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

羅丹

（貴陽市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究院 貴州貴陽 550001）

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

羅丹

（貴陽市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究院 貴州貴陽 550001）

近些年來我國建筑行業(yè)取得了一定的發(fā)展成就，隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計形式和質(zhì)量有了更高的要求。為了使其滿足社會發(fā)展形勢的種種要求，必須對設(shè)計形式進(jìn)行分析，結(jié)合建筑形式具體要求對其進(jìn)行設(shè)計。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計形式比較單調(diào)，和當(dāng)前社會發(fā)展形勢有一定的差距，概念設(shè)計的形式符合建筑設(shè)計形式的要求，能有效的處理建筑結(jié)構(gòu)中存在的問題，同時保證設(shè)計工作貼近人們的生活。在本文中將以概念設(shè)計的概述為研究點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際要求，對具體設(shè)計形式進(jìn)行分析。

概念設(shè)計；建筑結(jié)構(gòu)；具體應(yīng)用

隨著當(dāng)前建筑產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，人們對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計形式有了更高的要求。在此背景下，概念設(shè)計以其獨(dú)特的設(shè)計形式不斷擴(kuò)展應(yīng)用范圍。概念設(shè)計在手段、思想及方式方面為建筑結(jié)構(gòu)提供了科學(xué)有效的技術(shù)平臺。在后期設(shè)計過程中要求設(shè)計人員對設(shè)計形式有一定的了解，優(yōu)化設(shè)計形式，使其滿足具體控制體系的要求。概念設(shè)計是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一種區(qū)別于理論設(shè)計的方法，尤其針對那些比較難以精確計算的問題，可以根據(jù)架構(gòu)體系和力學(xué)關(guān)系等設(shè)計原則進(jìn)行總體設(shè)計和控制，必須將其靈活應(yīng)用到建筑設(shè)計中。

1 概念設(shè)計的發(fā)展

在各項設(shè)計形式的要求下，概念設(shè)計突破原有設(shè)計形式的限制，以技術(shù)形式為主要控制標(biāo)準(zhǔn)，體現(xiàn)了豐富的設(shè)計內(nèi)容。在具體控制中要對概念設(shè)計進(jìn)行推廣，并明確該設(shè)計形式的作用。但是當(dāng)前在概念設(shè)計的后期應(yīng)用階段，受到的干擾因素比較多，導(dǎo)致概念設(shè)計的應(yīng)用效果差強(qiáng)人意。在具體理解階段，現(xiàn)有的概念設(shè)計處于初期發(fā)展階段，隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷應(yīng)用和發(fā)展，必須對技術(shù)形式進(jìn)行分析，不斷推廣概念設(shè)計的應(yīng)用范圍。在市場經(jīng)濟(jì)的影響下，對概念設(shè)計有了新的要求，要滿足不同發(fā)展形勢的要求，不斷擴(kuò)展其領(lǐng)域和范圍。

2 概念設(shè)計概述

2.1 概念設(shè)計的概念

所謂概念設(shè)計指的是在不利用數(shù)值計算的前提下，對實(shí)際內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的分析。在概念設(shè)計過程中，必須從抽象到具體、由粗獷到精細(xì)、從模糊到清晰各個階段進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計。其次必須明確概念設(shè)計的范圍，發(fā)揮設(shè)計形式最大作用。

2.2 概念設(shè)計重要性

在建筑結(jié)構(gòu)后期設(shè)計和應(yīng)用階段，概念設(shè)計形式發(fā)揮了巨大的作用，以下將對概念設(shè)計的重要性進(jìn)行分析：

（1）保證計算結(jié)果的正確性

概念設(shè)計主要是以計算機(jī)設(shè)計形式為主，在后期設(shè)計和干預(yù)過程中彌補(bǔ)了原有設(shè)計形式的不足。采用計算機(jī)對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化分析的過程中，需要提前對干預(yù)方案進(jìn)行分析和審核，保證其后續(xù)設(shè)計的合理性[1]。

（2）優(yōu)化設(shè)計形式

為了使設(shè)計形式符合建筑機(jī)制的發(fā)展要求，必須靈活應(yīng)用概念設(shè)計形式，發(fā)揮該設(shè)計形式最大化作用。設(shè)計師必須掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計理念，具備清晰的設(shè)計思路和設(shè)計理念，避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)混亂的情況。如果在具體設(shè)計過程中出現(xiàn)設(shè)計失誤或者其他情況，則必須靈活應(yīng)用概念設(shè)計模式，充分理解設(shè)計形式的種種要求，并在最短的時間內(nèi)找到問題的所在，實(shí)現(xiàn)合理的控制。在最新制定的《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》中，根據(jù)概念設(shè)計這一理論，就制定了更加先進(jìn)的結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)的設(shè)計準(zhǔn)則，大大的提升了結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的科學(xué)性和合理性[2]。

（3）減少設(shè)計程序

在建筑結(jié)構(gòu)合理化設(shè)計的過程中，概念設(shè)計需要提前對設(shè)計形式進(jìn)行分析，明確具體發(fā)展形勢的要求，并在后期應(yīng)用和擴(kuò)展階段減少干擾因素的影響，實(shí)現(xiàn)合理化控制。在后續(xù)設(shè)計階段，對設(shè)計理念和應(yīng)用形式有全面的了解，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計形式的合理性和完善性，進(jìn)而防止出現(xiàn)設(shè)計錯誤的情況。

（4）提升設(shè)計人員的設(shè)計能力

在概念設(shè)計的要求下，要求設(shè)計人員嚴(yán)格遵循已有設(shè)計形式的種種要求，在條件允許的情況下進(jìn)行設(shè)計?；谠性O(shè)計領(lǐng)域存在的種種問題，必須明確設(shè)計形式的種種要求，不斷強(qiáng)調(diào)設(shè)計原則的指引，進(jìn)而保證設(shè)計形式的合理性和穩(wěn)定性。

3 概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的具體應(yīng)用

基于現(xiàn)有設(shè)計形式的特殊性和復(fù)雜性，在后續(xù)應(yīng)用和干擾階段必須對設(shè)計形式進(jìn)行細(xì)化分析，使其適應(yīng)建筑體系的總體性要求。工作人員必須認(rèn)識到概念設(shè)計的具體設(shè)計要點(diǎn)，結(jié)合工程設(shè)計形式的實(shí)踐要求，對其實(shí)現(xiàn)合理化控制。

3.1 概念設(shè)計在建筑抗震系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用

在對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的分析和應(yīng)用階段，要求相關(guān)工作人員結(jié)合實(shí)際發(fā)展形勢的要求，確定混凝土的等級要求。初始尺寸對設(shè)計形式有一定的影響，在前設(shè)計階段要計算出結(jié)構(gòu)的實(shí)際剛度，根據(jù)具體設(shè)計形式的要求，計算出整體地震力。由于配筋數(shù)量及相關(guān)設(shè)計形式的特殊性，結(jié)構(gòu)剛度、地震力及配筋形式差距比較大，必須以建筑形式的硬性要求為基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)形式的合理化控制。如果在系統(tǒng)控制階段盲目的增加鋼筋數(shù)量，會對后期設(shè)計系統(tǒng)造成影響，進(jìn)而對設(shè)計體系構(gòu)成威脅。因此在具體抗震設(shè)計階段，必須對概念設(shè)計思路進(jìn)行細(xì)化分析，不斷擴(kuò)展設(shè)計思路。設(shè)計人員要應(yīng)用到創(chuàng)新思維，不斷擴(kuò)展設(shè)計形式，進(jìn)而達(dá)到理想的設(shè)計效果。此外抗震設(shè)計形式的優(yōu)化設(shè)計，能提升建筑的質(zhì)量，在建筑物頂端設(shè)置反擺或是在建筑主體和基礎(chǔ)之間設(shè)置隔震層，都可以大幅度地降低地震力的效果[3]。

3.2 概念設(shè)計在電算分析中的應(yīng)用

當(dāng)前我國處于市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段，主要以信息化發(fā)展形勢為主，近些年來計算機(jī)技術(shù)取得了廣泛的應(yīng)用，在建筑設(shè)計階段應(yīng)用該設(shè)計形式能滿足后續(xù)設(shè)計形式的要求，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的合理化控制，進(jìn)而優(yōu)化設(shè)計形式。但是由于多種因素的影響，計算機(jī)軟件應(yīng)用技術(shù)存在很多問題，如果不及時對其進(jìn)行調(diào)整，則會出現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計失誤的情況，直接對建筑結(jié)構(gòu)后續(xù)設(shè)計體系造成影響。應(yīng)用概念設(shè)計形式，能滿足計算機(jī)設(shè)計形式的相關(guān)要求，對數(shù)據(jù)形式和結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的分析。在后期干預(yù)應(yīng)用階段，設(shè)計人員必須不斷提升自身專業(yè)知識。其次要對具體設(shè)計形式有一定的了解，憑借自身專業(yè)知識和多年實(shí)踐經(jīng)驗，對具體結(jié)果進(jìn)行計算，進(jìn)而不斷提升計算結(jié)果的準(zhǔn)確性[4]。

3.3 概念設(shè)計在方案選擇中的應(yīng)用

設(shè)計方案是影響實(shí)踐結(jié)構(gòu)的重要依據(jù)，在后期設(shè)計階段，要考慮到干預(yù)因素的影響。在方案選擇階段必須充分對地質(zhì)條件、施工條件、荷載分布情況以及結(jié)構(gòu)類型等因素進(jìn)行詳細(xì)的分析，結(jié)合實(shí)踐發(fā)展模式的種種要求，實(shí)現(xiàn)設(shè)計形式的合理化控制。設(shè)計人員在方案選擇中必須明確不同單元結(jié)構(gòu)的形式，采用概念設(shè)計的過程中，要發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)計形式的作用，如果出現(xiàn)異常情況，則要以應(yīng)用條件為基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的合理控制。在具體設(shè)計階段為了達(dá)到理想的設(shè)計效果，設(shè)計人員除了掌握方案設(shè)計要點(diǎn)之外要兼顧到蓋面設(shè)計形式的具體應(yīng)用。應(yīng)用概念設(shè)計思想時，應(yīng)盡可能的發(fā)揮地基的潛力，在條件允許的情況下還應(yīng)進(jìn)行變形驗算工作?；诜桨冈O(shè)計的重要性，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作人員要認(rèn)識到結(jié)構(gòu)設(shè)計形式的種種要求，不斷擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域，發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)計形式的優(yōu)越性，實(shí)現(xiàn)合理化控制[5]。

3.4 重視結(jié)構(gòu)體系的協(xié)調(diào)設(shè)計

在概念設(shè)計優(yōu)化設(shè)計階段，現(xiàn)有的概念設(shè)計形式在建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)應(yīng)用階段有著廣泛的作用，必須對結(jié)構(gòu)內(nèi)部形式的要求及相互作用機(jī)制有一定的了解。在協(xié)調(diào)工作形式的要求，為了對結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行分析，必須使其滿足荷載力的要求，起到共同承擔(dān)的作用。當(dāng)前隨著高層建筑設(shè)計形式的不斷優(yōu)化，會出現(xiàn)很多細(xì)節(jié)問題，為了對結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行細(xì)化分析，在設(shè)計階段要保證荷載力的一致性，在抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的要求下對其進(jìn)行優(yōu)化分析，進(jìn)而達(dá)到理想的控制效果[6]。

4 結(jié)束語

基于現(xiàn)有設(shè)計形式的特殊性，在后期干預(yù)和設(shè)計階段必須滿足整體設(shè)計形式的要求，適應(yīng)建筑形式的發(fā)展方向，進(jìn)而促進(jìn)結(jié)構(gòu)體系的進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計。隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，在整體設(shè)計階段，要從自身發(fā)展形勢入手，設(shè)計出更為合理的結(jié)構(gòu)體系，并且將其應(yīng)用于后續(xù)結(jié)構(gòu)設(shè)計形式的要求中。相關(guān)工作人員必須對現(xiàn)有設(shè)計形式進(jìn)行分析，發(fā)揮實(shí)踐和理論基礎(chǔ)的作用，不斷提升結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠性和創(chuàng)新性。設(shè)計方案是影響設(shè)計效果的重要要素，必須將概念設(shè)計形式應(yīng)用到整體設(shè)計階段，發(fā)揮技術(shù)形式的要求，進(jìn)而促進(jìn)我國建筑設(shè)計行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展

[1]吳愛菊.結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計與應(yīng)用[J].溫州：溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2011，02（2）：99～101.

[2]許燕祿.概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J].廣東土木與建筑，2012，10 （02）：78～80.

[3]蔣新梅.論高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計之常見問題的分析[J].四川建材，2011，02 （02）：670～671.

[4]柳強(qiáng)，王玉玲.淺談概念設(shè)計在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的運(yùn)用[J].新疆化工，2011，09 （01）：90～91.

[5]陳剛.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施[J].廣西大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2014，08（13）：499～501.

[6]于應(yīng)平.淺議建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計[J].黑龍江科技信息，2012，08 （13）：230～231.

TU318

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1673-0038（2015）24-0057-02

2015-5-26