關于建筑結構設計中結構概念應用進行分析

蘇光學 吳濤

【摘要】經濟的發展使得人們對建筑結構的設計水平以及安全性提出了更高的要求。結構概念是目前的建筑行業進行結構設計的主要方向，我們在進行建筑結構設計的過程中，要對其結構的概念加以掌握并且有效的加以應用。本文針對結構概念在建筑結構設計中的應用進行分析，對其在建筑結構中的重要性以及具體的應用內容進行論述。

【關鍵詞】建筑結構設計；結構概念；應用分析

中圖分類號：TB482.2 文獻標識碼：A

0、引言

建筑結構概念設計是未來建筑設計的主要發展趨勢，當前很多建筑設計對于結構概念的設計也十分關注。對建筑概念設計的研究對于我國建筑設計的長遠發展有著巨大的意義。使用建筑結構概念設計不僅能夠避免使用計算機軟件設計中的不足，而且還能夠提高建筑對各種不可控因素的抵抗能力[1]。在進行建筑結構概念設計的過程中應該從整體上來把握并且選擇科學合理的方案和軟件，使得結構概念能夠在建筑結構設計中發揮應有的作用。

1、應用結構概念的必要性

結構概念在建筑結構設計中具有以下意義。

第一，通過應用結構概念能夠提高建筑的抗震能力。對建筑結構進行分析的過程中，會因為缺乏對結構空間作用以及結構材料的考慮，容易使得建筑結構在設計的過程中存有較大的不確定性。因而，對于建筑的抗震能力，要充分的考慮結構概念，這樣才能確保建筑的整體結構抗震性有保證。

第二，結構概念在建筑結構設計中的應用能夠確保建筑結構設計的精準性和立體性。我國建筑行業的結構計算理論經過了多個發展階段，例如概率的極限轉臺、容許應力法等等。從當前我國的建筑行業中使用的概率極限狀態理論上看，盡管這種理論存在一定的先進性，然而在使用這種理論進行運算的過程中不可避免的會出現一定的相似程度。我們通常把這種理論看做是近似概念法。建筑本身就是一種空間結構，建筑中的各個構件都是相互聯系工作的，而不是獨立存在的，這些構件都不能脫離整個建筑結構體系。我們在設計建筑設計要求時，也就應該對建筑結構空間體系加以研究，而且還應該對建筑整體的結構體系以及各個體系間的聯系充分的掌握，以實現結構概念在建筑結構設計的使用。

第三，在建筑設計中應用結構設計，可以避免過多的不必要的數值計算，在建筑設計中數值的計算是十分繁瑣的，而且容易出現誤差。使用概念性估算的方法盡管也會出現誤差，但是和其他估算方法相比，概念性估算有其獨特的特點，即能夠快速且有效的對建筑結構體系進行構思和選擇，以選擇最佳的設計方案，這樣不但具有較高的經濟效益而且還可以作為設計施工圖時的依據。

第四，結構概念設計能夠體現設計師的設計水平，擁有豐富經驗的設計師能夠很好的在實際的結構設計中應用結構概念設計的理論，最終促進建筑結構設計效果的提高。

總之，結構概念設計是從整體上對建筑結構的性能加以反應的，對于隱患過度的精密計算也不是對建筑結構精致入微的正常效應[2]。而且結構概念設計還是一種不失理性的方式。傳統的非概念性的設計容易導致一些錯誤隱患的出現，最終會影響建筑的整體性能。因此，在設計建筑結構中，應該加大對概念設計的重視，更好的把概念設計應用到建筑結構設計中，彌補傳統設計中對建筑結構設計產生的不足。

2、結構概念在建筑設計中應用時應遵循的原則

2.1 合理選擇方案

如何判斷建筑設計是否成功，進行合理的經濟分配十分重要，這是判定建筑設計成功與否的一個主要標準。在建筑結構設計中結構的形式以及體系的可行性則是進行經濟分配中對分配是否合理判定的表現。在應用結構概念的過程中，根據建筑結構的設計要求，對材料的供應以及施工的條件等等都要進行分析，在和其他專業溝通協調后方能選擇，最后確定最佳的方案。

2.2 精確分析數據

數據結果是建筑結構設計中的主要依據，在整個建筑的施工中具有指導意義。因而，數據結果就一定要精準，而且要把實際的工程作為借鑒。這是因為數據結果是否精確直接影響到了施工的進展，也是施工質量能否有保證的前提。例如，在施工中由于計算工具的不合理使用，以及人為忽略等都會影響到數據結果的精確性。

2.3 精選計算簡圖

應用結構概念中，對計算簡圖的精選是結構計算的基礎。在對簡圖進行計算后能夠更好的進行精確分析。所以，是否合理的選擇了計算簡圖，對于建筑的結構安全也是十分重要的。如果選擇的計算簡圖不合理，就很容易導致建筑事故的出現。在計算簡圖的過程中還應該合理的選擇結構措施以確保其安全性。建筑結構的實際節點一般不可能是純粹的鋼節點等等，不過其中存在的誤差也要在計算簡圖允許的范圍之中[3]。

3、結構概念在建筑結構設計中的應用

3.1 剪力墻設計

剪力墻中的連梁跨度是比較小的，而且截面的高度又比較大，如果發生了地震很容易彎矩，而且剪力也會加大。設計的過程也就比較難，假如要加大連梁高度，配筋的值也就會更大。連梁高度主要是指從洞頂到樓面之間的高度。對于門洞來說，以上所說的梁高是相同的。但是對窗洞來說，要是窗洞算到上一層的窗底，這時所算的連梁高度就太高，和計算圖形就會不相符，最后也就會使得相應的配筋值不合理。通常建議連梁的高度要從洞頂算到屋面，至于窗洞樓面和窗臺部分則可以用磚或者一些輕質的材料進行砌筑。如果有飄窗時則可以增加一根梁，兩梁之間使用磚來進行填充。

3.2 抗震結構設計

要提高建筑的抗震能力，在進行建筑設計時要充分的利用結構概念來控制抗震性能。

首先，場地和地基的選擇最好是有一定的抗震能力，以避免因為地面變形而引發危害。對于特殊的情況，則要采用合理的措施確保地基的穩定。

其次，合理進行基礎設計?；A設計的過程中對同一結構的單元最好不要設置在不同地基上，而且還應該使用相同的基礎形式，在基礎設計中還應該重視地基潛力的發揮。

另外，建筑結構的體型要簡單，而且剛度以及質量變化要均勻，這樣在地震的作用下就能減少變形的出現。

再者，在結構設計中，各個結構的構件的連接要有保證，同時還應該具備一定的變形能力，使得建筑的整體結構能夠有良好的抗震能力。

最后，在建筑設計的過程中，要減少地基土中的壓力，以減輕建筑的重量，減少因為建筑結構本身給建筑帶來的震力。

4、結論

在設計建筑結構的過程中，相關人員要重視結構概念在設計中的使用，對于建筑結構的整體性要進行構思，充分的運用結構概念[4]。而且在實際的操作過程中，要善于積累經驗，從整體上把握建筑的性能。結構概念在建筑結構設計中的應用，對于建筑的效益和安全都提供了有利的保障。因此，在今后的建筑結構設計中要充分的、合理的應用結構概念。

【參考文獻】

[1]范文勇. 結構概念設計在建筑結構設計中的作用分析[J]. 中華民居(下旬刊),2013,09:35-36.

[2]王麗萍. 山地建筑結構設計地震動輸入與側向剛度控制方法[D].重慶大學,2010.

[3]范小平. 高層建筑結構概念設計中相關的幾個問題應用分析[J]. 福建建材,2008,06:47-48.

[4]張媛,王禹. 淺析建筑結構設計中剪力墻結構設計的應用[A]. 科技部.2014年全國科技工作會議論文集[C].科技部,2014:1.