論整體概念對結構設計的影響

孫繼鵬 大連先鋒建筑設計咨詢有限公司

對于建筑結構設計來說，概念設計非常重要，優秀的概念設計能夠完美的體現出建筑結構設計中的規范精神以及先進思想。也就是說，要保證建筑結構的設計既要符合規范標準又要具有創新與獨特性，需要建筑設計師在進行建筑結構設計時結合自身設計經驗與特點，有效的應用概念設計，這樣才能保證建筑結構設計的可靠與實用。另外，設計師在進行結構設計時，要結合國內外先進、成功的經驗，避免亂用概念設計產生的各種問題。

一、概念設計相關概念

（一）概念設計的含義

一般來說，可以將概念設計看作一個演變過程，從客戶的需求分析開始，有組織、有目的、有計劃的生成一個符合客戶需求的概念性產品，基于此在進行從抽象到具體、從粗到精、從模糊到清晰的一個過程。也就是說，在建筑工程中，概念設計的應用是指，將概念設計理念貫穿整個建筑結構設計。從建筑結構設計方面來說，在建筑結構設計過程中，會遇到一些很難分析的部分，這時，就需要引入概念設計理念來分析結構體系，結合設計者自身的經驗與結構需求來設計建筑結構，這樣，才能做好建筑工程的抗震設計與總體布置。

（二）概念設計的發展

經濟水平的提高與迅猛發展的科技導致了人們對于建筑結構設計的要求越來越高，因此，建筑結構設計對于概念設計理念的應用就越來越多。但是，由于概念設計的很多研究者來自各個不同的領域，因此，在概念設計的應用過程中，設計問題的解決沒有一致的觀點，造成了概念設計理解方面的分歧。由此可以看出，概念設計的不成熟，發展還處于初始階段，但是，近年來，各種科技的飛速發展，特別是計算機技術水平的快速提高，在很大程度上推動了概念設計的發展。

二、概念設計應用分析

（一）工程概況

某棟大樓是集住宅、辦公為一體的高層綜合建筑，該建筑的面積為24550m2，28層主樓，包含一層地下室，主樓的建筑高度為86m。一到十八層是辦公層，十九到二十八層為公寓層，負一層是設備裝配室和地下車庫。該高層建筑的主樓用的是剪力墻結構，而地下室主樓投影范圍外采用框架結構，柱距8.4mX8.4m，地下室和主樓間不設置抗震縫；基礎的設計使用樁筏基礎，筏板厚度1.2m，樁采用鉆孔與沖孔灌注樁，且樁端的持力層是中風化的石灰巖，而地下室的底板埋深大約是4.2m。鑒于該高層建筑的立面造型比較復雜，平面布置也比較多樣，在很大程度上增加了設計難度，因此，在進行該高層建筑結構設計時，融入了概念設計，這樣不僅能夠保證結構的安全性，還能保證該項目的經濟性。

（二）該工程結構設計中關于概念設計的應用分析

1.在電算分析中應用概念設計

計算機技術的應用隨著科技發展越來越快變得普遍起來，各行各業對于計算機信息技術的需求也愈發多起來，尤其是建筑行業，面對大量的計算，計算機信息技術的應用，在很大程度上緩解了工作人員的計算壓力。但是，由于各種因素的影響，計算機信息技術也不是萬無一失的，由于計算機軟件的不同，存在各種微小差異與缺陷，計算出來的結果就會千差萬別。因此，在使用電算技術時，應用概念設計，即得出電算結果后，相關工作人員要結合自身的工作經驗以及專業知識進行準確性分析與判斷，這樣才能確保計算結果的精確性，保證建筑工程的質量。

2.在方案選擇中應用概念設計

一般來說，建筑工程在施工前都會設計多個方案以供選擇。選擇建筑結構設計的方案時，需要結合經濟性與合理性兩方面進行選擇，此時，就急需融入概念設計理念，確保方案選擇的可實施性。具體來說，選擇出最優的基礎設計方案需要全面的、綜合的考慮以下條件：結構類型、擬建現場的地質條件、荷載的分布情況以及施工條件等等。為確保地基基礎設計的合理性，需要在設計前進行實地勘察，勘查人員搜集的相關資料必須準確無誤，囊括擬建現場的所有地質情況，這樣才能確保地基基礎設計的精確，保證后期的施工質量。在進行方案選擇時需要遵循同一工程一種結構的原則，有效的應用概念設計能夠充分發揮地基潛力，并且在合適的情況下，對結構變形進行驗算。

3.在抗震設計中應用概念設計

進行工程抗震結構設計時，要基于初始尺寸與砼的等級計算出結構實際的剛度，并以此進行結構計算，進而判斷出地震力，得出配筋數量。在抗震結構設計中，配筋數量、結構剛度與地震力這三個因素是正相關的關系，因此，結構剛度越大，地震力相應的就會越大，需要的配筋數量越多。反之，想要配筋數量越多，結構剛度就會加強，地震力相應的就會越大。所以，要基于地震力的實際狀況來調整配筋數量，不能盲目增加，這樣才能保證建筑工程的實際抗震效果。在抗震設計中融入概念設計，既可以拓展設計絲路，又能夠在配筋數量、結構剛度與地震力正相關關系的基礎上進行設計，確保抗震設計效果。融合概念設計的抗震設計一般會把隔震層設置在建筑整體與基礎之間，或者干脆設置在建筑的頂端，這樣能夠最大限度的發揮抗震作用。

三、結語

綜上所述，概念設計在建筑結構設計中的應用體現在各個環節，并且在每個環節中都起到了重要作用，有效的應用概念設計既能夠設計出科學合理的結構體系，又能夠為建筑施工節省建材原料。隨著概念設計的發展應用越來越廣泛，建筑結構設計人員對其的重視程度越來越高，將其視為重要設計理念。在概念設計的不斷發展與優化過程中，工程設計人員應用概念設計的范圍也會越來越廣泛，給建筑結構設計帶來更多的創作靈感與便利。