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關于建筑結構設計中概念設計的引入研究的論文
當今，我國建筑設計行業(yè)越來越重視建筑結構設計的重要性，與建筑結構設計相關的建筑穩(wěn)定性、安全性、藝術性和可行性都受到人們的關注。不同類別的建筑物對于建筑結構設計的需求也是不同的，差異化和多樣化的建筑結構設計才能滿足社會日益發(fā)展而產生的建筑需求。建筑設計當中的概念設計和結構措施是關乎建筑質量的關鍵性因素。因此，必須明確房屋建筑結構設計與概念設計之間的關系，以提升建筑結構設計的整體水平。
1 房屋建筑結構設計的概念闡述
房屋建筑結構設計是指將建筑及各相關專業(yè)所要表達的內容通過結構語言予以體現(xiàn)的過程，結構方案、結構計算以及施工圖設計是房屋建筑結構設計的重要內容。結構方案是指房屋建筑的主要結構形式，具體包括建筑物的重要性、工程所在地的抗震設施烈度、相關地質勘測資料以及場地類型等等。結構計算，是指在掌握房屋建筑結構形式數據資料的基礎上，針對房屋建筑結構開展的計算活動，包括結構內力、荷載以及構建試算和計算等等，最終目的在于用科學的計算方法保證房屋建筑結構穩(wěn)定性和安全性。施工圖設計則是根據計算結果來確定房屋建筑構建的具體布局，然后明確施工構造及施工措施。
2 結構設計與概念設計的關系
在建筑結構設計過程中，現(xiàn)行結構設計與理論之間存在一定的差異，特別是結構設計的不可計算性，導致結構設計需要更多地注重概念設計。概念設計就是以個人實際經驗為基礎，基于宏觀的角度對建筑結構實施的定性設計。但是，概念設計不是憑空落成的，需要考察實地情況，包括氣候環(huán)境、地質情況、自然風貌等，根據所獲得信息給予的靈感和理性認知，擬定關于一個建筑物的初步想法； 這個想法不同于精確的測量計算，除了靈感和理性認知還要基于工程師豐富的實地工程經驗。概念設計更加注重設計結果，而結構設計則是一種逆向的推導過程，在概念設計的基礎上，通過對力學、構造學等理論知識，配合相關的數據原理而推導出房屋建筑結構布置。
綜合而言，建筑結構造價水平的高低以及建筑的施工進度是由概念設計所決定的，如果房屋建筑的概念設計不合理，就可能增加建筑造價，延誤工期。概念設計體現(xiàn)的是一種先進的設計思想。受技術水平和計算理論等因素的限制，房屋建筑結構設計結果往往與建筑實際存在較大差異，而為更好地彌補這些誤差可能導致的問題，必須要借助概念設計來增強結構設計的科學性和合理性�？梢哉f，概念設計和結構設計之間是一種相輔相成的關系，結構設計對于現(xiàn)代房屋建筑工作的開展顯然具有非常重要的意義，而概念設計則起到對結構設計補充和優(yōu)化的作用。優(yōu)秀的概念設計往往有著較為可靠的經濟預估，因此也有較高的可行性，同時還可以避免復雜的運算勞動，減少結構設計風險，確保房屋建筑結構設計的整體水平。
3 結構設計的主要措施
3. 1 科學選擇建筑場地建筑場地的選擇對房屋建筑結構設計結果有很大影響。房屋建筑場地應該選擇抗震性較好的地方，這能有效地減少外力對房屋建筑結構的影響。如果要在地震區(qū)進行建設，就必須要充分考慮結構破壞因素，根據結構體系方案以及設計的經濟性和合理性來確定結構體系，以充分保證建筑結構的勻質性。房屋建筑場地發(fā)生地震事故時，由于地震會持續(xù)一定的時間，因此，必須在房屋結構上設計多道抗震防線，確保房屋建筑結構的整體系數能夠有效地滿足抗震需求，增強建筑整體的抗震能力。
3. 2 合理選擇結構材料在選擇結構材料時，設計人員要充分結合自身的設計經驗，借鑒和參考已建建筑經驗，選擇承重能力較強的施工建設材料，以防因計算結果不精確而影響建筑建設質量。建筑結構設計人員要合理分析和評價施工圖紙，深入探討施工圖紙中可能存在的數據問題，并以此來作為結構材料選擇依據，確保結構設計的科學性和合理性。如在鋼筋、混凝土的選擇上，一定要根據國家標準選擇適合強度的施工材料，一般箍筋與混凝土強度等級不能低于 C20,直徑 10mm 的縱筋，強度等級不得低于C25,這樣才能夠充分滿足強度等級設計要求。其他結構材料的選擇也應該嚴格遵循國家標準，而不能夠單純地依據計算結果來判斷。
3. 3 注意結構受力的合理性合理選擇房屋建筑結構材料將顯著提高建筑結構的整體強度，降低結構構件對建筑受力的影響，確保房屋建筑結構設計滿足實際的建筑需求。通過建筑結構設計能夠獲取相對全面的計算結果，反映出建筑結構的受力情況。但是，通過計算機以及理論推導所獲取的實際數據往往存在一定誤差，并且容易出現(xiàn)與現(xiàn)實建設需求不符的情況。這樣的情況下，就必須要適當采取概念設計來提升建筑結構設計的可靠性。
3. 4 注重施工現(xiàn)場的規(guī)劃管理在房屋建筑施工過程中，存在較多不確定因素，這就需要設計人員加強對施工現(xiàn)場的規(guī)劃和全程把控，以降低不確定因素對結構設計的影響，使施工作業(yè)活動能夠按照房屋建筑結構設計結果有條不紊地開展。由于房屋建筑結構設計依賴于計算機和理論數據，這些計算的結果與現(xiàn)實是存在一定差距的。因此，設計人員不但需要對結構設計予以高度關注，更需要憑借自身的經驗和設計技術，做好施工單位、監(jiān)理單位的協(xié)調和交流活動，提出建設風險，保證設計方案的順利落實。
4 結構設計與概念設計協(xié)同工作的應用
在建筑結構設計中，協(xié)同工作的定義是將建筑工程中的每個構件的性能和作用充分到極致，并實現(xiàn)與其他部件的相互配合。在協(xié)同工作中，要求與各個產品零部件的使用壽命相似，并且具有相同的荷載，正確處理基礎結構與上部結構之間的關系，確保兩者之間形成一個有機的整體。下面以地基基礎中結構設計與概念設計協(xié)同工作的應用為例進行說明。
傳統(tǒng)的建筑設計流程用到的算法往往是將上部建筑、基礎、地基分別視作獨立的單位，測量和設計都獨立進行，但并不意味著，某一單元出現(xiàn)的問題不會影響到其他的結構單元，經過實踐檢驗，這種流程有著不可忽視的缺陷。地基基礎往往對上層建筑造成很大影響，若地基產生沉降現(xiàn)象，則地面建筑大多會開裂、錯位、甚至崩塌； 同時，如果地面結構的建筑層數不符合規(guī)范，超過地基、基礎承重，則也會給地基帶來變形的危險。因此，在地基基礎的概念設計當中，要更多地考慮到將地基基礎和上部結構結合在一起分析，這樣才能減少地基變形帶來的負面影響。
5 結語
在房屋建筑結構設計中，除了要確保結構設計計算結果的真實性和有效性之外，還應該從建筑實際施工角度出發(fā)，加強對概念設計的引入，充分發(fā)揮概念設計對結構設計的補充作用。設計人員應充分利用自身豐富的設計經驗對結構設計結果予以補充和優(yōu)化，最終形成一套真正適用于房屋建筑施工的結構設計方案，更好地滿足建設需求，確保房屋建筑結構的整體質量。
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