芻議當前建筑結構設計中概念設計的應用

黃嵩

摘要：概念設計是不固定的，更是沒有理論的，因此要求設計人員要有創新的思維。根據建筑的實際情況，對方案進行相應的改變和轉化。建筑結構設計師一定要加強建筑結構設計的主題，以尊重為基礎的原則上做出更為優秀的設計作品。本文對建筑結構設計措施及建筑結構設計中概念設計的應用進行了分析和探討。

關鍵詞：建筑 結構 設計 概念設計

中圖分類號：TS958文獻標識碼： A

在建筑結構設計的基本前提下，建筑結構設計者應當對用戶的個人喜好和對建筑結構設計的意見和建議給予充分的考慮。但如果盲目聽從用戶的安排的話，往往會造成不良的影響。比如，用戶非常喜歡一種建筑結構設計。如果建筑結構設計者完完全全做到符合用戶的意見，就會使客體的不良反應出現情緒波動、緊張焦慮的癥狀，這樣的后果是設計者的責任。但是概念設計可以很好的化解這個矛盾跡象，而且也可以對一些設計的要求做到因勢利導。提供合理設計的同時，既尊重了用戶，又滿足了客戶的意見。因此，一個好的建筑結構設計師就應該學會充分利用的設計理念和設計任務的概念。同時也要有一些創意和大膽的線條，這樣才會使得設計更加完美。

1 建筑結構設計概述

在結構設計中，主要包括結構方案、建筑結構計算、施工圖紙設計等三個階段，第一，結構方案，其主要任務是根據各項參考指標來確定出建筑的結構形式，如地質勘查、現場施工類別及建筑高度、層數等，并根據建筑的結構形式來布置結構承載體系和受力構件等，在結構方案設計階段中，其遵循結構設計的經濟性、合理性，采用的方法主要是根據不同結構形式的適用范圍來確定的，最終確定最佳的結構方案;第二，結構計算階段，其主要任務通過選擇科學、適用的計算方法來進行各項參數的計算，如荷載、構件受力大小等;第三，施工圖紙設計環節，確定構建布置、配筋數量及構件構造措施，在整個設計過程中，應嚴格按照相關標準要求進行設計，尤其是設計人員，不僅要充分、全面地了解相關規范要求，還需要全面掌握整個施工工程的施工工藝和流程，以保證建筑結構設計適用于建筑施工中。

2 概念設計與建筑結構設計之間的關系

概念設計是指以設計師的個人經驗為基礎進行的定性設計，而結構設計是根據概念設計的要求及力學等定量設計來實現的一個逆向過程，其中，定量設計主要包括建筑結構內力、配筋數量及結構變形等參數。若概念設計不合理，將會影響整個建筑的結構設計，由于概念設計是體現出設計師的一種先進設計思想，因此，在建筑結構設計中，設計師需要根據建筑的整個概念進行結構設計，并對構件與結構之間的關系進行協同處理。所以，概念設計與結構設計兩者之間的關系是相輔相成的。

3 結構設計措施

在建筑結構設計中，在結構方案制定、結構計算和施工圖紙繪制等各個環節中，都需要根據庫概念設計的理念來進行結構設計。在結構設計過程中，應做以下措施:(1)合理選擇結構材料。第一，在選擇鋼筋、混凝土中，根據相關規定的強度等級來選擇混凝土與鋼筋的強度等級，一般箍筋與混凝土的強度等級不低于 C20，對于直徑為 10mm 的縱筋，其強度等級應不低于C25，只有確保建筑材料滿足了強度等級設計要求后，材料的強度才能得到充分發揮;第二，確保結構的整體性，根據鋼筋的一級抗震等級和二級抗震等級進行抗震構造連接，在節點連接中，應遵循強節點、弱桿件的設計原則，注重構造連接度的把握，以保證整個結構構造的整體性。

(2)選擇建筑場地，應選擇抗震性比較好的地方，在地震場地條件下，應充分考慮結構破壞的因素，根據結構體系方案和設計經濟合理性來確定結構體系，確保建筑結構的延性、勻質性得到提升。另外，當地震發生時，由于地震將會持續一段時間，這就要求需要設計多道抗震防線，使結構設計體系滿足抗震結構設計要求，進而提高整個建筑的抗震能力。

(3)結構剛度及構件受力應符合要求，通過降低結構構件的延性指標來提高結構剛度，然而，在結構設計中，為了準確判斷出計算方法的正確性，則可以根據相關概念設計的延伸來確定。隨著計算機技術的快速發展，大多數設計都是通過計算機來實現的，但是，在設計過程中，若只利用計算機來計算，由于計算結果未作科學分析，這必然導致計算機計算的結果與實際情況不一致，因此，將實踐與設計理論有效結合起來，對計算結果進行科學分析，合理對施工圖紙進行調整，以保證結構設計的科學性、合理性。

(4)注重施工現場處理，在施工現場中，由于一些不確定因素將會影響結構設計的計算結果，若僅僅依靠單純的計算方式，其是不能有效解決此類問題的，因此，在結構設計中，設計人員不僅要結合概念設計來進行結構設計，還需要依靠自身的實踐經驗和設計技術，加強與施工單位、監理單位的交流，最終提出科學、合理的解決方案。

4 結構設計與概念設計協同工作的應用

在建筑結構設計中，協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，并實現與其他部件的相互配合，在協同工作中，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。在結構設計的協同工作中，由于磚混結構容易受自身結構剛度的影響，當磚混結構發生不均勻沉降現象，則可以利用鋼圈、構造柱兩者之可以形成一個有機的整體的協同工作原理來抵御不均勻沉降的現象，總的來說，利用協同工作的概念，其可以確保結構中各個部件的受力均勻。另外，對于高層建筑的結構設計，應避免短柱對結構設計的影響，確保各個柱子的水平應力和最大承載能力，隨著建筑物樓層的增高，無論是在水平方向上，還是在豎向方向上，其荷載力將會變大，針對這種情況，可以通過在在柱截面設置田形柱來提高整個建筑結構的承載能力，進而減少短柱現象。

5. 電算分析中概念設計的應用

現階段，全球都已經進入到了信息時代，計算機技術已經應用到我國的各行各業中，同樣的在建筑行業中，計算機技術也得到了廣泛的應用。從實際的效果來看，計算機技術確實減輕了設計人員的工作負擔，然而在很多因素的影響下，計算機軟件本身卻也是存在著一定的缺陷的，不同的軟件，其具體的缺陷情況也是有所區別的。所以，如果沒有采用合適的計算機計算軟件，那么對其計算結果會產生極大的影響，所以也應將概念設計應用到電算分析工作中，借助于計算機技術得到了相應的結果后，設計人員應根據自身的實際經驗以及專業知識，對電算結果進行及時地判斷，從而保證計算結果的可靠性和真實性。

6.方案選擇中概念設計的應用

在選擇建筑結構的設計方案時，為保證所選擇方案的合理性和經濟性，也應較好的應用概念設計的思想。具體來說，選擇基礎設計方案時，應綜合的考慮施工現場的地質條件、施工條件、荷載分布情況以及結構類型等因素，確定最優的基礎設計方案。設計地基基礎時，應根據前期得到的實地勘察報告進行設計工作，如果未得到勘察報告，那么設計人員就應收集相關的資料，全面地掌握施工現場的地質情況。只有具備的完整的信息，才能保證設計工作的合理和準確。這里設計人員要注意的是：在同一個結構單元中只能采用一個結構體系。應用概念設計思想時，應盡可能的發揮地基的潛力，條件允許的情況下還應進行變形驗算工作。

7.結語

在建筑結構設計中，為了確保設計方案的科學性和實用性，設計人員應根據建筑的概念來進行結構設計，不僅要根據相關概念和設計技術進行設計，還需要結合個人設計實踐經驗，設計出一套適用于施工的建筑結構設計方案，才能確保建筑施工順利進行。

參考文獻

［1］張英迪． 建筑結構設計中的概念設計及結構措施略論［J］． 科技與企業，2012，21∶ 227．

［2］魏興濤． 建筑結構設計中的概念設計與結構措施［J］． 科技與企業，2013，08∶ 174．