建筑结构设计中的概念设计

建筑结构设计中的概念设计

张延林

（徐州市建筑设计研究院有限责任公司，江苏徐州221002）

摘要：建筑结构设计是结构工程师运用结构语言去表达他想要表达的一些东西。本篇文章是对建筑结构进行深入分析了解后，对建筑结构设计中的概念设计进行了简要的阐述。

关键词：建筑结构设计；概念设计

前言

在我国建筑结构的设计中，基本上采用的是概念极限状态理论，这个理论虽然可以在一定程度上提高建筑结构设计的技术水平，但是在实际应用过程中由于许多其它条件的限制，还是会存在一些问题。所以为了保证在建筑结构设计中能精确控制和实现建筑物在水平力下的变形和承载能力，我们需要引入概念设计，从而实现建筑物性能化设计目标。

1概念设计的内涵

就概念设计而言，其建立的基础就是工程建筑，需要在支撑数据下，通过常用措施调控设计的对象，如果存在一些不精确的地方，就结合建筑物实际制定对症的调控计划。

2概念设计在建筑结构设计中的必要性

2.1所谓的概念设计主要就是指在进行建筑设计的过程中，相应的建筑设计人员根据自身的设计经验以及一些普遍的设计理念，针对建筑工程项目的整体进行设计，确定一个最佳的设计方案，可以说这种概念设计的应用是一种宏观方面的应用，其对于建筑物的整体布局和设置存在着较为重要的作用，并且因为这种概念设计的应用结合了较为准确的设计理念和设计经验，所以其设计的结果一般来说具备着较强的清晰性和可靠性，并且在具体的运算方面也存在着一些较为突出的优势。针对这种概念设计的具体应用过程来说，其主要就涉及到了分析、综合以及评估等三个环节，分析主要就是针对具体的设计问题进行深入的分析了解，进而提升其可用价值，综合主要是结合各方面的信息来产生一个相对而言较为合理的设计方案，而最终的评估就是针对这一设计方案进行相应的评价和预估，进而也就能够进一步的优化其设计方案，提升其设计的水平。

2.2从概念设计的相关内容上，我们就可以看出，在建筑结构设计中也可以充分运用这种概念设计，并且其适用性也是比较明显的，就近几年来的实际应用过程来看，概念设计在建筑结构设计中的主要价值和必要性体现在以下几个方面：（1）从设计人员的角度来看，合理的应用这种概念设计能够在较大程度上提升其建筑结构设计的水平，进而促使其能够在建筑结构设计中发挥出更好的作用和价值，最终提升其建筑结构设计的效果，这是概念设计的一个最终目的所在。（2）对于建筑结构设计中概念设计的应用来说，其还能够在较大程度上弥补其它建筑结构设计手段的不足和缺陷，尤其是对于当前比较常用的一些计算机设计软件来说，这种概念设计的优势更是极为凸显，在初步设计中的整体把握上，这一点表现的最为明显；（3）在建筑结构设计中充分的应用概念设计还具备着一定的创新作用和价值，相对于完全照搬建筑结构设计标准和规范的设计模式来说，这种概念设计的应用确实能够在较大程度上具备着创新性，因为相关的设计人员可以根据自身的经验极其理解进行相应的设计，进而也就避免了循规蹈矩现象的产生；（4）在建筑结构设计中充分的应用概念设计还能够提升其结构设计方案的合理性，因为其经过分析、综合以及预估等三个基本步骤之后，必然就能够保障其结构方案的可行性和合理性，提升其设计的价值。

3概念设计在建筑结构设计中的具体应用

3.1概念设计在建筑结构方案选择中的应用

在进行建筑结构设计之前，我们需要选择合理的设计方案，一般我们会采用概念设计中思想比较好的设计方案，目的是保证方案的合理性和经济性。我们在选择基础设计方案的过程中，需要对施工现场的不同影响进行综合考虑，比如说地质条件、载荷分布情况等等，根据这些因素来确定最终的设计方案。在对地基基础设计之前，我们应该要根据之前得到的实地勘察报告进行分析，之后再进行设计，如果没有及时得到实地勘察报告，设计人员应该要收集一些相关资料，从而全面掌握施工现场的情况。我们只有在掌握比较完整的信息的前提下，才能够保证设计工作的合理性和准确性，设计人员同时也要注意在同一单元中要采用同一单元结构体系。

3.2概念设计在建筑物抗震设计中的具体应用

在建筑结构的抗震设计中，一般情况下都是通过设计人员确定建筑的初始尺寸，之后再计算出节后的实际刚度，根据刚度判断出地震力，最终得到需要配置钢筋的数量。在建筑设计的过程中，我们可以了解到建筑结构的刚度和地震力以及配置钢筋数量之间在一定范围内成正比关系，当建筑结构的刚度越来越大时，地震力也随之变大，配置钢筋的数量也会增加，结构的刚度就会更加强，相应的地震力也会增大。所以在建筑结构设计过程中盲目的增加钢筋数量会起到相反的作用，不仅不会减小震力，反而会使得地震的效果增强，对于抗震的效果也不是很理想。我们将概念设计应用到抗震设计中能够拓宽设计思路，进而获得理想的抗震效果。比如说我们在建筑物的主体和基础之间设置一些隔震层，这样就可以大幅度的降低地震给建筑物带来的影响。

3.3概念设计在建筑平面中的具体应用

在一些高层建筑的设计过程中，通常需要考虑到风荷的影响，一般建筑物越高，受到的风荷影响就越大，再加上建筑物长时间承受水平力的作用，会引起建筑物侧面移动。我们将概念设计引入到建筑物的平面设计中，就需要考虑到建筑物结构的侧移现象。设计师在选择建筑物形状时。要考虑到建筑物能否承受风荷的影响或者是建筑物能否将风荷影响降到最低。我们在对建筑物承受风荷影响进行分析的时候，首先要正确分析与其相邻的建筑物对风荷分布的影响情况，这样设计出来的建筑物才能够确保对风荷有一定的抵抗能力。

4进行概念设计应该注意的几点问题

4.1选择合理的结构设计方案

结构方案的选择包括结构性形式、结构体系以及结构布置三者的选定，建筑结构设计的概念设计中，最重要的是选择合理的结构设计方案，在选择方案时，要充分考虑到结构设计方案的安全性、经济性、实用性以及合理性。设计师也要在进行结构设计时运用自己积累的理论知识和工作经验，对可能出现的问题进行充分考虑，其中包括建筑物受力和抗震性问题，运用多种设计方法选出合理化并结合实际情况的结构设计方案，比如我们在选择结构体系时，首先我们要熟悉各种结构体系的特点，再结合建筑的实际情况选择出合理的结构体系，在结构布置一开始，我们要充分考虑到建筑物的受荷面积和建筑层数、建筑空间以及功能等，利用积累的经验数据、公式来初步选择和布置，切记不能盲目布置，结构的合理性将会直接影响到结构设计的进度和质量。

4.2选择合适的计算简图

计算简图是建筑结构设计师在进行建筑结构设计时必须要使用到的工具，她会辅助设计师来开展相关的建筑结构设计工作，所以在进行概念设计时，我们必须要保证计算简图的正确性，同时要结合实际情况判断构件会受到哪个方向的力，判断出受荷是否均匀，合理的受力分析是计算简图是否正确的前提，而错误的计算简图会导致建筑结构设计出现严重的失误，直接影响到建筑结构，甚至是安全事故。此外，设计师要充分考虑到实际结构中的节点应该是钢接点或者是铰接点，总之要保证计算简图的设计误差要在允许的范围之内。

4.3正确分析计算结果

在建筑结构设计过程中，肯定会应用计算机软件进行辅助设计，但因为目前计算机软件的种类太多，不同的软件之间存在着差异，因此，建筑结构设计师要对计算机软件的计算过程有所了解，不能完全照搬计算软件的计算结果，要在验证计算结果的基础上再加以利用，避免因为计算结果的失误给建筑结构设计工作带来影响。在计算前要输入正确的计算参数，得到数据后要做出合理的判断，正确取舍数据。

5结语

伴随着不断发展的建筑行业，概念设计也将成为今后的设计主流，因而就结构设计工作者而说，应该在不断充实自身专业理论的同时，坚持协同工作的原则，不断努力学习，不断充实自身经验，不断创新自身设计，从而为更好的推动我国建筑业发展贡献自身力量。

参考文献：

[1]陈建华，于明．关于建筑结构概念设计的一些思考[J]．低温建筑技术，2010（04）

[2]赖云昌．当前建筑结构中概念设计的应用[J]．中国高新技术企业，2010（13）