概念設計在建筑結構設計中的運用淺析

甘昆鵬

山東正陽建筑設計有限公司

摘要：概念設計在建筑結構設計的應用體現(xiàn)在方案選擇、平面設計、電算分析、豎向設計、抗震設計等方面，能夠提升建筑結構設計的質量，也能豐富設計師的靈感。本文就淺談概念設計在建筑結構設計中的運用

關鍵詞：概念設計;建筑結構設計;運用

隨著我國社會經濟的發(fā)展，建筑行業(yè)的規(guī)模越來越大，對建筑結構設計水平的提高也更加重要。概念設計的思想被更多的結構設計工程師所接受，并且在結構設計中表現(xiàn)出越來越大的作用。現(xiàn)闡述概念設計和概念設計在建筑結構設計中的重要性，并且著重分析概念設計在建筑結構設計中的應用。

一、結構概念設計的理解

概念設計的過程中是從未知到已知、從大概到仔細、從模糊到清晰的過程，事實上概念設計就是在完整的設計階段中貫穿設計概念的一種方法。

（一）宏觀控制

結構概念設計一般是不用經過詳細的數(shù)值計算，尤其是在規(guī)范中不能進行明確界定的問題或者是需要精準化分析的問題中，可以通過建筑結構的力學和概念以及建筑結構的基本設計原則，對建筑的結構設計進行一個宏觀的控制，包括總體布局和抗震布局。同時還可以根據(jù)概念估算的方法，對建筑結構設計中的方案進行有效的比對，使得建筑結構設計的概念和定性非常的清楚。從而減少在后期建筑結構設計中的計算量，同時也有著比較好的成本控制。比如說在抗震結構的設計中，通過結構的設計概念，對建筑結構材料的時效性以及建筑空間的充分的考慮，在設計中去除一些質量隱患，能夠有效的提升建筑物的抗震性能。

（二）空間概念設計

從本質上說，建筑結構的設計是屬于空間概念設計的范疇，和平面設計有著很大的不同，因此在進行設計的過程中，要從整體進行考慮，我不是單個區(qū)域的考慮，這就需在整體概念的設計中，將建筑結構部件進行串聯(lián)，使得建筑結構的設計有著整體性和嚴密性。概念設計在建筑結構設計中也要求設計人員能夠熟悉每一個建筑工程的構件，強化空間立體的感覺，充分的對整體和個體之間有著了解，并且對結構的作用和受力有著明確的定性，只有這樣，才能更好的發(fā)揮概念設計的作用。另外，概念設計在建筑結構設計中也要注意運用一些先進的建模軟件或工具，更好的貫徹概念設計的理念。

二、概念設計對建筑結構設計的重要性和意義

概念設計可以說是建筑設計是在設計思想上和設計原則上的集中體現(xiàn)，現(xiàn)階段建筑設計的分工已經相當明確，但是在建筑結構的設計中，還缺乏一定的創(chuàng)新，而概念設計應用在建筑結構的設計上，就會在很大程度上提升設計的水平。

（一）彌補設計缺陷

在建筑的結構設計中，一般都采用的是計算機程序的設計，這樣的設計方式，簡單快捷，但是在整體的設計布局上會存在著一定的局新型，沒能夠形成完善的設計方案。同時，使用計算機程序設計還會使的建筑結構設計對幾點幾程序過分的依賴，不僅僅降低了設計的質量，也很容易出現(xiàn)設計上的問題，而設計師卻對此毫無所知。概念設計卻能夠很好的彌補計算機程序在建筑結構設計中的缺陷，通過概念的設計和計算機程序設計的對比，牢牢掌握設計中的要點和難點，不僅僅減少了設計的工作量，也提升了設計的質量。

（二）完善建筑結構設計

概念涉及到基本原理和應用方面的技巧能夠給建筑結構設計師帶來更多的設計靈感，也能帶來更多的設計思路，從而降低因在設計定性中出現(xiàn)的問題。事實上，在建筑結構設計中，一旦出現(xiàn)問題，會對建筑的質量造成重要的威脅，概念設計能夠對相關的技術進行總結，并進行有效的處理，而且已經納入現(xiàn)代建筑設計的標準中，成為完善建筑結構重要的一環(huán)。概念設計通過相應的結構極限設計和大范圍的控制，能夠對建筑結構設計有著重要的指導意義。

三、建筑結構設計中概念設計的主要應用

概念設計在建筑結構設計中主要是進行整體局部并駕齊驅的，對于建筑結構的每一個方面進行控制，深入的貫徹在建筑的結構設計中，但是概念設計在實際的應用中是比較困難的，有著很多的難題，現(xiàn)階段概念設計的應用主要是以下幾個方面：

（一）方案選擇

要想完成一整套建筑結構概念設計的方案，需要考慮的是方方面面，不僅僅包括建筑場地中的地形特點，也包括地理位置、地質結構，還包括場地的負載情況，只有對這些方面進行綜合性的考量，才能設計出經濟合理的建筑結構防范。從建筑結構的設計方案來開，需要對地理環(huán)境、建筑結構、力學性能等多方面的考慮，而且還需要考慮用戶的個人需求，概念設計在建筑結構設計中應用，可以說是恰到還出，從整體到局部的設計、從局部到整體的設計，使得建筑結構在設計中的細節(jié)不斷被完善，設計的方案也不斷的優(yōu)化，這樣設計出來的而建筑結構不管是在經濟上和設計的合理上都有著非常明顯的可靠性。

（二）平面設計

在建筑高層的設計中，設計的關鍵點就在于在水平荷載下，結構的側移情況，如何能夠在符合圖集規(guī)范的要求下，設計出最好的抗側立的建筑結構。在建筑平面的設計中，建筑平面形狀和負載都是需要考慮的問題，概念設計在結構的設計中，就可以結合整體的設計理念，選擇影響風壓影響最小的設計方式，同時也能兼顧整個建筑在風壓分布上的難題，并且，因為概念設計的原因高層建筑結構設計中，能夠有效的保證結構整體的處在和側移的變化，從而增加建筑結構的質量和安全系數(shù)。

（三）電算分析中

電算分析不僅僅能夠對建筑行業(yè)中的工程量進行計算，也能夠對結構設計有著很好的輔助作用。電算分析顧名思義就是用計算機來代替建筑行業(yè)中的數(shù)據(jù)計算。隨著計算機技術發(fā)展，已經滲透到各行各業(yè)，在建筑行業(yè)中，計算機的應用也非常廣泛，尤其是在建筑的設計中，能夠大大減少設計人員的工作量。但是計算機技術總是存在著一定的不足，而且在建筑的設計中也不能和實際環(huán)境有效匹配，因此電算分析受到了很大的發(fā)展制約。在建筑結構設計中國應用概念分析，能夠對電算的結構進行準確的判斷，從而更好的保證數(shù)據(jù)的真實可靠性。

（四）豎向設計

在借助結構豎向設計中，通常需要考慮兩個方面，一是建筑物的高度，二是抗側力結構的高低，三是建筑物埋地的高度。由于現(xiàn)在的建筑中高層建筑較多，因此需要注意建筑物的設計高度，保證設計的高度和地質的承載力相匹配;抗側立結構的高低主要的關鍵點在基礎與頂層之間的過渡，很容易會出現(xiàn)豎向剛度突變的狀況。概念設計能夠從整體到局部分好的隨豎向設計進行控制，從而保證豎向設計的合理性。

（五）抗震設計

基礎是建筑物承載的核心，對建筑物的安全有著重要的作用，所以在建筑結構設計的過程中，防震設計是必須要面對的一個問題。因此在設計的過程中，盡量選擇地殼穩(wěn)定、抗震系數(shù)高的地方：在建筑的地基和建筑結構上增加抗震系數(shù)也是有力的措施，比如說可以通過地震力和鋼筋以及結構的剛度指甲的關系，進行抗震的設計。單一的增加力度和數(shù)量非但不能起到應用的抗震強度，范圍會降低。因此就需要應用概念設計，通過墻、主、梁、階段等方面的構件來優(yōu)化結構設計。除此之外，概念設計還能夠結合建筑的整體布局和平面工程對建筑的結構體系進行合理地設計和不是，使得建筑結構和各部分的基礎體系之間的力學關系有了更好的作用，從而減少建筑結構的扭力，提升建筑結構的穩(wěn)定性和抗震性。

四、結語：

我們在建筑結構中應用了概念設計，就成為了結構概念設計，它是在實踐和理論相結合的基礎上產生的。概念設計在建筑結構設計表現(xiàn)了重要的效果，提高了結構設計的可靠性、創(chuàng)造性，改進了計算機設計中的某些不足，使結構設計方案變得更加完善，從而使建筑結構設計水平進一步提高。

參考文獻：

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