概念設計在建筑設計中的應用

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1前言

概念設計是建筑結構設計中的一項重要因素，在一程度上會反映出建筑結構的整體水平。隨著建筑行業的不斷發展，人們對建筑設計質量的要求也在不斷提高，結構設計是建筑設計中的重要組成部分，直接影響到建筑行業未來的發展走向。在我國建筑結構的設計中，基本上采用的是概念極限狀態理論，這個理論雖然可以在一定程度上提高建筑結構設計的技術水平，但是在實際應用過程中還是會存在一些問題，不能對建筑物的承載力進行預測。所以為了保證在建筑結構設計中能準確預測出建筑物的實際承載能力，我們需要引入概念設計，從而來促進建筑設計的發展。

2概念設計的論述

概念設計是建筑設計中一項全新設計理念，其不需要進行數值的計算，只需要對用戶需求進行詳細的分析，然后得到一種概念產品。概念設計的過程是一個由抽象到具體的過程，同時其也是一個由模糊到清晰的過程，實質上是貫穿與整個設計階段的一種設計方法。在建筑結構設計中，概念設計是在面對一些無法分析的問題時對建筑結構體系進行分析的方法，根據分析后的相關內容和設計人員的實際經驗來完成建筑物的抗震設計以及整體布局設計。概念設計可以根據建筑物的整體結構和分布結構之間的力學關系來確定最終的建筑結構布置方案。概念設計可以在一定程度上對建筑結構進行宏觀控制，這主要體現在兩個方面，第一個方面是協調建筑整體和分部之間的關系，第二個方面是進行相關的理論設計，在這一階段的設計過程中，工程師需要綜合考慮工程設計的實際條件，結合理論和工程建設的材料性質兩個方面的因素來計算實際需要的工程建設理論數據，從而準確判斷出概念設計的準確性。

3概念設計在建筑結構設計中重要性的分析

建筑結構設計中涉及到建筑學領域的知識比較多，如果只是依靠建筑結構部分的經驗總結很難確保知識的系統化和規范化，更不會便于對知識進行運用。所以我們在實際工程的建設過程中要充分利用概念設計，利用其整體性的概念來對建筑結構進行正確分析，同時還可以對建筑設計軟件的計算結果進行分析。如果有問題，還可以對建筑物的實際受力情況和工程建設中的計算結果進行再次分析，然后對建筑物結構的設計重新進行調整，靈活處理構件之間的關系，保證建筑結構的安全性和協調性。概念設計不僅綜合了傳統設計理念的長處，同時還在此基礎上改善傳統設計理念中的不足之處，從而解決建筑整體上存在的理論問題。

4概念設計在建筑結構設計中的具體應用

4．1概念設計在建筑結構方案選擇中的應用

在進行建筑結構設計之前，我們需要選擇合理的設計方案，一般我們會采用概念設計中思想比較好的設計方案，目的是保證方案的合理性和經濟性。我們在選擇基礎設計方案的過程中，需要對施工現場的不同影響進行綜合考慮，比如說地質條件、載荷分布情況等等，根據這些因素來確定最終的設計方案。在對地基基礎設計之前，我們應該要根據之前得到的實地勘察報告進行分析，之后再進行設計，如果沒有及時得到實地勘察報告，設計人員應該要收集一些相關資料，從而全面掌握施工現場的情況。我們只有在掌握比較完整的信息的前提下，才能夠保證設計工作的合理性和準確性，設計人員同時也要注意在同一單元中要采用同一單元結構體系。

4．2概念設計在建筑物抗震設計中的具體應用

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，之后再計算出節后的實際剛度，根據剛度判斷出地震力，最終得到需要配置鋼筋的數量。在建筑設計的過程中，我們可以了解到建筑結構的剛度和地震力以及配置鋼筋數量之間成正比關系，當建筑結構的剛度越來越大時，地震力也隨之變大，配置鋼筋的數量也會增加，結構的剛度就會更加強，相應的地震力也會增大。所以在建筑結構設計過程中盲目的增加鋼筋數量會起到相反的作用，不僅不會減小震力，反而會使得地震的效果增強，對于抗震的效果也不是很理想。我們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。

4．3概念設計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。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。設計師在選擇建筑物形狀時。要考慮到建筑物能否承受風荷的影響或者是建筑物能否將風荷影響降到最低。我們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。

5概念設計在建筑結構中的注意事項

5．1選擇合理的結構設計方案

結構方案的選擇包括結構性形式、結構體系以及結構布置三者的選定，建筑結構設計的概念設計中，最重要的是選擇合理的結構設計方案，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。設計師也要在進行結構設計時運用自己積累的理論知識和工作經驗，對可能出現的問題進行充分考慮，其中包括建筑物受力和抗震性問題，運用多種設計方法選出合理化并結合實際情況的結構設計方案，比如我們在選擇結構體系時，首先我們要熟悉各種結構體系的特點，再結合建筑的實際情況選擇出合理的結構體系，在結構布置一開始，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，結構的合理性將會直接影響到結構設計的進度和質量。

5．2選擇合適的計算簡圖

計算簡圖是建筑結構設計師在進行建筑結構設計時必須要使用到的工具，她會輔助設計師來開展相關的建筑結構設計工作，所以在進行概念設計時，我們必須要保證計算簡圖的正確性，同時要結合實際情況判斷構件會受到哪個方向的力，判斷出受荷是否均勻，合理的受力分析是計算簡圖是否正確的前提，而錯誤的計算簡圖會導致建筑結構設計出現嚴重的失誤，直接影響到建筑結構，甚至是安全事故。此外，設計師要充分考慮到實際結構中的節點應該是鋼接點或者是鉸接點，總之要保證計算簡圖的設計誤差要在允許的范圍之內。

5．3正確分析計算結果

在建筑結構設計過程中，肯定會應用計算機軟件進行輔助設計，但因為目前計算機軟件的種類太多，不同的軟件之間存在著差異，因此，建筑結構設計師要對計算機軟件的計算過程有所了解，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，避免因為計算結果的失誤給建筑結構設計工作帶來影響。在計算前要輸入正確的計算參數，得到數據后要做出合理的判斷，正確取舍數據。

6結束語

概念設計是一種整體性的設計理念，所以設計師在進行概念設計時要突破傳統設計理念的禁錮，從建筑物的整體性出發，對影響建筑物的每一個因素進行分析，這樣才能夠設計出更好的建筑結構。此外，在建筑結構設計過程中，我們還要積極創新，采用新的設計理念和設計方法，努力做到設計理念的全面性，同時設計師也要不斷提高自身設計水平，通過不斷學習來了解新型的建筑材料，保證概念設計的作用得到充分發揮，為建筑結構的安全和建筑質量提供安全保障。

作者:葉湊平 單位:中國瑞林工程技術有限公司