概念設計在建筑結構設計中的應用研究

周俏

摘? ? 要：把概念設計的理念融入到建筑結構設計中能夠在很大程度上確保建筑結構設計的準確性和標準性，提升其設計水平，滿足人們的實際需求，并提升施工效率與質量。本文從概念設計的概念入手，明確其在建筑結構設計中的應用原則與內容。

關鍵詞：概念設計;建筑結構;方案

1? 引言

隨著經濟社會的快速發展，建筑結構設計中概念設計充分發揮了自身的特點與優勢，從而在建筑結構設計中廣泛應用，促使整體結構效果得到提升，適應時代的發展。

2? 概念設計含義

概念設計的基礎是設計人員的經驗，通過不斷挖掘設計意圖來決定建筑的使用性質。實現過程中建筑設計師與結構設計師根據實際要求，建筑特點，設計理論，實踐經驗等，規劃建筑抗震狀況和全面布局，對設計進行合理的優化，并結合要求對設計步驟進行分解與組合，重新形成一套最符合要求的建筑設計方案，保證其構思的科學性。概念設計主要分為三個步驟：分析、綜合與評估。這三個步驟是從設計的外圍逐漸向最優設計靠攏。分析階段，設計人員確定模糊數據，并進行驗證;綜合階段，設計人員通過收集的數據，根據設計想象，勾勒設計的雛形;評價階段，設計人員要在所有的設計中選擇最優的設計方案。當前的概念設計主要是提升設計者的瞬間思維與復雜的感性，通過呈現出的統一理性進行合理的優化，進而對建筑的整體結構進行分析，以設計要求為基礎，綜合分析建筑的設計因素，科學合理的進行宏觀框架的構建，滿足當前的需求。

3? 概念設計在建筑結構設計中的應用原則

3.1? 合理受力原則

建筑結構設計還必須充分考慮建筑物的合理受力特點，這也是概念設計應用的一個基本要求，從受力的方向與變形因素入手進行分析，發現均勻受力的效果遠遠高于集中受力，并且其多跨連續效果比單跨效果更佳。 在進行概念設計應用過程中，應合理遵循受力原則，優化空間內作用效果、剛性梁連接效果以及受力結構體系等，合理進行受力分析，加強對變形的重視力度，保證其受力合理，滿足設計的整體要求。盡可能的使建筑物的受力狀態較為平均，尤其是要使其在整個的建筑物空間結構內進行平均分布，避免力作用于一點或者是一個平面，盡可能的避免建筑物發生形變的可能性。

3.2? 優化選擇原則

建筑結構體系是概念設計的重要表達方式，使整個建筑的構成完整、清晰地表出來。對結構體系進行優化，以結構的實際特點為基礎，進行合理的分析，并以當前的建筑、環境、載荷等因素為依據，對當前的符合標準進行優化選擇，明確其自身判定的關系，結合要求構建完善的支撐法與結構單元，合理進行應用，通過交叉、線型、平面以及疊合等方式進行完善，提升整體設計效果，通過明確建筑的承載能力、地質條件以及側向變化等結構性問題，可以合理對其優越性進行判斷，提升建筑的安全性能。

4? 概念設計在建筑結構設計中的應用

4.1? 在方案選擇環節的應用

在選擇方案時，要充分考慮到結構設計方案的安全性、經濟性、實用性以及合理性。 在建筑設計過程中，不同的設計方案涉及的因素較多，如建筑的地質環境、地形特點、水文條件、負載因素等。我們要充分考慮到建筑物的受荷面積和建筑層數、建筑空間以及功能等，利用積累的經驗數據、公式來初步選擇和布置，切記不能盲目布置。因此，在設計過程中，結合實際情況建立最合理的設計方案，以滿足建設需求，從整體到局部、從局部到整體，經過不斷的優化整合，促使設計過程中所有的細節都得到考慮，并保證其設計質量提升，多方面優化，提升設計方案的經濟性與完整性。

4.2? 合理選擇結構的剛度

建筑結構在剛度的選擇上至關重要，而且在建筑結構概念設計中也必須遵守剛度的要求。合理的選擇設計方案，可以延長建筑的使用壽命，剛度計算一般遵循保持空間利用率、提升空間利用合理性、低耗材、高美觀度原則。為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，不能完全照搬計算軟件的計算結果，要在驗證計算結果的基礎上再加以利用，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。

4.3? 在建筑平面中的具體應用

在一些高層建筑的設計過程中，通常需要考慮到風荷的影響，一般建筑物越高，受到的風荷影響就越大，再加上建筑物長時間承受水平力的作用，會引起建筑物側面移動。在對建筑物承受風荷影響進行分析的時候，首先要正確分析與其相鄰的建筑物對風荷分布的影響情況，這樣設計出來的建筑物才能夠確保對風荷有一定的抵抗能力。我們將概念設計引入到建筑物的平面設計中，就需要考慮到建筑物結構的側移現象。在對于建筑的水平荷載進行考慮時，平面形狀最好選擇那些風壓比較小的那種，對于建筑周圍的高層建筑所造成的風壓影響也要考慮到，從整體角度出發看待問題，從建筑物抵抗壓力的水平和豎向的荷載壓力角度處理建筑平面的相關問題。

4.4? 在抗震設計中的應用

抗震設計是當前設計的重點， 在建筑結構的抗震設計中，一般情況下都是通過設計人員確定建筑的初始尺寸，根據剛度判斷出地震力，最終得到需要配置鋼筋的數量。因此，設計者在進行建筑設計過程中需要從多方面因素進行分析，如混凝土的初始尺寸、結構剛度等，以精確的數據為基礎，明確建筑結構剛度，最終對建筑的地震力進行判斷，設計最合理的配筋數，保證建筑的整體質量符合標準。將概念設計應用到抗震設計中能夠拓寬設計思路，進而獲得理想的抗震效果。比如說我們在建筑物的主體和基礎之間設置一些隔震層，這樣就可以大幅度的降低地震給建筑物帶來的影響。

4.5? 在基礎結構設計中的應用

基礎結構設計也是整個建筑結構設計中比較重要的一環，在這種基礎結構設計過程中，概念設計確實能夠發揮較為理想的作用效果，進行合理的整合，達到理想的效果。以實際為例，選擇基礎結構設計類型是當前基礎結構設計的重點，根據不同的需求，以基礎結構、地質特點等因素進行合理化創新，設計出最合理、最科學以及最合適的方案。

（1）樁基礎。即采用相應的樁基礎結構來構建相應的地基結構，這種樁基礎結構的應用能夠最大程度上提升基礎結構的承載力效果，對于豎直載荷具備著較強的作用價值，提升整體性能。

（2）箱型基礎。箱形基礎廣泛應用于高層建筑中，其整體剛度適當，可以將荷載通過上部結構均勻地傳至下部基礎中，從而使結構組成良好地得以嵌固，并靈活利用該基礎的均勻性與整體性特點，將其結構的載荷進行傳遞，盡量實現從上傳遞至下，提升其整體性能。

（3）筏型基礎。該基礎適用于低承載力地基、大荷載上部結構的建筑工程。對于一些規模較大，產生載荷較多的建筑結構來說，應用這種筏形結構具備著較為理想的適應性。

5? 結論

綜上所述，概念設計是一種科學的建筑設計方法，靈活應用當前的概念設計可以從根本上實現建筑的主觀能動性設計，促使建筑的結構性、安全性以及合理性得到提升，從而設計出更加穩定可靠的建筑。

參考文獻：

[1] 蘇麗親.關于空腹樓板在建筑結構設計中的應用探討[J].山西建筑，2018.

[2] 丁可.建筑結構設計中概念設計與結構措施的應用探析[J].工程技術研究，2016.