黄杨

摘要：在经济发展的带动下，我国的城市化进程不断加快，城市规模的迅速扩大和城市人口的不断增加，使得城市建设用地急剧减少。为了缓解日益紧张的人地矛盾，满足城市居民的住房需求，建筑逐渐向着高层化的方向发展，高层建筑在城市形象中发挥着不可替代的作用，做好建筑的概念设计及结构措施，凸显建筑的造型创意，在建筑中更加完美地展现设计时的设计理念和结构，对于城市形象工程的建设是十分重要的。

关键词：高层建筑；概念设计；结构措施

中图分类号： TU97 文献标识码： A

引言

随着我国国民经济的发展及人们生活水平的提高，对建筑结构设计提出了更高的要求，其在建筑行业中占据着重要位置，因此，加强建筑结构设计，注重概念设计与结构设计之间的关系，提高工程师的设计水平，使建筑结构设计取得良好的成果。

一、建筑结构设计阐述

在建筑结构设计中，由于现行的结构设计与理论还存在一定的差异，尤其是在结构设计不可计算性方面，因此，注重概念设计是非常有必要的。所谓结构设计，是指建筑与其他设备等各种结构元素所表达出来的结构语言的过程，在结构设计中，主要包括结构方案、建筑结构计算、施工图纸设计等三个阶段，第一，结构方案，其主要任务是根据各项参考指标来确定出建筑的结构形式，如地质勘查、现场施工类别及建筑高度、层数等，并根据建筑的结构形式来布置结构承载体系和受力构件等，在结构方案设计阶段中，其遵循结构设计的经济性、合理性，采用的方法主要是根据不同结构形式的适用范围来确定的，最终确定最佳的结构方案;第二，结构计算阶段，其主要任务通过选择科学、适用的计算方法来进行各项参数的计算，如荷载、构件受力大小等;第三，施工图纸设计环节，确定构建布置、配筋数量及构件构造措施，在整个设计过程中，应严格按照相关标准要求进行设计，尤其是设计人员，不仅要充分、全面地了解相关规范要求，还需要全面掌握整个施工工程的施工工艺和流程，以保证建筑结构设计适用于建筑施工中。

二、概念设计与建筑结构设计之间的关系探讨

概念设计是指以设计师的个人经验为基础进行的定性设计，而结构设计是根据概念设计的要求及力学等定量设计来实现的一个逆向过程，其中，定量设计主要包括建筑结构内力、配筋数量及结构变形等参数。若概念设计不合理，将会影响整个建筑的结构设计，由于概念设计是体现出设计师的一种先进设计思想，因此，在建筑结构设计中，设计师需要根据建筑的整个概念进行结构设计，并对构件与结构之间的关系进行协同处理。所以，概念设计与结构设计两者之间的关系是相辅相成的。

二、如何在结构设计中运用概念设计

1、建筑场地的合理性选择

建筑场地的选择影响着结构概念设计的结果，所以说对结构设计来说非常重要。建筑场地的选择要符合施工的条件，同时满足采光、水电、噪音等多方面的考虑。最重要的一点，就是应该考虑建筑场地的抗震能力。选择的地点必须是抗震效果比较好的地点，以免发生危险的情况。一般在工程的初步设计之前就要进行建筑场地的科学选址和勘察，如果施工场地确实不允许，又必须在此进行建设，那么就应该做好科学有效的手段来降低危险系数。

2、建筑基础的科学化应用

建筑场地进行合理选择后，紧接着就是对建筑基础的科学化选择，在选择的时候要根据建筑场地的地形和地质结构等进行分析，选取合理的建筑基础。一般在建筑基础的选择上有以下三种情况:首先，桩基础。在地质比较松软或者负重比较大的情况下，大多会选择桩基础，因为桩基础能够使下部对上部进行力的承载；其次，箱形基础。箱形基础的安全性比较高，抗灾能力比较强。一般高层建筑中会应用箱形基础。是因为箱形基础使下部的承载力实现均匀分配，保持地基的受力均匀。最后，筏形基础。筏形基础能够实现分散建筑上部结构承载力，是下部承载力减弱，对地基进行力的控制，不出现地基的不均匀沉降。

3、结构规则的合理应用

建筑结构中只要保证非结构件的正常稳定运转，就能使建筑材料的成本实现降低，因此主体建筑结构的选择，要做到合理、科学和对称性，在多数的施工中，实现抗侧力主体结构的对称，所选择的平面结构也应该是容易形成对称结构的。当然，具体情况具体分析，还要根据实际情况进行选择，同时符合平面工程的科学设计。

4、抗震抗灾能力的强化

建筑设计和施工的成功与否，不只是外型和质量的方面，还有抗震抗灾上的需求。所以机构概念的设计，要考虑到抗震抗灾的问题，在设计时要多增加防线，以期实现减弱地震的危害性。当然结构的变化也能起到抗震抗灾作用，比如安装特定的原件，使得建筑体对地震的破坏力进行有效的减弱。

5、结构刚度科学化选取

建筑结构在刚度的选择上至关重要，而且在建筑结构概念设计中也必须遵守刚度的要求。结构刚度可科学化选择，是保证工程质量的有效措施，还能够对地震等灾害起到危险性降低的作用。与此同时，结构刚度的科学化选取还能扩大空间的占有率，使建筑平面的利用率等都能得到合理的利用。

三、结构措施

在建筑结构设计中，在结构方案制定、结构计算和施工图纸绘制等各个环节中，都需要根据库概念设计的理念来进行结构设计。在结构设计过程中，应做以下措施:

1、合理选择结构材料。第一，在选择钢筋、混凝土中，根据相关规定的强度等级来选择混凝土与钢筋的强度等级，一般箍筋与混凝土的强度等级不低于C20，对于直径为10mm的纵筋，其强度等级应不低于C25，只有确保建筑材料满足了强度等级设计要求后，材料的强度才能得到充分发挥;第二，确保结构的整体性，根据钢筋的一级抗震等级和二级抗震等级进行抗震构造连接，在节点连接中，应遵循强节点、弱杆件的设计原则，注重构造连接度的把握，以保证整个结构构造的整体性。

2、选择建筑场地，应选择抗震性比较好的地方，在地震场地条件下，应充分考虑结构破坏的因素，根据结构体系方案和设计经济合理性来确定结构体系，确保建筑结构的延性、匀质性得到提升。另外，当地震发生时，由于地震将会持续一段时间，这就要求需要设计多道抗震防线，使结构设计体系满足抗震结构设计要求，进而提高整个建筑的抗震能力。

3、结构刚度及构件受力应符合要求，通过降低结构构件的延性指标来提高结构刚度，然而，在结构设计中，为了准确判断出计算方法的正确性，则可以根据相关概念设计的延伸来确定。随着计算机技术的快速发展，大多数设计都是通过计算机来实现的，但是，在设计过程中，若只利用计算机来计算，由于计算结果未作科学分析，这必然导致计算机计算的结果与实际情况不一致，因此，将实践与设计理论有效结合起来，对计算结果进行科学分析，合理对施工图纸进行调整，以保证结构设计的科学性、合理性。

4、注重施工现场处理，在施工现场中，由于一些不确定因素将会影响结构设计的计算结果，若仅仅依靠单纯的计算方式，其是不能有效解决此类问题的，因此，在结构设计中，设计人员不仅要结合概念设计来进行结构设计，还需要依靠自身的实践经验和设计技术，加强与施工单位、监理单位的交流，最终提出科学、合理的解决方案。

结束语

概念设计及结构措施在建筑结构设计中的应用，能够优化结构设计，提高结构承载力和稳定性，使其寿命达到甚至超过设计使用年限，并且建筑结构能够与周围环境有机的融合，提高了建筑的使用价值。因此，在建筑结构设计中应用概念设计及结构措施是十分必要的。

参考文献

[1]王明.建筑结构设计中的概念设计及结构措施略论[J].门窗,2013（25）.

[2]李芳.概念设计及结构措施在建筑结构设计中的应用[J].城市建筑,2013（18）.

[3]温殿伟.概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用[J].门窗,2013（15）.

张德本

前言：概念设计及结构措施在建筑结构设计中具有非常重要的地位，通过概念设计能够优化建筑结构设计，降低工程造价，保障建筑安全。施工企业在建筑结构设计时要注重概念设计与结构设计之间的协同工作关系， 将结构设计与概念设计的协同工作关系有效应用在建筑结构设计中， 设计一套完善的建筑结构设计方案， 以保证建筑结构设计方案在建筑施工中发挥重要作用。

关键词：建筑结构设计；概念设计；结构；措施；

中图分类号：TU3文献标识码： A

前言：概念设计及结构措施在建筑结构设计中的应用，能够优化结构设计，提高结构承载力和稳定性，使其寿命达到甚至超过设计使用年限，并且建筑结构能够与周围环境有机的融合，提高了建筑的使用价值。因此，在建筑结构设计中应用概念设计及结构措施是十分必要的。

1 建筑结构设计阐述

在建筑结构设计中， 由于现行的结构设计与理论还存在一定的差异， 尤其是在结构设计不可计算性方面， 因此， 注重概念设计是非常有必要的 所谓结构设计， 是指建筑与其他设备等各种结构元素所表达出来的结构语言的过程， 在结构设计中， 主要包括结构方案 建筑结构计算 施工图纸设计等三个阶段， 第一， 结构方案， 其主要任务是根据各项参考指标来确定出建筑的结构形式， 如地质勘查 现场施工类别及建筑高度 层数等， 并根据建筑的结构形式来布置结构承载体系和受力构件等， 在结构方案设计阶段中， 其遵循结构设计的经济性 合理性， 采用的方法主要是根据不同结构形式的适用范围来确定的， 最终确定最佳的结构方案;第二， 结构计算阶段， 其主要任务通过选择科学 适用的计算方法来进行各项参数的计算， 如荷载 构件受力大小等;第三， 施工图纸设计环节， 确定构建布置 配筋数量及构件构造措施， 在整个设计过程中， 应严格按照相关标准要求进行设计， 尤其是设计人员， 不仅要充分 全面地了解相关规范要求， 还需要全面掌握整个施工工程的施工工艺和流程， 以保证建筑结构设计适用于建筑施工中。

2 概念设计与建筑结构设计之间的关系探讨

概念设计是指以设计师的个人经验为基础进行的定性设计， 而结构设计是根据概念设计的要求及力学等定量设计来实现的一个逆向过程， 其中， 定量设计主要包括建筑结构内力 配筋数量及结构变形等参数 若概念设计不合理， 将会影响整个建筑的结构设计， 由于概念设计是体现出设计师的一种先进设计思想， 因此， 在建筑结构设计中， 设计师需要根据建筑的整个概念进行结构设计， 并对构件与结构之间的关系进行协同处理 所以， 概念设计与结构设计两者之间的关系是相辅相成的。

3.如何在结构设计中运用概念设计

3． 1 建筑场地的合理性选择

建筑场地的选择影响着结构概念设计的结果， 所以说对结构设计来说非常重要 建筑场地的选择要符合施工的条件， 同时满足采光 水、电、 噪音等多方面的考虑， 最重要的一点， 就是应该考虑建筑场地的抗震能力。 选择的地点必须是抗震效果比较好的地点， 以免发生危险的情况 。一般在工程的初步设计之前就要进行建筑场地的科学选址和勘察， 如果施工场地确实不允许， 又必须在此进行建设， 那么就应该做好科学有效的手段来降低危险系数。

3． 2 建筑基础的科学化应用

建筑场地进行合理选择后， 紧接着就是对建筑基础的科学化选择上， 在选择的时候要根据建筑场地的地形和地质结构等进行分析， 选取合理的建筑基础。一般在建筑基础的选择上有以下三种情况: ( 1) 桩基础 在地质比较松软或者负重比较大的情况下， 大多会选择桩基础， 因为桩基础能够使下部对上部进行力的承载; ( 2) 箱形基础 箱形基础的安全性比较高， 抗灾能力比较强 一般高层建筑中会应用箱形基础是因为箱形基础使下部的承载力实现均匀分配， 保持地基的受力均匀;( 3) 筏形基础 。筏形基础能够实现分散建筑上部结构承载力， 是下部承载力减弱， 对地基进行力的控制， 不出现地基的不均匀沉降。

3.3结构规则的合理应用

建筑结构中只要保证非结构件的正常稳定运转， 就能使建筑材料的成本实现降低， 因此主体建筑结构的选择， 要做到合理 科学和对称性， 在多数的施工中， 实现抗侧力主体结构的对称， 所选择的平面结构也应该是容易形成对称结构的 当然， 具体情况具体分析， 还要根据实际情况进行选择， 同时符合平面工程的科学设计。

3.4抗震抗灾能力的强化

建筑设计和施工的成功与否， 不只是外型和质量的方面， 还有抗震抗灾上的需求 所以机构概念的设计， 要考虑到抗震抗灾的问题， 在设计时要多增加防线， 以期实现减弱地震的危害性 当然结构的变化也能起到抗震抗灾作用， 比如安装特定的原件， 使得建筑体对地震的破坏力进行有效的减弱。

3.5结构刚度科学化选取

建筑结构在刚度的选择上至关重要， 而且在建筑结构概念设计中也必须遵守刚度的要求 结构刚度可科学化选择， 是保证工程质量的有效措施， 还能够对地震等灾害起到危险性降低的作用 与此同时， 结构刚度的科学化选取还能扩大空间的占有率， 使建筑平面的利用率等都能得到合理的利用。

3.6对计算的结果进行准确分析

随着社会和经济的发展， 信息技术被广泛的应用， 特别是在数字的计算等方面设计出种类繁琐的计算软件， 可是各计算软件在计算的结果上确实各不相同， 让使用者也不知道哪个是正确的， 所以在工程的设计中计算工作经常出现混乱 在进行设计时， 软件的选择很重要， 应该对各个软件进行系统化分析， 根据工程的实际情况和设计的原理等， 选择适合的软件， 确保计算结果科学准确。

4. 结构措施

在建筑结构设计中， 在结构方案制定 结构计算和施工图纸绘制等各个环节中， 都需要根据库概念设计的理念来进行结构设计 在结构设计过程中， 应做以下措施:

4.1合理选择结构材料 第一， 在选择钢筋 混凝土中， 根据相关规定的强度等级来选择混凝土与钢筋的强度等级， 一般箍筋与混凝土的强度等级不低于 C20， 对于直径为 10mm 的纵筋， 其强度等级应不低于C25， 只有确保建筑材料满足了强度等级设计要求后， 材料的强度才能得到充分发挥;第二， 确保结构的整体性， 根据钢筋的一级抗震等级和二级抗震等级进行抗震构造连接， 在节点连接中， 应遵循强节点 弱杆件的设计原则， 注重构造连接度的把握， 以保证整个结构构造的整体性

4.2选择建筑场地， 应选择抗震性比较好的地方， 在地震场地条件下， 应充分考虑结构破坏的因素， 根据结构体系方案和设计经济合理性来确定结构体系， 确保建筑结构的延性 匀质性得到提升 另外， 当地震发生时， 由于地震将会持续一段时间， 这就要求需要设计多道抗震防线， 使结构设计体系满足抗震结构设计要求， 进而提高整个建筑的抗震能力

4.3结构刚度及构件受力应符合要求， 通过降低结构构件的延性指标来提高结构刚度， 然而， 在结构设计中， 为了准确判断出计算方法的正确性， 则可以根据相关概念设计的延伸来确定 随着计算机技术的快速发展， 大多数设计都是通过计算机来实现的， 但是， 在设计过程中， 若只利用计算机来计算， 由于计算结果未作科学分析， 这必然导致计算机计算的结果与实际情况不一致， 因此， 将实践与设计理论有效结合起来， 对计算结果进行科学分析， 合理对施工图纸进行调整， 以保证结构设计的科学性 合理性

4.4注重施工现场处理， 在施工现场中， 由于一些不确定因素将会影响结构设计的计算结果， 若仅仅依靠单纯的计算方式， 其是不能有效解决此类问题的， 因此， 在结构设计中， 设计人员不仅要结合概念设计来进行结构设计， 还需要依靠自身的实践经验和设计技术， 加强与施工单位 监理单位的交流， 最终提出科学 合理的解决方案。

5.结构设计与概念设计协同工作的应用

协同工作的概念在工业产品的设计与制造中已经有较为广泛的使用，目的是将内部结构体系能够高效的进行优化配合，实现其设计寿命。现阶段，轻型钢结构的应用就是协同工作概念与结构体系完美结合的案例。轻型钢结构以其质轻、价低、施工进度快、受施工环境影响较小、抗变形,抗震能力好等优点在工业厂房中不断得到应用。由于轻型钢结构的抗拉强度比普通混凝土的强度要高出25倍左右，而且不产生裂缝，在建筑结构中具有较好的结构性。另外，钢结构具有较好的塑性变形特性，当某种原因导致其它结构断裂时，同时发生在钢结构上则只是表现为塑性变形，而且变形具有缓冲期，能够为安全撤离提供充足的时间保障。因此，在协同工作概念下轻型钢结构作用发挥出色。如某钢结构厂房，设计为门式轻型钢结构，总跨度为36m，长度为100m，柱距18m，屋面坡度为1：15，设计使用年限50年，抗震设防烈度为八度。在应用概念设计时，首先要明确门式轻型钢结构厂房各构件的最大负荷，为了增加稳定性需要设置支撑体系，保证厂房的使用寿命达到设计使用年限。单层厂房轻型钢结构一般由横向钢框架、屋盖钢结构、支撑体系 吊车梁和制动梁以及墙架等构成 在某些单层厂房钢结构中，由于工艺操作上的要求，还可能设有工作平台。然后，再对结构受力进行有效的分析，以保证同层各柱在相同的水平位移时，能同时达到最大承载能力。

在建筑结构设计中， 协同工作的定义是将建筑工程中的每个构件的性能和作用充分到极致， 并实现与其他部件的相互配合， 在协同工作中， 要求与各个产品零部件的使用寿命相似， 并且具有相同的荷载， 正确处理基础结构与上部结构之间的关系， 确保两者之间形成一个有机的整体 在结构设计的协同工作中， 由于砖混结构容易受自身结构刚度的影响， 当砖混结构发生不均匀沉降现象， 则可以利用钢圈 构造柱两者之可以形成一个有机的整体的协同工作原理来抵御不均匀沉降的现象， 总的来说， 利用协同工作的概念， 其可以确保结构中各个部件的受力均匀另外， 对于高层建筑的结构设计， 应避免短柱对结构设计的影响，确保各个柱子的水平应力和最大承载能力， 随着建筑物楼层的增高， 无论是在水平方向上， 还是在竖向方向上， 其荷载力将会变大， 针对这种情况， 可以通过在在柱截面设置田形柱来提高整个建筑结构的承载能力， 进而减少短柱现象。

结束语：在建筑结构设计中，概念设计与结构措施至关重要。设计是建筑工程的基础，而概念设计则是在工程建设中体现先进思想和规范精神的关键。一个优秀的设计师，在对建筑结构进行设计时，除了依靠经验外，还要能够运用整体概念设计方法将建筑结构自身、建筑结构与外部环境两者之间的结构布局、相互影响等完全融入到总体设计方案之中，并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系，不断地丰富自己的结构概念,深入、深刻地了解各类结构的性能,并能有意识地、灵活地运用它们，才能更好的促进概念设计及结构措施在建筑结构设计中的完美应用。

参考文献:[1]赖武. 建筑结构设计中的概念设计与结构措施[J]. 中国建筑金属结构,2013,04:117+140.

[2]王明. 建筑结构设计中的概念设计及结构措施略论[J]. 门窗,2013,01:147+151.

[3]陈锐兰. 探讨概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用[J]. 四川建材,2013,02:55-56.

[4]刘冶. 浅谈建筑结构设计中的概念设计与结构措施[J]. 科技创新与应用,2013,06:216.

[5]郭峰,梁利生. 探讨建筑结构设计中的概念设计[J]. 科技与企业,2013,13:169+171.

[6]温殿伟. 概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用[J]. 门窗,2013,06:228.

[7]魏兴涛. 建筑结构设计中的概念设计与结构措施[J]. 科技与企业,2013,08:174.