等，使建筑采光良好、室内通风顺畅，温湿度适宜。此外，城市建筑的环境与空间布局设计应围绕建筑类型、建筑用途开展，要确保建筑在建成后能充分发挥出作用。在开展建筑规划设计时，应先明确建筑类型与用途，明确建筑需具备怎样的功能，在此基础上对建筑内外部空间及环境做出科学设计与合理调整，使建筑具备健全的功能与服务公众的能力。

开展地下室及挡土墙结构设计时要注意以下问题：结构布置不合理会导致局部部位应力集中，若无恰当的构造补强措施会形成受力裂缝或者地基基础设计不合理产生不均匀沉降后致使主体结构出现受力裂缝。因此，在设计时应将施工时的气候特征、温度因素等考虑进去，在充分考虑温度因素的基础上合理设置后浇带，有效防止混凝土裂缝的产生。

3.3加强设计成果审核

要想提高建筑结构设计水平，就需从设计方案会审、图纸审核、方案评审等方面入手对建筑结构设计质量进行控制管理。在设计过程中要重视设计方案、设计图纸等的会审工作，组织设计人员、技术人员、施工代表及建筑工程项目决算部、监理部与相关专家等按照项目合同、建筑工程项目、勘察资料等对设计方案与图纸做全面的分析评审，选出最佳方案，在选出最佳方案的基础上，设计单位也要根据评审意见对方案与图纸进行调整优化，以此提高方案的科学性与可行性，降低图纸与方案出错几率，减少设计变更与建筑工程项目返工现象。图纸评审结束正式施工前，施工单位、监理单位及设计单位等需联同开展施工图交底工作，说明设计意图与技术规范，讲明技术要点，避免在施工过程中出现问题。

4结语

综上所述，建筑结构设计是一项重要工作，结构设计质量直接影响建筑施工质量，影响建筑使用安全。为此在设计时要树立概念设计意识，并根据建筑所在位置，业主使用需求等做好结构分析、受力分析与结构选型，加强结构设计质量控制，确保建筑结构设计方案科学可行，建筑结构安全可靠。

参考文献

[1]张珊珊.浅析设计管理在房地产开发项目中的重要作用[J].住宅产业,2021(06):33-35.

[2]兰雪峰.房地产开发项目的设计管理探析[J].中华建设,2020(03):72-73.

[3]周正航.价值房地产项目在房地产项目设计管理中的应用[D].河北工业大学,2019.

[4]陈思.关于房地产开发项目设计管理的问题分析[J].河南建材,2015(03):39-40.