淺析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計

張瑋

摘要：在經(jīng)濟全球化的背景之下，我國建筑領(lǐng)域也發(fā)生了較大的變化，對于建筑建構(gòu)設(shè)計的要求逐漸提高，傳統(tǒng)的單調(diào)設(shè)計已經(jīng)不能適合時代的發(fā)展需要，也無法適應(yīng)社會的發(fā)展形形勢。由此出現(xiàn)了一種新型的設(shè)計理念，即所謂的概念設(shè)計，其在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用能夠有效處理建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中出現(xiàn)的問題，確保建設(shè)設(shè)計貼近生活，貼近實際，不僅能夠提高建筑質(zhì)量，還能提高建筑的應(yīng)用價值。本文就建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計進行綜合論述。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計；概念設(shè)計

概念設(shè)計是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一項重要因素，一定程度上能夠反映建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的水平。隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，人們對建筑設(shè)計質(zhì)量的要求逐漸提高，結(jié)構(gòu)設(shè)計作為建筑設(shè)計中的重要部分直接影響著建筑行業(yè)的未來走向和發(fā)展。在我國建筑建構(gòu)設(shè)計中，通常采用的設(shè)計理論是概念極限狀態(tài)理論，這種理論雖然能提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的技術(shù)水平，但是在實際應(yīng)用過程中存在一定的問題，在設(shè)計中不能對建筑物的承載能力進行預(yù)測。為了在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中準確預(yù)測建筑物的實際承載能力，需要將概念設(shè)計應(yīng)用其中，促進建筑設(shè)計的發(fā)展。

一、概念設(shè)計的概述

概念設(shè)計是建筑設(shè)計中的一種全新設(shè)計理念，不需要進行數(shù)值計算，只需要對用戶需求進行詳細分析然后得到一種概念產(chǎn)品。概念設(shè)計的過程是由抽象到具體的過程，同時也是一個有模糊到清晰的過程，實際是在整個設(shè)計階段貫穿一種設(shè)計方法。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，概念設(shè)計就是在面臨一種無法分析的問題時對結(jié)構(gòu)體系進行分析的方法，根據(jù)分析的相關(guān)內(nèi)容和設(shè)計人員的實際經(jīng)驗?zāi)軌蝽樌耐瓿山ㄖ矬w的抗震設(shè)計和整體布局設(shè)計。概念設(shè)計可以根據(jù)建筑物的整體結(jié)構(gòu)和分部結(jié)構(gòu)之間的力學(xué)關(guān)系確定建筑結(jié)構(gòu)的布置方案。概念設(shè)計一定程度上能夠?qū)ㄖY(jié)構(gòu)進行宏觀控制，主要體現(xiàn)在兩個方面，首先是對建筑整體和分部之間的關(guān)系進行協(xié)調(diào)，第二個方面是進行理論設(shè)計，這一階段設(shè)計中，結(jié)構(gòu)工程師需要對工程設(shè)計的實際條件進行綜合考慮，結(jié)合理論和工程建設(shè)的材料性質(zhì)兩個方面的因素計算實際需要的工程建設(shè)數(shù)據(jù)結(jié)果，從而對概念設(shè)計的準確性進行判斷。

二、概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要性分析

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中涉及到的建筑學(xué)領(lǐng)域的知識相對較多，僅僅依靠建筑結(jié)構(gòu)師的經(jīng)驗總結(jié)難以確保知識的系統(tǒng)化和規(guī)范化，更不便于對知識進行應(yīng)用。因此在實際工程建設(shè)中需要利用概念設(shè)計，利用其整體性的概念對建設(shè)結(jié)構(gòu)正確分析，還能夠?qū)ㄖO(shè)計軟件的計算結(jié)果進行分析，對于建筑物體的實際受力情況和工程建設(shè)中的計算結(jié)果進行綜合分析，然后才能對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計重新進行調(diào)整，對構(gòu)件之間的關(guān)系靈活進行處理，確保建筑結(jié)構(gòu)的安全和協(xié)調(diào)性。概念設(shè)計不僅結(jié)構(gòu)了傳統(tǒng)設(shè)計理念的優(yōu)勢，在此基礎(chǔ)上對傳統(tǒng)設(shè)計理念中的不足之處進行改善，從建筑整體上解決了就算理論上存在的問題。

三、概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

（一）建筑結(jié)構(gòu)方案選擇中對于概念設(shè)計的應(yīng)用

在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計之前，需要選擇合適的設(shè)計方案，為了保證方案的合理性和經(jīng)濟性，需要對概念設(shè)計的思想較好的進行應(yīng)用。首先在基礎(chǔ)設(shè)計方案選擇中，需要對施工現(xiàn)場的多種影響因素綜合進行考慮，例如地質(zhì)條件、載荷分布情況和施工條件等因素，根據(jù)這些因素來確定最優(yōu)的設(shè)計方案。對于地基基礎(chǔ)的設(shè)計應(yīng)該根據(jù)前期得到的實地勘察報告進行設(shè)計，當(dāng)無法得到勘察報告時，設(shè)計人員應(yīng)該收集一些相關(guān)資料對施工現(xiàn)場的情況全面進行掌握。只有在所有信息都比較完整的情況下才能夠保證設(shè)計工作的合理性和準確性。設(shè)計人員同時應(yīng)該注意在同一單元中采用同一單元結(jié)構(gòu)體系。

（二）建筑物抗震設(shè)計中對于概念設(shè)計的應(yīng)用

在建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計中，一般情況下都是由設(shè)計人員確定建筑的初始尺寸后才能計算出結(jié)構(gòu)的實際剛度，依據(jù)剛度計算結(jié)構(gòu)才能推斷出地整力，最終得到需要配筋的數(shù)量。但是在建筑設(shè)計中，我們可以知道建筑結(jié)構(gòu)的剛度和地震力及配筋之間呈現(xiàn)正比例關(guān)系，當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的剛度越大時地震力就會越大，對于結(jié)構(gòu)配筋數(shù)量的要求也就越多，結(jié)構(gòu)的剛度就更加強，相應(yīng)的產(chǎn)生的地震力就會越大。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中如果只是盲目的增加配筋數(shù)量卻會起到相反的效果，不僅不會減小振力，反而會使得地整的效果逐漸加劇，對抗震設(shè)計作用也不明顯。將概念設(shè)計應(yīng)用到抗震設(shè)計中能夠拓展設(shè)計思路，進而取得理想的抗震效果。例如結(jié)構(gòu)設(shè)計中可以采用具有隔震效能的概念設(shè)計，在建筑物的主體和基礎(chǔ)之間設(shè)置一定的隔震層，可以大幅度降低地震產(chǎn)生的影響。

（三）建筑平面設(shè)計中對概念設(shè)計的應(yīng)用

一些高層建筑在設(shè)計過程中需要考慮到風(fēng)荷的影響，通常情況下，建筑物越高，受到的風(fēng)荷就會越大，外加建筑物長時間承受水平力的作用，導(dǎo)致其產(chǎn)生向側(cè)面移動的現(xiàn)象。將概念設(shè)計應(yīng)用到建筑物平面設(shè)計中，需要考慮到建筑物結(jié)構(gòu)的側(cè)移現(xiàn)象。在選取建筑物形狀時，需要考慮該建筑物能否承受風(fēng)荷影響或者是建筑物能否將風(fēng)荷載減到最小。對于建筑物承受風(fēng)荷能力的分析首先應(yīng)該分析與其相鄰的建筑物對風(fēng)荷分布的影響情況，這樣設(shè)計的建筑才能夠確保其對風(fēng)荷有一定的抵抗能力。

結(jié)束語

概念設(shè)計是一種整體性的設(shè)計理念，所以工程師在進行概念設(shè)計時必須打破傳統(tǒng)的設(shè)計理念，從建筑物的整體角度進行分析，對影響建筑物的各個因素綜合進行考慮，才能夠更好的優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。此外，還需要在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中積極創(chuàng)新，采用新型的設(shè)計方法，力求設(shè)計理念更為全面。同時還需要結(jié)構(gòu)工程師不斷提高自身技術(shù)，通過不斷學(xué)習(xí)獲取新型的建筑科技，確保概念設(shè)計作用的有效發(fā)揮，為建筑結(jié)構(gòu)安全和建筑質(zhì)量的安全提供保證，一定程度上還能夠節(jié)約建筑資源，提高建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計水準，使概念設(shè)計應(yīng)用的領(lǐng)域更加廣泛。

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