時間：2023-10-11 16:14:58
序論：在您撰寫房屋設(shè)計概念時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵字：房屋建筑；結(jié)構(gòu)概念設(shè)計；探討
一、房屋選地
房屋建設(shè)最重要的影響因素是抗震設(shè)計，隨著社會生產(chǎn)力提高，人們歡呼經(jīng)濟高速發(fā)展時，伴隨的自然災害讓人們不得不思考，經(jīng)濟發(fā)展和自然災害之間的關(guān)系。房屋設(shè)計體現(xiàn)出抗震特點，正是高速經(jīng)濟發(fā)展下的體現(xiàn)。根據(jù)《抗規(guī)》要求，房屋建設(shè)需要注重選址問題。工程選址要從地貌上進行考慮，盡量的避免山丘、陡坡、邊坡、河岸等地段。如果在這些地段上建筑房屋，容易導致房屋坍塌事件出現(xiàn)。而且該房屋在面對地震災害時，防御能力極其弱，容易出現(xiàn)斷痕。因此，房屋選址應該避免在危險地段建造房屋。
在場地的選擇上，要避免在軟土層、飽和砂層、液化土以及軟弱土層上建立場地。這些土層在雨天最容易出現(xiàn)滑坡，如果周圍植被覆蓋率低，這樣的危險突發(fā)頻率會隨著增大。如果工程必須要在這些土層上建立場地，應該采取相關(guān)的措施進行處理。盡量選擇平坦開闊的地區(qū)建立起場地，或者選擇土質(zhì)硬度強的地方建立起場地，在一定程度上有利于抗震需求。工程選擇要根據(jù)當?shù)氐木唧w情況而定，符合工程布局方案。根據(jù)當?shù)氐目傮w規(guī)劃和防災專項規(guī)劃需求，盡量避免建筑場地不擠占應急疏散通道，不占用避難場所用地，該建筑方式將提高房屋建抗震能力。曾經(jīng)見過這樣的房屋布局，在懸崖邊緣建筑房屋，這和房屋的總體布局不相符。出現(xiàn)該設(shè)計方式，最合適的解釋是建筑師不了解當?shù)氐牡刭|(zhì)情況，導致總體布局不合理，才設(shè)計出這樣的房屋方案。需要提出的是，房屋選擇在懸崖邊緣建設(shè)，工程造價相對平原地區(qū)高很多。從房屋構(gòu)建和房屋造價上，懸崖邊緣建筑房屋不具備合理性。
二、結(jié)構(gòu)高寬比的問題
根據(jù)《高規(guī)》要求，房屋鋼筋混凝土建筑配比時，需要把握一定的高度比。一般規(guī)定為：在房屋高寬在6到7級的抗震設(shè)防烈度時，相應的A級框架高度不能超過4米，框架的邊緣控制在5米之內(nèi)，剪力墻控制在6米內(nèi)。這是《高規(guī)》的整體要求，要求符合后，將提高工程質(zhì)量。不論是在房屋的壽命上還是房屋抗震能力上，《高規(guī)》的要求提高了房屋質(zhì)量。因此，要按照規(guī)定進行設(shè)計房屋。只有在合理的范圍內(nèi)構(gòu)件房屋，結(jié)合平面設(shè)計要求，這樣的房屋建設(shè)才具有科學性，而且社會經(jīng)濟效益也將極大的提高。然而，在實際建設(shè)中，常常出現(xiàn)設(shè)計師為了提高利潤率，設(shè)計方案不體現(xiàn)房屋建設(shè)的合理性和科學性，有的設(shè)計人員在100米的住宅設(shè)計中，平面的面積才占到11到12米，這個深度和寬度都不符合《高規(guī)》要求。而且，工程中的偷工減料現(xiàn)象，會使得有些設(shè)計師獲得利益?？粗切┙Y(jié)構(gòu)比例高出正常規(guī)定9米多，導致結(jié)構(gòu)在施工中無法移動，使得工程整體質(zhì)量大打折扣。嚴重的違規(guī)設(shè)計方案，不符合設(shè)計總體需求，耗費了施工人員的精力和時間。
三、結(jié)構(gòu)平面布置的問題
（一）建筑符合抗震要求
依照《抗規(guī)》要求，房屋在建筑時需要符合抗震設(shè)計需要，在評比方案時，要選擇質(zhì)優(yōu)的方案，這方案的設(shè)計宗旨要體現(xiàn)出百姓生命安全為重，體現(xiàn)出科學性和規(guī)范性。對不符合要求的方案，應該摒棄。房屋設(shè)計關(guān)系民生問題，這是我國社會主義建設(shè)最看重的問題，房屋建筑要體現(xiàn)“為人民服務”理念。在建筑設(shè)計中，建筑物的平面設(shè)計占據(jù)重要位置，平面設(shè)計體現(xiàn)出了建筑物的總體功能和質(zhì)量。因此，在進行平面設(shè)計時，樓電梯位置、柱子距離、通道位置、墻體布置都需要滿足整體建設(shè)需求，嚴格執(zhí)行設(shè)計要求進行設(shè)計。另外，因為每個建筑物的功能都不盡相同，樓層的布置有差異。建筑平面的墻體布局不相同，特別是內(nèi)隔墻、填充墻、墻體強度、墻體剛度等等，都要符合設(shè)計需求。盡量提高柱子和墻體的對稱度和協(xié)調(diào)度。提高整體審美同時，也體現(xiàn)出建筑抗震能力。
（二）細腰建筑
當下，房屋設(shè)計常常出現(xiàn)“細腰建筑”不規(guī)則的建筑設(shè)計，這些建筑設(shè)計在多層和低層樓房中，危害性還不明顯。如果是高層樓，這樣的“細腰建筑”將降低樓層承載力，對樓層的抗震非常不利。而且該“細腰建筑”在高樓層發(fā)生火災時，嚴重的影響了高效疏散的作用。當樓層出現(xiàn)火災時，同“細腰”連接在一起的廊道，因為擁擠遭受破壞，造成的后果尤為嚴重。從實踐中看出，高層建筑要遵守《高規(guī)》以及《抗規(guī)》相關(guān)要求，進行設(shè)計房屋。尤其是在核心筒周圍的墻體，應該要加入寬度足夠的樓板，提高筒周邊墻體的對外臨空疏散力。在高層建筑中，要避免“細腰建筑”平面設(shè)計出現(xiàn)，杜絕使用不符合要求的設(shè)計方案，對一些樓層需要限制不規(guī)則架構(gòu)出現(xiàn)，這樣才更好的提高房屋抗震能力。
（三）建筑外形
從震害中看出，外形復雜的平面，特別是那些凹進或者外凸的平面，抗震能力非常弱，容易遭受破壞。還有那些側(cè)翼延伸過長，不對稱的側(cè)翼，在地震中也將遭受破壞。從中國臺灣和汶川地震中看出，這些設(shè)計在震中受到的破壞力更大。一些平面設(shè)計比較簡單的結(jié)構(gòu)，在地震中遭受破壞力比較小，有的結(jié)構(gòu)還比較完整。從中看出，在進行外形設(shè)計時，盡量的保持設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、規(guī)則。多設(shè)計出扇形、矩形、方形、圓形等形狀。這些外形較好的保護了建筑，降低損失。高層建筑要盡量的避免內(nèi)凹和外凸外形出現(xiàn)，盡量不做伸翼過長或者側(cè)翼不對稱的建筑物。從設(shè)計上避免了設(shè)計不合理，提高房屋抗震能力，從源頭上樹立正確的房屋建設(shè)理念。在外形上盡量使用剛性較強的物質(zhì)，選擇建筑結(jié)構(gòu)均勻的設(shè)計方案，有效的避免了不對稱導致的質(zhì)量問題出現(xiàn)，減少扭轉(zhuǎn)破壞力。
結(jié)束語
總而言之，建筑結(jié)構(gòu)必須體現(xiàn)出抗震功能，這是房屋設(shè)計關(guān)鍵點。房屋不僅是人們溫暖的避風港，而且它還能保障人們生命安全。因此，房屋的建造和抗震設(shè)計要密切相關(guān)，要將基礎(chǔ)工程落到實處。一份優(yōu)質(zhì)的抗震設(shè)計，它的外形美觀，它的使用功能，都需要緊密的結(jié)合在一起。為此，要充分的在建筑上體現(xiàn)出抗震必要性，將抗震的功能發(fā)揮出來。房屋設(shè)計要體現(xiàn)以人為本的設(shè)計理念，房屋是提供給人們居住的，因此在設(shè)計上要體現(xiàn)出主體重要性。
參考文獻
[1]林鳳欽.淺探房屋建筑的結(jié)構(gòu)概念設(shè)計[J].山西建筑，2010年14期
【關(guān)鍵詞】混凝土柱上鋼梁的混合結(jié)構(gòu)；計算方法；細節(jié)設(shè)計
1 概述
近年來，采用磚墻維護的混凝土柱配輕鋼屋蓋的房屋設(shè)計越來越多了。這種混凝土框排架加輕鋼屋蓋的混合結(jié)構(gòu)體系兼顧了兩者的諸多優(yōu)點。
1.1 耐久性：砼梁柱結(jié)構(gòu)，加上磚墻做維護，比純粹的輕鋼結(jié)構(gòu)耐久性更好，這無用質(zhì)疑；
1.2 功能性：輕鋼屋頂?shù)膮⑴c使得采用本結(jié)構(gòu)形式的房屋在功能使用上更靈活多變。比如最為普及的此類大跨度單層或多層廠房，讓業(yè)主使用起來很舒心；還有甲、乙類倉庫、超市等此類房屋設(shè)計上有泄壓要求，采用輕鋼屋頂泄壓合適不過。
1.3 經(jīng)濟性：輕鋼屋頂?shù)牟捎檬琼胖Q向荷重減輕，基礎(chǔ)負荷相應減小，造價相應降低；還有輕鋼屋蓋結(jié)構(gòu)本身造價就比砼低。
1.4 時間性：輕鋼屋頂?shù)膮⑴c使得施工進度加快，節(jié)約工期。
類似門式剛架的混凝土柱加鋼梁是一種新型結(jié)構(gòu)，現(xiàn)行所有規(guī)范中均未明確指出其設(shè)計方法和構(gòu)造要求，使得完成的設(shè)計方案各異，尤其在市場經(jīng)濟環(huán)境下工程承包價錢的進一步降低，使得類似門式剛架的混凝土柱加鋼梁的設(shè)計中也出現(xiàn)了許多問題，如鋼梁撓度過大、柱頭混凝土松動破壞等，甚至發(fā)生廠房倒塌事故。在親歷此特殊結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計及其校核工作的過程中，積累了慣用的或者是周圍大家共同認可的設(shè)計思路及其方法，現(xiàn)筆者寫此文愿與眾多同行分享和共同探討。
2 概念設(shè)計
2.1 伸縮縫設(shè)置
這種結(jié)構(gòu)布局，在設(shè)計方案時經(jīng)常會遇到設(shè)置伸縮縫的問題，究竟如何來進行設(shè)置？對于設(shè)置伸縮縫的間距，GB50010-2002《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》已有定論， 具體見規(guī)范第8.1.5的注明： “廠房柱為其他材料時， 伸縮縫間距按相應規(guī)范規(guī)定”。所以盡管屋面為輕鋼屋面，但伸縮縫的設(shè)置還是應按混凝土柱設(shè)置，即采用GB50010-2002《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》上的有關(guān)規(guī)定，僅輕鋼屋蓋部分縫的設(shè)置根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)GB50010-2002《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中第8.1.5條。另由于目前混凝土柱一般采用現(xiàn)澆柱， 且為了增強廠房的縱向剛度和承擔圍護墻的重量， 在縱向設(shè)有現(xiàn)澆砼連系梁， 這樣一來縱向?qū)嶋H成了框架， 所以伸縮縫的最大間距應為55m， 只有在有充分依據(jù)和可靠措施時， 其伸縮縫的間距才可適當增大， 如混凝土澆筑采用后澆帶施工。
2.2 計算建模
設(shè)計這種結(jié)構(gòu)，一般會在PKPM中建模型，下面層框架形成后，屋面層先按虛梁或者鋼梁輸入，將屋面上的恒活荷載傳遞給梁柱，再在SATWE中計算梁柱配筋。這樣計算模型是存在有設(shè)計隱患的！實際模型中，混凝土柱與鋼梁連接是處于鉸接或者半鉸接狀態(tài)，這樣混凝土柱與鋼梁形成了兩端鉸接的折線拱梁。當柱頂與鋼梁鉸接且坡度較大時，應按照拱的受力特點進行計算。這種結(jié)構(gòu)坡度和跨度越大，柱頂水平推力就明顯越大，會最終導致混凝土柱底彎矩和配筋很大，基礎(chǔ)嚴重偏心。 同時，由于拱的位移變形只能靠拱腳反力來阻止，而拱腳反力大小取決于混凝土柱提供的抗側(cè)推力大小，會導致柱截面越大， 也即柱抗側(cè)剛度越大，其提供的抗推力會更大，由此引起其柱底彎矩會增大，需配置更多的鋼筋，最終導致鋼筋密度過大，基礎(chǔ)底面大幅增加，勢必很不經(jīng)濟合理。 因此，筆者認為對于長度18m以上的鋼梁 ，最好在其底部增設(shè)拉桿以承受折線拱底的水平推力。所以，在結(jié)構(gòu)模型計算時，有幾點考慮是必要的：
2.2.1 需要在PK里按照單榀排架，重新復核柱子配筋，而且柱頂需要考慮鋼梁水平推力對混凝土柱的作用力，柱子平面內(nèi)、平面外計算長度系數(shù)，按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中第7.3.11條取用。
2.2.2 輕鋼屋蓋屬于彈性樓蓋，抗震計算不能采用剛性樓板假定，這一條經(jīng)常被設(shè)計人員錯用。
2.2.3 輕鋼屋蓋屬于彈性樓蓋，風荷載計算需要采用手工調(diào)整，具體調(diào)整本文不再贅述。
鋼梁與砼部分分開計算，鋼梁按照兩端簡支單跨或者多跨折梁平面計算，軟件采用PKPM中的STS或者其它工具箱等專業(yè)軟件均可。
2.3 鋼梁強度、穩(wěn)定性及撓度計算的適用規(guī)范
為了保證屋面排水順暢問題，輕型屋面的坡度往往較大，一般取1/10,斜放的鋼梁始終會受到軸力的影響 ，故此時的鋼梁實際上是壓彎構(gòu)件，而不是純粹的簡支受彎構(gòu)件。而鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范中驗算鋼梁強度和穩(wěn)定時，既未考慮軸力項的影響，也未對變截面構(gòu)件該如何考慮作出規(guī)定，只是考慮全截面而非變截面。PKPM系列中的STS軟件用戶手冊中提到， “對于變截面梁柱構(gòu)件、斜梁等軸力影響較大的梁桿件，可按門式剛架規(guī)程規(guī)定的方法進行強度穩(wěn)定性計算”，因該規(guī)程對此類變截面構(gòu)件考慮了腹板屈曲后強度，且考慮了軸力、彎矩、剪力共同作用下的強度穩(wěn)定性計算，所以筆者在計算鋼梁的強度和穩(wěn)定計算時采用門式剛架規(guī)程，而不是鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范。
雖然變截面鋼梁的強度穩(wěn)定性計算參照門式剛架規(guī)程，這點一般無異議，因?qū)嶋H的結(jié)構(gòu)體系并不是真正的門式剛架，對鋼梁撓度值控制采用門式剛架的1/180則顯得有點擔心，會使撓度過大，影響視覺效果，還可能導致排水不順暢。曾按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中主梁的撓度取值，設(shè)計出的屋蓋比門式鋼架的屋蓋造價高多了，甲方一般接受不了。 故考慮到是輕型屋蓋， 荷載較輕，施工時還可起拱來調(diào)節(jié)撓度權(quán)衡之下，計算時屋蓋鋼梁撓度允許值一般可取1/250，比門式剛架鋼梁取1/180稍微提高。這樣的調(diào)整一般造價不會影響太大。所以目前混凝土加屋蓋變截面鋼梁的最大撓度允許值通常取較折衷的1/250。
2.4 混凝土柱頂與鋼梁節(jié)點設(shè)計
2.4.1 砼柱頂節(jié)點
這種結(jié)構(gòu)的鋼拱腳與混凝土柱頂?shù)倪B接節(jié)點設(shè)計一般采用鉸接節(jié)點，剛接的施工難度大，造價高。這里錨栓需保證傳遞節(jié)點處的拉力或壓力。一般采用4M24，當跨度大于等于30m是采用4M30。節(jié)點處螺栓不傳遞剪力，剪力由焊接于節(jié)點板底的抗剪鍵承擔。所以此處必須設(shè)抗剪鍵。 這種做法需在砼柱頂二次灌漿，這是比較普遍的節(jié)點做法，施工稍麻煩。也有采用柱頂埋設(shè)預埋鋼板的方法與鋼梁拱腳連接，如下圖：
筆者認為，預埋板下的予埋錨栓(可為一對或兩對)與過渡板事先用塞焊焊牢，這樣可使錨栓正確定位。安裝定位后過渡板與柱頂?shù)念A埋鋼板滿焊焊牢，拱腳底板的栓孔僅比過渡板上錨栓桿直徑大1～1.5mm．墊板與柱腳底板同厚。并與拱腳底板焊牢．墊板上用雙螺帽擰緊。軸向壓力通過拱腳底板與過渡板、過渡板與柱頂預埋鋼板的承壓傳遞，軸向拉力和水平力由過渡板上予焊的錨栓以及過渡板與柱頂預埋鋼板的焊縫承受。這種做法避免了預留二次灌漿和設(shè)置抗剪鍵的問題．施工方便、質(zhì)量可靠．節(jié)點處除了鋼梁底板外多了兩塊鋼板，造價高些。各有利弊。
2.4.2 混凝土拄頂?shù)臉?gòu)造做法
對于這種特殊結(jié)構(gòu)，在砼柱頂預埋鋼板常會有混凝土柱頂開裂的問題，鋼拱腳或鋼斜梁端部與混凝土柱頂連接的兩種不同材料中，混凝土屬于脆性材料，而且柱頂受力比較復雜，如果在構(gòu)造上不加處理，在拉、壓應力和剪應力的共同作用下，出現(xiàn)開裂情況在所難免。一般在混凝土柱頂縱筋和箍筋構(gòu)造應采取加強措施，箍筋需加密間距不大于100mm，箍筋直徑不小于8mm，砼柱縱筋與預埋鋼板焊接等。
3 結(jié)束語
新型的結(jié)構(gòu)形式應采用新的思路和方法來分析和處理，在還不完全成熟的情況下，應采用多種計算方法對計算結(jié)果進行比較分析 選擇最合理的。
參考文獻
[1]GB50010－2002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S]
[2]GB50009－2001建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S]
[3]GB50017－2003鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S]
[4]CECS102：002門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S]
1.1概念設(shè)計概述
概念設(shè)計是通過一種較為抽象的方式，在腦中將對象的進行感知和概括。這種設(shè)計方式一般不是基于計算結(jié)果產(chǎn)生，尤其是對于那些難以通過計算做出精確分析或是在規(guī)范中難以進行規(guī)定的相關(guān)問題，需要通過概念設(shè)計的方式，對不同的建筑環(huán)境和空間進行詳細的分析，對整體的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。概念設(shè)計主要通過對建筑的結(jié)構(gòu)以及相互之間的力學關(guān)系的經(jīng)驗判斷，在抗震設(shè)計的方案階段對整體方案進行選擇和優(yōu)化，這種方式概念清楚、定性準確、算法簡便，能夠快速選擇出最佳方案并確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本尺寸。
1.2概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)計算的關(guān)系
隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，采用計算機技術(shù)進行結(jié)構(gòu)抗震計算已成為不可阻擋的趨勢，這種方式快捷精確，受到了廣泛的應用。然而這導致了很多設(shè)計人員盲目相信計算結(jié)果，而忽略了工程的實際情況及概念設(shè)計的重要性，不注重保證結(jié)構(gòu)的整體抗震性，這樣一來只會影響到房屋的抗震穩(wěn)定性。因此在進行抗震設(shè)計時，應將概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)計算相互結(jié)合，通過概念設(shè)計對結(jié)構(gòu)計算進行總體的指導，通過結(jié)構(gòu)計算對設(shè)計進行進一步的驗算以及修改，保證兩者之間的平衡，提高房屋的整體抗震性能。
2抗震概念設(shè)計的原則
2.1選擇合適的場地
地震對建筑的影響很大部分原因與其場地的選擇有關(guān)，一般而言地震導致建筑的破壞主要是由于地震時所產(chǎn)生的地面劇烈運動而導致房屋的破壞，第二類是由于各類災害導致的房屋失穩(wěn)，第三類則是由于各種斷層錯動、山崖崩塌、河岸滑坡、地層陷落等地面嚴重變形直接造成。而這些都與結(jié)構(gòu)選擇的場地有直接的關(guān)系，在進行房屋的場地選擇時，應進行詳細的地質(zhì)勘察和考察，盡量避免對房屋抗震不利的地段，選擇有利于進行抗震并危險性較小的場地。一方面提高建筑抗震安全性，一方面也能提高建筑的經(jīng)濟性。
2.2結(jié)構(gòu)方案的選擇
結(jié)構(gòu)的方案設(shè)計應考慮到建筑的實際情況以及下部的工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)，在保證周圍建筑以及環(huán)境的安全性的基礎(chǔ)上，選擇經(jīng)濟性較高的方案。在進行設(shè)計時，應充分發(fā)揮地基的潛力，根據(jù)不同地基的情況進行基礎(chǔ)方案的設(shè)計，必要時需要對地基的變形進行驗算。同時在設(shè)計時可以參考周邊相似建筑的抗震資料，保證建筑基礎(chǔ)方案的合理性。對于結(jié)構(gòu)上部方案的設(shè)計與選擇，則需要與相應的基礎(chǔ)進行合理配置，保證結(jié)構(gòu)整體的安全性。
3抗震概念設(shè)計的應用
3.1建筑結(jié)構(gòu)體系
建筑結(jié)構(gòu)體系對于建筑的抗震有很大的影響，好的建筑結(jié)構(gòu)體系能提高房屋的整體性和穩(wěn)定性?？茖W的建筑結(jié)構(gòu)體系能夠有效的抵抗外界的變形和抗沖擊力，滿足建筑的整體剛度要求。因此在建筑的結(jié)構(gòu)體系選擇時，應根據(jù)建筑的實際情況，保證建筑能夠承受自身的荷載又能在地震發(fā)生時充分抵抗外部的巨大應力而不發(fā)生過大的變形和破壞，在進行結(jié)構(gòu)選擇時，要注意建筑物傳力途徑和受力計算的明確性，盡量避免使用轉(zhuǎn)換層，防止地震作用下建筑物發(fā)生局部破壞或傾斜現(xiàn)象。
3.2抗震防線的綜合布置
在進行抗震放線的布置時，應采取多條放線共同系統(tǒng)布置的方式。由于單一的抗震防線往往比較單一，若發(fā)生地震則可能由于單條放線的破壞而造成整棟建筑的坍塌，這樣既不利于房屋的抗震穩(wěn)定性。而通過多種抗震防線相互組合的方式，則能很好的結(jié)合不同房屋的實際情況，對不同的部位進行不同的防護措施，通過強弱的結(jié)合，保證房屋的整體性和抗震的強度。
3.3高質(zhì)量結(jié)構(gòu)材料
建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能除了基本的結(jié)構(gòu)設(shè)計之外，還在很大程度上與其使用的建筑材料有關(guān)，建筑的質(zhì)量、強度以及連續(xù)性與均勻性都會影響到建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。因此在進行建筑結(jié)構(gòu)材料的選擇時，應根據(jù)建筑的抗震要求選擇連續(xù)性好的材料，保證材料的質(zhì)量和強度要求。同時在選擇時，也行考慮到建筑的經(jīng)濟性，因此應綜合考慮材料的性能與價格，保證材料性能與結(jié)構(gòu)整體性能的最優(yōu)。
3.4結(jié)構(gòu)中薄弱部位的加固設(shè)計
建筑的結(jié)構(gòu)是一個整體，任何一個部位失穩(wěn)都會對整棟建筑造成影響，因此對于建筑結(jié)構(gòu)中較為薄弱的部位，需要通過加固設(shè)計的方式保證其抗震的強度，保證各個部位共同工作。對于結(jié)構(gòu)中的強剪弱彎、強柱弱梁以及柱、梁、節(jié)點處應尤其加以重視，通過箍筋加密等措施，保證建筑各個部位的構(gòu)造整體性和延展性。
4結(jié)語
房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是指將建筑及各相關(guān)專業(yè)所要表達的內(nèi)容通過結(jié)構(gòu)語言予以體現(xiàn)的過程，結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)計算以及施工圖設(shè)計是房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要內(nèi)容。結(jié)構(gòu)方案是指房屋建筑的主要結(jié)構(gòu)形式，具體包括建筑物的重要性、工程所在地的抗震設(shè)施烈度、相關(guān)地質(zhì)勘測資料以及場地類型等等。結(jié)構(gòu)計算，是指在掌握房屋建筑結(jié)構(gòu)形式數(shù)據(jù)資料的基礎(chǔ)上，針對房屋建筑結(jié)構(gòu)開展的計算活動，包括結(jié)構(gòu)內(nèi)力、荷載以及構(gòu)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(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性。施工圖設(shè)計則是根據(jù)計算結(jié)果來確定房屋建筑構(gòu)建的具體布局，然后明確施工構(gòu)造及施工措施。
2結(jié)構(gòu)設(shè)計與概念設(shè)計的關(guān)系
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計與理論之間存在一定的差異，特別是結(jié)構(gòu)設(shè)計的不可計算性，導致結(jié)構(gòu)設(shè)計需要更多地注重概念設(shè)計。概念設(shè)計就是以個人實際經(jīng)驗為基礎(chǔ)，基于宏觀的角度對建筑結(jié)構(gòu)實施的定性設(shè)計。但是，概念設(shè)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(zhì)情況、自然風貌等，根據(jù)所獲得信息給予的靈感和理性認知，擬定關(guān)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(jīng)驗。概念設(shè)計更加注重設(shè)計結(jié)果，而結(jié)構(gòu)設(shè)計則是一種逆向的推導過程，在概念設(shè)計的基礎(chǔ)上，通過對力學、構(gòu)造學等理論知識，配合相關(guān)的數(shù)據(jù)原理而推導出房屋建筑結(jié)構(gòu)布置。綜合而言，建筑結(jié)構(gòu)造價水平的高低以及建筑的施工進度是由概念設(shè)計所決定的，如果房屋建筑的概念設(shè)計不合理，就可能增加建筑造價，延誤工期。概念設(shè)計體現(xiàn)的是一種先進的設(shè)計思想。受技術(shù)水平和計算理論等因素的限制，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)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(shè)計來增強結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學性和合理性?？梢哉f，概念設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計之間是一種相輔相成的關(guān)系，結(jié)構(gòu)設(shè)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(shè)計則起到對結(jié)構(gòu)設(shè)計補充和優(yōu)化的作用。優(yōu)秀的概念設(shè)計往往有著較為可靠的經(jīng)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(jié)構(gòu)設(shè)計風險，確保房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體水平。
3結(jié)構(gòu)設(shè)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(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)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(jié)構(gòu)的影響。如果要在地震區(qū)進行建設(shè)，就必須要充分考慮結(jié)構(gòu)破壞因素，根據(jù)結(jié)構(gòu)體系方案以及設(shè)計的經(jīng)濟性和合理性來確定結(jié)構(gòu)體系，以充分保證建筑結(jié)構(gòu)的勻質(zhì)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(jié)構(gòu)上設(shè)計多道抗震防線，確保房屋建筑結(jié)構(gòu)的整體系數(shù)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(jié)構(gòu)材料
在選擇結(jié)構(gòu)材料時，設(shè)計人員要充分結(jié)合自身的設(shè)計經(jīng)驗，借鑒和參考已建建筑經(jīng)驗，選擇承重能力較強的施工建設(shè)材料，以防因計算結(jié)果不精確而影響建筑建設(shè)質(zhì)量。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)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(shù)據(jù)問題，并以此來作為結(jié)構(gòu)材料選擇依據(jù)，確保結(jié)構(gòu)設(shè)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(jù)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(shè)計要求。其他結(jié)構(gòu)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(jù)計算結(jié)果來判斷。
3．3注意結(jié)構(gòu)受力的合理性
合理選擇房屋建筑結(jié)構(gòu)材料將顯著提高建筑結(jié)構(gòu)的整體強度，降低結(jié)構(gòu)構(gòu)件對建筑受力的影響，確保房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計滿足實際的建筑需求。通過建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠獲取相對全面的計算結(jié)果，反映出建筑結(jié)構(gòu)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(shù)據(jù)往往存在一定誤差，并且容易出現(xiàn)與現(xiàn)實建設(shè)需求不符的情況。這樣的情況下，就必須要適當采取概念設(shè)計來提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)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(shè)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(jié)構(gòu)設(shè)計的影響，使施工作業(yè)活動能夠按照房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果有條不紊地開展。由于房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計依賴于計算機和理論數(shù)據(jù)，這些計算的結(jié)果與現(xiàn)實是存在一定差距的。因此，設(shè)計人員不但需要對結(jié)構(gòu)設(shè)計予以高度關(guān)注，更需要憑借自身的經(jīng)驗和設(shè)計技術(shù)，做好施工單位、監(jiān)理單位的協(xié)調(diào)和交流活動，提出建設(shè)風險，保證設(shè)計方案的順利落實。
4結(jié)構(gòu)設(shè)計與概念設(shè)計協(xié)同工作的應用
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，協(xié)同工作的定義是將建筑工程中的每個構(gòu)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(chǎn)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(chǔ)結(jié)構(gòu)與上部結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，確保兩者之間形成一個有機的整體。下面以地基基礎(chǔ)中結(jié)構(gòu)設(shè)計與概念設(shè)計協(xié)同工作的應用為例進行說明。傳統(tǒng)的建筑設(shè)計流程用到的算法往往是將上部建筑、基礎(chǔ)、地基分別視作獨立的單位，測量和設(shè)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(jié)構(gòu)單元，經(jīng)過實踐檢驗，這種流程有著不可忽視的缺陷。地基基礎(chǔ)往往對上層建筑造成很大影響，若地基產(chǎn)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(jié)構(gòu)的建筑層數(shù)不符合規(guī)范，超過地基、基礎(chǔ)承重，則也會給地基帶來變形的危險。因此，在地基基礎(chǔ)的概念設(shè)計當中，要更多地考慮到將地基基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)結(jié)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(jié)語
關(guān)鍵詞：側(cè)向剛度比；抗震性能的匹配性；低矮抗震墻；完整的框架—抗震墻體系
Abstract: The bottom frame-aseismic wall masonry buildings is formed by the framework-aseismic wall and the upper masonry structure, which is a kind of special form of masonry structure of our country. Due to advantages of low cost, convenient installation and high cost performance, it is widely used in small-medium cities. However, there exists the unsatisfactory aseismic performance. Toimprove such aseismatic performance of building, meet the requirements for seismic resistance is a problem to be solved. According to the perfect investigation and simulation test of bottom-aseismic wall masonry buildings, the paper analyses the earthquake features, and from conceptual design, discusses the processes and measures to improve the vibration resistance. Theauthor puts that the bottom should apply the whole frame aseismic wall structure system and should set reasonable seismic wall arrangement, and choose appropriate up-down lateral stiffness ratio, and briefly explains the key points of the design calculation. All of the paper offers reference.
Keywords: the lateral stiffness ratio; the matching of seismic performance; low aseismic wall; complete framework-seismic wall system
中圖分類號：TU352.1+1 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）
底部框架—抗震墻砌體房屋是多層砌體房屋的一種特殊形式。是由底部一二層框架—抗震墻結(jié)構(gòu)和上部砌體結(jié)構(gòu)組成的復合結(jié)構(gòu)。是適合我國目前經(jīng)濟發(fā)展的中國式的建筑結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的特點是由上下兩部分不同的結(jié)構(gòu)體系和不同材料組成上剛下柔的豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)，是不利于抗震的。歷次震害表明這種結(jié)構(gòu)的震害是比較嚴重的。
隨著理論分析，模型試驗研究一級實際工作經(jīng)驗的積累總結(jié)，對這一類建筑抗震設(shè)計水平獲得了進一步的提高。在房屋的設(shè)計中應重點解決結(jié)構(gòu)體系。易損部位、薄弱層和過渡層、抗震能力匹配性等問題。做出增加房屋整體抗震能力合理設(shè)計，確保此類結(jié)構(gòu)的抗震安全性能。以使這類房屋的抗震設(shè)計滿足“小震”不壞，“中震”可修和“大震”不倒的抗震設(shè)防目標。
一,底部框架—抗震墻砌體房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計應滿足抗震概念設(shè)計的要求，其內(nèi)容有：
1，結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)布置
底部框架—抗震墻砌體房屋的結(jié)構(gòu)布置要符合不規(guī)則結(jié)構(gòu)概念設(shè)計要求，盡可能減小其不規(guī)則性，房屋體型宜簡單對稱。由于使用要求不可避免出現(xiàn)上部砌體凸凹不規(guī)則的情況時，應在局部凸凹部位的墻下設(shè)置框架柱，使主要上部砌體抗震墻下均設(shè)有落地框架柱。盡可能減小豎向抗測力構(gòu)件不連續(xù)和平面結(jié)構(gòu)體系復雜造成的不利影響。當建筑平面復雜，存在嚴重凸凹不規(guī)則時，可設(shè)抗震縫，降結(jié)構(gòu)體系分為相對規(guī)則的幾個結(jié)構(gòu)單元。底層框架—抗震墻砌體房屋上部砌體抗震墻宜與底部框架梁或抗震墻除個別墻段外均應上下對齊或基本對齊。以利于荷載傳遞。盡量減小由次梁的二次轉(zhuǎn)換。
2，底部框架—抗震墻砌體房屋底部應設(shè)置完整的框架—抗震體系。即在底部或底部兩層均應沿縱橫兩個方向設(shè)置一定數(shù)量的抗震墻。使底部形成具有兩邊防線的雙向的框架抗震墻體系，使個方向的抗震力接近，以利于提高底部整體的抗震能力。
3，抗震墻的布置是此類房屋結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的重點?？拐饓Φ牟贾脩沟撞靠蚣堋拐饓Ψ课?，底部具有適宜的剛度承載力和變形能力。其布置原則是“均勻?qū)ΨQ，分散周邊，縱橫相連，上下連續(xù)?！本鶆?qū)ΨQ，使上下結(jié)構(gòu)的質(zhì)量中心和剛度中心盡量重合以降低結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應。而分散周邊設(shè)置抗震墻不僅可以使結(jié)構(gòu)受力均勻，較大的提高結(jié)構(gòu)的抗扭能力。而上下連續(xù)：底部框架抗震墻與上部砌體抗震墻平面對齊或基本對齊又減少了抗震力的傳力途徑，減少局部破壞。
4，抗震墻的合理數(shù)量。應該使上下兩部分的剛度比合理取值控制在一定的范圍內(nèi)。即上下層結(jié)構(gòu)側(cè)向的剛度和承載力的匹配性，是防止底部框架—抗震墻多層砌體房屋發(fā)生嚴重破壞的重要措施。底層框架—抗震墻多層砌體房屋的第二層與底層的剛度比不僅對地震作用下層間位移有影響，而且對層間極限剪力系數(shù)分布，薄弱層的位置和薄弱樓層在彈塑性變化的集中也有著重大影響。控制上下二層的剛度比，就是為了使底層框架—抗震墻砌體房屋的彈性位移反應較為均勻，以減小在劇烈地震作用下彈塑變形的集中。從而提高房屋整體的抗震能力。
抗震規(guī)范規(guī)定：底部框架—抗震墻砌體房屋縱橫兩個方向，第二層計入構(gòu)柱影響的側(cè)向剛度與底層側(cè)向剛度的比值。6，7度時不應超過2.5（K2/K1
5，底部鋼筋砼抗震墻的高寬比及低矮抗震墻的設(shè)計：
控制好底部鋼筋砼抗震墻適宜的高寬比，即可以滿足對底部框架—抗震墻側(cè)向剛度不過大的要求，有要保證抗震墻的足夠承載力和變形能力，是抗震墻設(shè)計的重要措施。
底部框架—抗震墻砌體房屋底部的抗震墻往往是低矮抗震墻，高寬比小于1.0，低矮鋼筋砼抗震墻是以受剪為主，其破壞形態(tài)為脆性的剪切破壞，應予以改進。研究結(jié)果表明，對較長的抗震墻，放入板式鋼筋砼板的開豎縫的鋼筋砼抗震墻的性能明顯優(yōu)越整體鋼筋砼低矮抗震墻。這種開豎縫抗震墻具有彈性剛度大，后期剛度較為穩(wěn)定的特點。達到最大荷載后，其承載力沒有明顯降低，而其變形能力和耗能能力有較大提高，達到改善抗震性的目的。所以在底層框架—抗震墻砌體房屋，底層宜采用帶邊框的開豎縫鋼筋砼抗震墻。將較長的抗震墻用豎縫分割若干個由暗柱和邊框梁組成墻段。其墻段的高寬比控制在1.5左右為宜。這樣很好解決底部與上部抗震性能匹配問題，從而提高房屋的整體抗震性能。
二，底部抗震墻砌體房屋設(shè)計的計算要點。其內(nèi)容如下：
1，地震作用計算及地震作用效應的調(diào)整。
對于平立面布置規(guī)則，質(zhì)量和剛度在平立面的分布比較規(guī)則的結(jié)構(gòu)可采用底部剪力法。對于立面布置不規(guī)則宜采用振型分解反應譜法，對于平面不規(guī)則的宜采用考慮水平地震作用扭轉(zhuǎn)影響的振型分解反應譜法。當采用陣型反應譜法應取足夠的振型數(shù)。
為了減小底部的薄弱程度，根據(jù)概念設(shè)計的要求，“抗震規(guī)范”規(guī)定,底部框架—抗震墻砌體房屋底層橫向與縱向地震剪力設(shè)計值均應乘以增大系數(shù)。其值根據(jù)上下層側(cè)移剛度比在1.2~1.5范圍內(nèi)選用。其比值越大增加越多。可采用線托值法進行計算。第三層與第二層的剛度比大者應取大值。
2，底部框架—抗震墻部分地震剪力的分配
水平地震剪力要根據(jù)對應的框架—抗震墻結(jié)構(gòu)中各構(gòu)件的側(cè)向剛度比例，并考慮塑性內(nèi)力重分布來分配，使其符合多邊設(shè)防的設(shè)計原則?？拐饓ψ鳛榈谝贿叿谰€，底部橫向和縱向地震剪力設(shè)計值應全部由該方向的抗震墻承擔。地震剪力按各抗震墻段的側(cè)向剛度比例來分配。
在地震作用下，底部抗震墻開裂后，將產(chǎn)生塑性內(nèi)力重分布。底部框架作為第二邊防線，承擔的地震剪力設(shè)計值，可按底部框架和抗震墻有效側(cè)移剛度比例進行分配。
有效側(cè)向剛度的取值：框架的側(cè)向剛度不折減，鋼筋砼抗震墻側(cè)向剛度可乘以折減系數(shù)0.30，磚砌體可乘以折減系數(shù)0.20 。底部框架承擔的地震剪力設(shè)計值，可按下式計算：
Vj=KjV/(∑Vj+0.30∑Kcwj+0.20∑Kbwj)
式中： Vj——第j榀框架承擔的地震剪力
Kj——第j榀框架的彈性側(cè)向剛度
V——底部總地震剪力
Kdwj——第j榀鋼筋砼抗震墻彈性側(cè)向剛度
Kbwj——第j榀普通砼抗震墻彈性側(cè)向剛度
3，底部地震傾覆力矩的計算及分組
在建筑抗震設(shè)計規(guī)范中，對多層砌體一般不考慮地震傾覆力矩對墻體受剪的影響。而是按不同的基本烈度的抗震設(shè)防控制房屋的高寬比。在而對于底部框架—抗震墻砌體房屋，其底部和上部是由兩種不同的而承重和抗側(cè)力體系組成。應考慮傾覆力矩對底部框架—抗震墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響。
作用于底部框架—抗震墻砌體房屋的過渡層及以上各樓層的水平地震作用。對底層或底部兩層引起傾覆力矩，將使底部抗震墻產(chǎn)生附加彎矩，并使底層框架柱產(chǎn)生附加軸力。在確定底部框架—抗震墻的地震作用效應時，應計入地震傾覆力矩對底部抗震墻產(chǎn)生的附加彎矩，相對底部框架產(chǎn)生的附加軸力影響。
在底層框架—抗震墻砌體房屋中，作用與整個房屋底層的地震傾覆力矩設(shè)計值，按下式計算：
M1=Reh∑Fi（Hi-H1）
式中：M1=作用房屋底層總的地震傾覆力矩。
Fi=第i樓層質(zhì)點的水平地震作用的標準值。
Hi=第i樓層質(zhì)點的計算高度。
當?shù)撞繛槎涌蚣堋拐饓ζ鲶w房屋中，作用與整個房屋第二層地震的傾覆力矩：
M2=Reh∑Fi（Hi-H2）
式中: M2——作用于房屋第二層總的地震傾覆力矩。
考慮實際計算的可操作性，現(xiàn)行的《抗震規(guī)范》規(guī)定，可將地震傾覆力矩在底部框架和抗震墻之間。按它們的側(cè)喜愛那個剛度比例進行分配。
4，底部框架托墻梁的計算
底部框架托墻梁的受力狀態(tài)是非常復雜的，大量的空間有限元分析表明底部框架—抗震墻砌體房屋第一層的框架托墻梁和底部兩層的框架—抗震墻砌體房屋第二層框架托墻梁承擔豎向荷載的特點和規(guī)律是相同的。在不考慮上部砌體開裂的前提下，且上部墻體墻未開洞時，對于其下部框架托墻梁的墻梁作用最為明顯的。
在靜力計算時，框架托墻梁及其上部的砌體墻可做為墻梁進行計算。在抗震設(shè)計時，大震時，托墻梁上砌體嚴重開裂，若拉結(jié)不良則會出平面倒塌，震害十分嚴重。托墻梁與非抗震的墻梁受力狀態(tài)有所差異，當按靜力方法考慮有框架柱落地的托梁與上部砌體的組合作用時，需要根據(jù)其開裂程度調(diào)整計算參數(shù)。
作為簡化計算，偏于安全。在托墻梁上部各層墻體不開洞和跨中1/3范圍內(nèi)開一個洞的情況也可以采用折減荷載的方法。
托墻梁彎矩的計算：由重力荷載代表值產(chǎn)生的彎矩，托墻梁上部樓層四層以下全部計入組合。四層以上可有所折減，取不少于四層的數(shù)值計入組合。
托墻梁的剪力計算：由重力荷載代表值產(chǎn)生的剪力不折減。此時對于框架柱的軸力，應對應于上部豎向荷載，對于鋼筋砼抗震墻連接的托墻梁，應按框架—抗震墻的連梁計算其內(nèi)力。
5，宜進行大震下抗震變形的計算
關(guān)鍵詞：房屋建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；概念設(shè)計；結(jié)構(gòu)措施
引言
當今我國建筑設(shè)計行業(yè)越來越重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性，與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)的建筑穩(wěn)定性、安全性、藝術(shù)性和可行性都受到人們的關(guān)注。不同類別的建筑物對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的需求也是不同的，差異化和多樣化的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計才能滿足社會日益發(fā)展而產(chǎn)生的建筑需求。建筑設(shè)計當中的概念設(shè)計和結(jié)構(gòu)措施是關(guān)乎建筑質(zhì)量的關(guān)鍵性因素，文章將在以下篇幅予以闡述討論。
1 結(jié)構(gòu)設(shè)計中概念設(shè)計的內(nèi)容及重要性
結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑工程師思路的起點。概念設(shè)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(zhì)情況、自然風貌等，根據(jù)所獲得的信息和理性認知，擬定關(guān)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(jīng)驗。概念設(shè)計當中的建筑物是宏觀的，與精確數(shù)據(jù)有一定偏差，但誤差不高。優(yōu)秀概念設(shè)計的重要性在于優(yōu)秀工程師的概念設(shè)計往往有著較為可靠的經(jīng)濟預估，因此，也有較高的可行性，同時可以避免復雜的運算勞動。
2 結(jié)構(gòu)設(shè)計中概念設(shè)計的應用
2.1 地基基礎(chǔ)中概念設(shè)計
在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計流程當中，用到的算法往往是將上部建筑、基礎(chǔ)、地基分別視作獨立的單位，測量和設(shè)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(jié)構(gòu)單元，經(jīng)過實踐檢驗，這種流程有著不可忽視的缺陷。地基基礎(chǔ)往往對上層建筑造成很大影響，若地基產(chǎn)生沉降現(xiàn)象，則地面建筑大多會開裂、錯位、甚至崩塌；同時，地面結(jié)構(gòu)如果建筑層數(shù)不符合規(guī)范超過地基、基礎(chǔ)承重，則也會給地基帶來變形的危險。因此在地基、基礎(chǔ)的概念設(shè)計當中要更多地考慮到將地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起分析，這樣才能減少地基變形帶來的負面影響。將三者結(jié)合考慮之后，遵循力學原理，進行分析處理，設(shè)計出來一個承重完美、傳力正常的建筑模型，實現(xiàn)實用、美學、力學等多角度的成功。
2.2 結(jié)構(gòu)布置中概念設(shè)計
考慮到地基承重、地質(zhì)情況和實用性等多方面因素，建筑物的結(jié)構(gòu)布置在平面范圍內(nèi)應盡量簡約、對稱且有規(guī)律可循。第一，建筑設(shè)計的對稱性可以保證平面范圍內(nèi)力的均衡，可以較為準確地預估壓力對于地基、基礎(chǔ)的影響，對于有特殊需要不能夠?qū)ΨQ設(shè)計的建筑物，則要根據(jù)壓力情況和具體實際設(shè)計沉降縫，來增強建筑物的抗性。第二，設(shè)計的簡約。主要方便工程師修改方案，并在考察實際之后進行修改，同時簡約的建筑物平面設(shè)計圖紙也方便其他設(shè)計人員及施工人員了解工程師的設(shè)計概念，避免理解因為過多的雜亂線條而產(chǎn)生偏差。第三，有規(guī)律可循。主要體現(xiàn)在縱向控制范圍內(nèi)，建筑物平面圖紙內(nèi)容的規(guī)律，要保證建筑物在傳力和承壓方面都合乎行業(yè)規(guī)范，沒有某一層突然承壓降低等現(xiàn)象。對稱和規(guī)律性在建筑物抗震方面有著巨大的作用，更廣范圍內(nèi)避免小型地震的情況下，建筑物傾斜、坍塌的情況。
對于不同類型的建筑物，建筑物布局結(jié)構(gòu)的控制關(guān)鍵也是不同的，例如高層建筑在設(shè)計上要避免出現(xiàn)應力集中設(shè)計困難，因為高層是由縫合地震作用的水平荷載來起控制作用的，縱向的建筑設(shè)計應滿足基礎(chǔ)的設(shè)計需要，遵循上述的幾條原則，同時盡量不要出現(xiàn)“頭重腳輕”的較高層數(shù)有承重柱子和承重墻的設(shè)計，而到較低層數(shù)和大廳往往沒有了成長柱子和承重墻，一律以承重梁來“滿足”需求，這是存在巨大安全隱患的。只有結(jié)構(gòu)合理了，建筑物才能夠有效對抗水平荷載，保證建筑的安全性。
2.3 結(jié)構(gòu)體系中概念設(shè)計
工程師在確定結(jié)構(gòu)體系中的概念設(shè)計時，主要是明確建筑物的功能定位。例如建筑物如果處在地殼運動平緩的沿海邊，其主要面對的水平荷載的威脅是大風天氣，極端氣候條件下甚至可能發(fā)生臺風等惡劣天氣。我國的建筑往往有著兩重防線，來面對極端天氣情況，第一重防線是工程師設(shè)計出來的能夠抵御強風、地震的一種剛性體系，這種體系是工程師根據(jù)建筑物的最終用途來明確建筑結(jié)構(gòu)的體系，并通過清晰明了的分析設(shè)計出來的，通過穩(wěn)定的柱身來實現(xiàn)。第二重防線是通過梁的塑性鉸的扭曲度來衡量的，目前來說，只有梁塑性鉸出現(xiàn)后，帶動結(jié)構(gòu)整體扭曲，建筑結(jié)構(gòu)才會崩塌，這是有一定時間段的，可以為人員的生命財產(chǎn)安全提供寶貴的時間。這樣的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)除了能夠抵御強風侵襲，還能在一定程度上抵抗地震帶來的危害：地震強度小對建筑物影響不大，中等地震強度建筑物有一定程度受損，修補后不影響正常使用，較大強度地震（7、8級地震）發(fā)生時，建筑物受損不能使用，但不會發(fā)生坍塌，不會給周圍環(huán)境帶來二次傷害。但僅僅兩道防線是不夠的，工程師應當更多地在安全性和穩(wěn)定性方面考慮建筑結(jié)構(gòu)體系的升級，建立多重防線，對抗強風和較強等級地震，即利用多道防線，形成具有延長性的超靜定結(jié)構(gòu)，減小自然災害帶來的危害。
2.4 樓屋蓋中概念設(shè)計
根據(jù)作者的多年經(jīng)驗，多層建筑的樓屋蓋往往是結(jié)構(gòu)設(shè)計當中容易忽視的設(shè)計區(qū)域，原因在于多層建筑的樓屋蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計中，往往僅考慮所可能出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)荷載，根據(jù)強度和變形的要求，做好結(jié)構(gòu)設(shè)計即可，但實際上，多層建筑、高層建筑的樓屋蓋在抗震方面也有著不可忽視的作用。出于抗震考慮，目前多應用現(xiàn)澆梁樓蓋，這種方式可以增強樓屋蓋的剛性，但同時會增加大梁的承載力，為了降低大梁負重，達到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的要求，不同類型的樓屋蓋在設(shè)計時有著不同的側(cè)重點。
有凹有凸的平面樓屋蓋，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時要注意保證樓屋蓋的剛度，主要方法是加強拉梁和窄板處構(gòu)件。
側(cè)向剛度較小的體系。這種體系對于板的剛度數(shù)值有著嚴格的要求，如果數(shù)值不吻合，則不能驗算出來在地震發(fā)生時建筑發(fā)生的具體變形。
樓屋蓋中部開洞。這種形式在多層、高層建筑當中很常見，要保證開洞的樓屋蓋的穩(wěn)定性，應加強洞周圍的構(gòu)件強度，并注重最小樓板寬度的數(shù)值，滿足這一要求。
2.5 非結(jié)構(gòu)構(gòu)件中概念設(shè)計
非結(jié)構(gòu)構(gòu)件也是建筑結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計需要考慮的一個方面。非結(jié)構(gòu)構(gòu)件是指建筑物外部附加的一些構(gòu)件，例如圍墻、鋼化玻璃蓬、女兒墻等，這些構(gòu)件在地震來臨時往往首先會被摧毀，這就需要工程師考慮這些構(gòu)件和建筑主體的相對關(guān)系及連接的穩(wěn)定性，以免在地震中這些構(gòu)件對周圍人的人身安全造成較大威脅。
3 結(jié)束語
在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計還要注意其他的一些問題：第一，要分析設(shè)計是否具有經(jīng)濟性；第二，要選擇正確的運算方法；第三，因為操控措施以及軟件等有差別，導致結(jié)果有差別。對于這種問題，工作者必須合理地分析運算數(shù)據(jù)，依靠自己的工作實踐來合理地把控。
參考文獻
[1]高鵬，喬可義.重視概念設(shè)計，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量[J].黑龍江科技信息，2011（3）.
[2]張廣生.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（6）.
當今我國建筑設(shè)計行業(yè)越來越重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性，與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)的建筑穩(wěn)定性、安全性、藝術(shù)性和可行性都受到人們的關(guān)注。不同類別的建筑物對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的需求也是不同的，差異化和多樣化的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計才能滿足社會日益發(fā)展而產(chǎn)生的建筑需求。建筑設(shè)計當中的概念設(shè)計和結(jié)構(gòu)措施是關(guān)乎建筑質(zhì)量的關(guān)鍵性因素，文章將在以下篇幅予以闡述討論。
1結(jié)構(gòu)設(shè)計中概念設(shè)計的內(nèi)容及重要性
結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑工程師思路的起點。概念設(shè)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(zhì)情況、自然風貌等，根據(jù)所獲得的信息和理性認知，擬定關(guān)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(jīng)驗。概念設(shè)計當中的建筑物是宏觀的，與精確數(shù)據(jù)有一定偏差，但誤差不高。優(yōu)秀概念設(shè)計的重要性在于優(yōu)秀工程師的概念設(shè)計往往有著較為可靠的經(jīng)濟預估，因此，也有較高的可行性，同時可以避免復雜的運算勞動。
2結(jié)構(gòu)設(shè)計中概念設(shè)計的應用
2.1地基基礎(chǔ)中概念設(shè)計
在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計流程當中，用到的算法往往是將上部建筑、基礎(chǔ)、地基分別視作獨立的單位，測量和設(shè)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(jié)構(gòu)單元，經(jīng)過實踐檢驗，這種流程有著不可忽視的缺陷。地基基礎(chǔ)往往對上層建筑造成很大影響，若地基產(chǎn)生沉降現(xiàn)象，則地面建筑大多會開裂、錯位、甚至崩塌；同時，地面結(jié)構(gòu)如果建筑層數(shù)不符合規(guī)范超過地基、基礎(chǔ)承重，則也會給地基帶來變形的危險。因此在地基、基礎(chǔ)的概念設(shè)計當中要更多地考慮到將地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起分析，這樣才能減少地基變形帶來的負面影響。將三者結(jié)合考慮之后，遵循力學原理，進行分析處理，設(shè)計出來一個承重完美、傳力正常的建筑模型，實現(xiàn)實用、美學、力學等多角度的成功。
2.2結(jié)構(gòu)布置中概念設(shè)計
考慮到地基承重、地質(zhì)情況和實用性等多方面因素，建筑物的結(jié)構(gòu)布置在平面范圍內(nèi)應盡量簡約、對稱且有規(guī)律可循。第一，建筑設(shè)計的對稱性可以保證平面范圍內(nèi)力的均衡，可以較為準確地預估壓力對于地基、基礎(chǔ)的影響，對于有特殊需要不能夠?qū)ΨQ設(shè)計的建筑物，則要根據(jù)壓力情況和具體實際設(shè)計沉降縫，來增強建筑物的抗性。第二，設(shè)計的簡約。主要方便工程師修改方案，并在考察實際之后進行修改，同時簡約的建筑物平面設(shè)計圖紙也方便其他設(shè)計人員及施工人員了解工程師的設(shè)計概念，避免理解因為過多的雜亂線條而產(chǎn)生偏差。第三，有規(guī)律可循。主要體現(xiàn)在縱向控制范圍內(nèi)，建筑物平面圖紙內(nèi)容的規(guī)律，要保證建筑物在傳力和承壓方面都合乎行業(yè)規(guī)范，沒有某一層突然承壓降低等現(xiàn)象。對稱和規(guī)律性在建筑物抗震方面有著巨大的作用，更廣范圍內(nèi)避免小型地震的情況下，建筑物傾斜、坍塌的情況。對于不同類型的建筑物，建筑物布局結(jié)構(gòu)的控制關(guān)鍵也是不同的，例如高層建筑在設(shè)計上要避免出現(xiàn)應力集中設(shè)計困難，因為高層是由縫合地震作用的水平荷載來起控制作用的，縱向的建筑設(shè)計應滿足基礎(chǔ)的設(shè)計需要，遵循上述的幾條原則，同時盡量不要出現(xiàn)“頭重腳輕”的較高層數(shù)有承重柱子和承重墻的設(shè)計，而到較低層數(shù)和大廳往往沒有了成長柱子和承重墻，一律以承重梁來“滿足”需求，這是存在巨大安全隱患的。只有結(jié)構(gòu)合理了，建筑物才能夠有效對抗水平荷載，保證建筑的安全性。
2.3結(jié)構(gòu)體系中概念設(shè)計
工程師在確定結(jié)構(gòu)體系中的概念設(shè)計時，主要是明確建筑物的功能定位。例如建筑物如果處在地殼運動平緩的沿海邊，其主要面對的水平荷載的威脅是大風天氣，極端氣候條件下甚至可能發(fā)生臺風等惡劣天氣。我國的建筑往往有著兩重防線，來面對極端天氣情況，第一重防線是工程師設(shè)計出來的能夠抵御強風、地震的一種剛性體系，這種體系是工程師根據(jù)建筑物的最終用途來明確建筑結(jié)構(gòu)的體系，并通過清晰明了的分析設(shè)計出來的，通過穩(wěn)定的柱身來實現(xiàn)。第二重防線是通過梁的塑性鉸的扭曲度來衡量的，目前來說，只有梁塑性鉸出現(xiàn)后，帶動結(jié)構(gòu)整體扭曲，建筑結(jié)構(gòu)才會崩塌，這是有一定時間段的，可以為人員的生命財產(chǎn)安全提供寶貴的時間。這樣的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)除了能夠抵御強風侵襲，還能在一定程度上抵抗地震帶來的危害：地震強度小對建筑物影響不大，中等地震強度建筑物有一定程度受損，修補后不影響正常使用，較大強度地震（7、8級地震）發(fā)生時，建筑物受損不能使用，但不會發(fā)生坍塌，不會給周圍環(huán)境帶來二次傷害。但僅僅兩道防線是不夠的，工程師應當更多地在安全性和穩(wěn)定性方面考慮建筑結(jié)構(gòu)體系的升級，建立多重防線，對抗強風和較強等級地震，即利用多道防線，形成具有延長性的超靜定結(jié)構(gòu)，減小自然災害帶來的危害。
2.4樓屋蓋中概念設(shè)計
根據(jù)作者的多年經(jīng)驗，多層建筑的樓屋蓋往往是結(jié)構(gòu)設(shè)計當中容易忽視的設(shè)計區(qū)域，原因在于多層建筑的樓屋蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計中，往往僅考慮所可能出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)荷載，根據(jù)強度和變形的要求，做好結(jié)構(gòu)設(shè)計即可，但實際上，多層建筑、高層建筑的樓屋蓋在抗震方面也有著不可忽視的作用。出于抗震考慮，目前多應用現(xiàn)澆梁樓蓋，這種方式可以增強樓屋蓋的剛性，但同時會增加大梁的承載力，為了降低大梁負重，達到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的要求，不同類型的樓屋蓋在設(shè)計時有著不同的側(cè)重點。有凹有凸的平面樓屋蓋，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時要注意保證樓屋蓋的剛度，主要方法是加強拉梁和窄板處構(gòu)件。側(cè)向剛度較小的體系。這種體系對于板的剛度數(shù)值有著嚴格的要求，如果數(shù)值不吻合，則不能驗算出來在地震發(fā)生時建筑發(fā)生的具體變形。樓屋蓋中部開洞。這種形式在多層、高層建筑當中很常見，要保證開洞的樓屋蓋的穩(wěn)定性，應加強洞周圍的構(gòu)件強度，并注重最小樓板寬度的數(shù)值，滿足這一要求。
2.5非結(jié)構(gòu)構(gòu)件中概念設(shè)計
非結(jié)構(gòu)構(gòu)件也是建筑結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計需要考慮的一個方面。非結(jié)構(gòu)構(gòu)件是指建筑物外部附加的一些構(gòu)件，例如圍墻、鋼化玻璃蓬、女兒墻等，這些構(gòu)件在地震來臨時往往首先會被摧毀，這就需要工程師考慮這些構(gòu)件和建筑主體的相對關(guān)系及連接的穩(wěn)定性，以免在地震中這些構(gòu)件對周圍人的人身安全造成較大威脅。
3結(jié)束語
