結構概念設計在建筑結構設計中的作用

羅坤生

（中國市政工程西南設計研究總院有限公司 四川成都 610081）

引言

從目前建筑工程結構設計的現狀來看，其中結構概念設計的應用已經比較普遍。建筑結構設計的主要工作就是針對每一項設計工作，將結構功能、受力運用概念設計結合最終呈現出人們想要的建筑物。以此作為出發點，建筑設計工作人員就需要明確結構主體與每一個分支之間的關系，清楚結構概念設計的作用。

1 結構概念設計在建筑結構設計中的作用

1.1 概念設計與結構設計的關系剖析

結構概念設計以建筑設計師的個人工作經驗作為基礎，建筑設計人員在開展設計工作的過程中，需要對建筑物的性能、建筑物的標準等有一個全面的了解，只有這樣才能夠制定出科學合理的建筑工程結構框架。加上結構概念設計要求設計人員對力學、設計原理等等都有一個全面了解，還需要對配筋、內力、穩定性等問題的定量設計轉化為定性設計。但是，如果在設計的過程中結構概念設計出現不合理、不科學的問題，最嚴重的后果就是直接影響到整個建筑工程結構設計的效果。因此，可以發現建筑工程設計工作中，結構設計與概念設計之間始終是相輔相成的一種關系[1]，在開展結構概念設計的過程中，設計人員一定要注意建筑結構與構件之間的關系，只有處理好了這兩者之間的關系才能夠提高建筑結構的完善新和結構穩定性。

1.2 結構概念設計在建筑結構設計中的作用

1.2.1 提升建筑結構設計效率

一個經驗豐富的建筑結構設計師，其很大程度上體現在運用有限的資源空間對整個方案實現設計，同時這個過程中還需要平衡結構與結構之間的關系。特別是我國整個建筑市場的興起，各種建設設計不斷推出，但是只有合理的設計方案才會得到人們的認可。目前，部分設計師其無法設計出優秀的作品在一定程度上與思維上的局限性有關。通過利用結構概念設計其能夠打破建筑設計師在設計方案中的瓶頸，設計出更多、更優秀的作品。

1.2.2 完善建筑結構設計

結構概念設計與建筑結構設計的融合，打破了建筑結構設計的一些局限，實現了對整個建筑的整體、全面規劃。通過利用結構概念設計，以往針對高樓這類建筑結構，單純的采用建筑結構設計會導致理論值與實際計算得到的數值相差很遠，但是如果結合結構概念設計就能夠避免這種設計問題的出現。

1.2.3 輔助設計人員更好實現設計

目前我國很多的建筑物都逐漸向高層發展，高層建筑結構的設計一個需要重點考慮的問題就是抗震設計。針對高層建筑物的高層結構設計，需要做到的是對抗震分析計算的精準，不能有超過標準以外的誤差[2]。利用概念設計可以在一定程度上解決這方面的問題，還能夠降低設計難度。

2 結構概念設計在建筑結構設計中應用的注意事項

2.1 設計方案需考慮多方面因素

雖然結構概念設計能夠展現出良好的設計性能，但是考慮到設計方案設計到建筑質量、建筑外觀等多個方面，因此建筑結構設計人員在應用結構概念設計方案的過程中，一定要考慮到設計方案的安全性、合理性，包括材料、建筑設計要求、建筑功能等，只有這樣才能夠確保結構概念設計的作用真正發揮出來。

2.2 減小計算簡圖的誤差

建筑結構設計人員在進行結構運算的過程中需要選擇正確的簡圖，這一點要求設計人員結合實際情況進行簡圖的設計，在這個過程中設計人員還需要考慮建筑結構中實際的節點情況，最大程度的減小簡圖的誤差，確保后續工作的順利開展。

3 建筑結構設計與結構概念設計的協同應用分析

3.1 建筑結構設計與結構概念設計的協同

將建筑結構設計與結構概念設計協同工作，最終的目的就是確保建筑工程內部結構體系的優化與整合，實現建筑工程設計水平的提升[3]。將建筑結構設計與結構概念設計協同，實際上就是充分發揮出每一個建筑構件的價值，確保每一個建筑構件能夠在已經設定好的使用年限中發揮出其作用，在受到各種外力條件下依然能夠保持良好穩定狀態。針對建筑結構設計與結構概念設計的協同，可以將建筑構件作為一個整體結構，例如需要發生水平位移時，考慮到高層結構，可以通過設計大的截面柱開豎槽，減少短柱，通過這種方式確保每一層的手里能夠達到承受力的最大限度。

3.2 結構概念設計優化細部結構

利用結構概念設計還能夠實現整個結構體系的優化，但是要做到這一點就需要對每一個基本構件的特征有一個全面性的了解與掌握。結構概念設計的一個優勢在于，能夠在缺乏具體的參考數據的基礎上利用結構概念設計的優勢開展對細部結構的設計與優化[4]。例如，在對一個建筑工程進行設計的過程中，考慮到后期的自然因素會對建筑物造成影響，以地震為例，建筑物在設計之初一定要考慮到對地震的防護，但是設計時無法知曉地震的相關參數以及具體對建筑物的影響，面對這種情況實現設計有一定困難。這種情況下就可以考慮采用結構概念設計的方式，通過利用結構概念設計將參考數值作為相應的參考數據實現后期防護設計工作的開展。另外，值得注意的是在進行結構概念設計的過程中，還需要結合科學合理的設計方法，進一步對結構概念設計工作進行優化。其中的重點就是針對細部結構的優化設計工作[5]。只有這樣才能夠確保結構概念設計工作發揮出其價值。

3.3 結構概念設計與下部地基基礎結構的設計

針對下部地基基礎結構的設計工作，考慮到地基基礎關系到整個建筑物的穩定性與后期建筑物的正常投入[6]。面對這種情況在進行設計的過程中一定要結合各個方面因素開展對地基基礎結構的設計，包括建筑工地環境、土質等各個方面的因素，實現對整個建筑工地的深入、全面了解的基礎上開展設計，例如可以在了解建筑工地環境的基礎上再結合建筑物的個體情況選擇合適的樁基類型，確保達到設計要求的同時保證施工效果。

4 結語

在建筑結構設計的過程中，協同應用結構概念設計可以實現對比較復雜的建筑結構進行科學處理與計算，還能夠實現對建筑工程設計方案的優化。實際上，結構概念設計工作并非是簡單的結構工程師進行規范加計算的工作，實現是的對整個建筑工程在結構設計概念等多個方面的掌控。這一點也提示，想要設計出各個方面符合標準與要求的建筑物，建筑建構設計師仍然需要不斷學習，不斷進修，這樣才能完成相關設計工作。

[1]余義澤.淺談結構概念設計在建筑結構設計中的作用[J].建材與裝飾，2016（38）：90～91.

[2]陳 旭.概念設計對于建筑結構設計的作用分析[J].建材與裝飾，2016（10）：87～88.

[3]唐云啟.研究概念設計在建筑結構設計中的意義及應用[J].建材與裝飾，2015（52）：90～91.

[4]江濤.結構概念設計在建筑結構設計中的作用分析[J].四川水泥，2015（08）：108.

[5]范文勇.結構概念設計在建筑結構設計中的作用分析[J].中華民居（下旬刊），2013（09）：35～36.

[6]趙領楠，葛瑩.概念設計在建筑結構設計中的重要性及應用[J].企業導報，2012（22）：254.