概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用探析

概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用探析

金剑

精工工业建筑系统集团有限公司  浙江省绍兴市  312033

摘要：在建筑工程设计过程中，建筑结构设计作为重点，其设计的效果直接关乎到整个建筑的安全性和稳定性。为了进一步优化建筑结构的设计，需要加强对概念设计与结构措施的应用，确保建筑结构的设计效果满足相关的要求和标准。为此，本文针对建筑结构设计中概念设计与结构措施的应用进行了简单分析，希望为相关工作者提供参考。

关键词：概念设计；结构措施；建筑结构设计；应用分析

引言：随着建筑行业的不断发展，其对建筑结构的设计也提出了更高的要求。为了全面实现建筑项目功能，需要加强对建筑结构设计的优化。设计人员需要具备较高的专业水平，加强概念设计的应用，立足于建筑结构的整体，合理使用结构措施，进一步优化建筑结构的稳定性和安全性，延长建筑结构的使用寿命。

一、概念设计与结构措施在结构力学及概念分析方面的应用

结构力学和概念分析在建筑结构设计过程中扮演着至关重要的角色。建筑结构体系中涉及到的构件比较丰富。为了准确获取各构件的受力情况，需要利用结构力学开展相关的计算工作，并全面分析力学计算的结果，在此基础上对设计方法进行科学合理的选择，确保每一个构件都能够在建筑结构体系中进行高度的协同配合，实现自身作用和价值的充分发挥，切实保障建筑结构体系的稳定性[1]。为了进一步优化构件的稳定性，确保构件之间进行稳定连接，需要在建筑结构承重构件结构力学计算过程中，以结构计算假定为基础，对结构措施进行科学合理的应用，进一步优化建筑结构的安全性。在计算和分析建筑整体结构内力的过程中，为了确保结构体系中每一个构件能够得到安全使用，需要采取相关的措施向基础合理传递建筑结构体系中各构件之间产生的力，最大化整个建筑结构的负荷能力，切实保障建筑结构的质量安全。

二、概念设计和结构措施在建筑结构协同方面的应用分析

为了确保建筑结构体系的协同性，也需要加强对概念设计与结构措施的应用。一般建筑结构体系的协同性具有两方面的要求。一方面需要确保建筑结构的耐久性满足相关的标准和要求。另一方面需要确保建筑结构各要素应用的过程中达到高度的协同效果。目前常见的建筑结构类型有以下几种。一，钢筋混凝土结构类型。二，钢结构类型。三，组合结构类型。为了确保建筑结构的稳定性、安全性和可靠性，需要通过对概念设计和结构措施的科学合理应用优化设计建筑物的上部结构和基础部分[2]。同时为了实现整个建筑结构整体性能的充分发挥，进一步优化和提升建筑结构的抗震性能，需要在建筑结构设计过程中利用概念设计与结构措施优化建筑结构梁柱与建筑结构基础之间的协同性。因为建筑结构使用的材料种类比较多，每种材料所具备的特点以及每种材料在建筑结构中扮演的角色和具有很大的差异性，为了科学合理的利用和发挥不同材料的优势，提升建筑结构设计的效果，也需要通过概念设计与结构措施的应用充分的体现出材料的协同性，优化材料的使用效果。比如建筑结构中使用的混凝土材料，虽然它具有优秀的抗压强度和耐久性，但是自身并不具备较好的抗变形能力和抗拉强度，需要在结构设计过程中配合使用相关的钢筋，将建筑结构打造成钢筋混凝土结构，既发挥了钢筋在抗拉方面的优势，又能发挥了混凝土在抗压方面的优势，实现了材料制定之间的有效协同，同时还降低了建筑的成本，提升了建筑项目的经济效益。

三、概念设计和结构措施在结构材料选择优化方面的应用

材料选择的科学性和合理性直接关乎的整个建筑结构方案设计的科学性合理性。对材料进行科学合理的选择不仅可以充分发挥材料的力学性能，而且还可以进一步优化和提升整个建筑结构的承载能力和结构的强度。因此在建筑结构设计过程中必须要选择力学性能比较良好的建筑材料，不仅要确保材料体现出良好的轻质性、均质性和相同性的特征，而且要确保材料在使用的过程中能够让各构件之间进行完整性、连续性的连接。同时要确保其满足建筑工程的建设要求和标准。为了进一步优化材料的使用性能也可以加强对概念设计和结构措施的应用。设计人员可以在概念设计理念下，从材料的安全性、材料的质量以及材料的性能入手，加强对材料的选择。并且还可以从材料的成本入手不断优化材料的经济性。在确保材料的安全性、材料的性能、材料的成本、材料质量等相关指标符合建筑工程技术要求和标准之后，方可实现各类材料的有效协同。在建筑结构早期设计工作开展的过程中，天然石料作为主要的建筑材料，它能够进一步扩大建筑的室内空间。一般天然石材会在建筑结构中被设计成筒形拱的形状或者交叉拱的形状，不过墙体支撑厚度会随着拱跨度的增加而增大，在一定程度上缩小了建筑的内部空间。目前随着建筑材料的不断更新和发展，建筑结构中开始使用了钢铁等金属材料，这些材料的应用不仅优化了建筑结构的整体性能，而且还解决了建筑结构空间问题。此外，建筑结构设计中采用的结构形式也越来越多样化，比如膜结构、悬索结构等，这些结构不仅扩大了内部空间，而且节约了建筑结构的用料，同时还优化了建筑材料，进一步提高了建筑结构设计的经济效益。

四、概念设计和结构措施在建筑结构优化方面的应用分析

设计人员可以根据力学原理对建筑结构进行优化，分析和确定建筑结构的受力特征和建筑结构的空间功能。在建筑结构优化设计的过程中，设计人员需要对国家出台的相关政策、法律法规文件、设计标准以及施工现场的地理环境和相关的隐性因素进行综合考虑，为了规避以上因素对建筑结构设计所产生的不利影响，需要在设计过程中加强对概念设计和结构措施的应用。比如在设计居住建筑的过程中，设计人员不仅需要严格落实结构尺寸等相关的规范要求，而且还需要严格落实结构的防火要求、结构的防腐要求和结构的抗渗要求，全面保障结构的安全性[3]。同时还需要加强对隐性条件的重视，根据人们的需求合理设计结构空间。以装配式结构为例，为了实现对装配式结构的优化，设计设计人员需要严密计算装配式结构的受力特征和结构的连接方式，并在此基础上利用概念设计和结构措施进一步优化装配式结果的合理性和有效性，确保装配式结构更加安全、更加稳定、更加可靠。

    五、概念设计和结构措施在建筑结构计算分析方面的应用

当前在建筑结构计算分析工作开展的过程中，设计人员可以通过概念分析简化处理复杂的结构，充分发挥计算机辅助设计的优势，将设计理念融入其中，详细的描述出整个建筑结构的设计流程，并以报告的形式清晰地展示出来。这样不仅可以帮助设计人员高效率地完成相关的数据计算工作，而且还可以在先进BIM技术的支持下对建筑结构的模型进行科学合理的构建，各参建单位都可以参与其中，为数据计算的准确性以及结构设计的科学性和合理性提供保障。因此，设计人员可以在建筑结构设计过程中将相关的计算机技术与自己的专业知识进行充分融合，通过BIM三维模型的构建实现建筑结构科学准确的计算和设计。此外，还可以利用计算机辅助设计对之前设计的多套结构设计方案进行分析，并通过可行性研究，从经济性和技术性方面对各套设计方案的可行性进行讨论，最终选择出最合适的、可行性最强的建筑结构设计方案。

结语：综上所述，当前在建筑结构设计工作开展的过程中，为了确保建筑结构的科学性和合理性，优化建筑结构设计的安全性和稳定性，需要设计人员加强对概念设计和结构措施的应用，并将其贯穿到结构设计的每一个环节中，实现结构模式的创新发展，充分的体现出建筑的主体效果，推动建筑行业稳定长远发展。

参考文献：

[1]武陆旭.建筑结构设计中概念设计与结构措施的应用研究[J].中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术,2023(4):0019-0021.

[2]张虎虎.建筑结构设计中概念设计与结构措施的应用[J].建材发展导向,

2023,21(3):108-110.

[3]梁兵兵.建筑结构设计中的概念设计及结构措施分析[J].中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术,2023(4):0060-0062.