研究概念設計在建筑結(jié)構(gòu)設計中的具體應用

劉春寶

【摘要】為了確保工程建筑安全性，在建筑結(jié)構(gòu)的設計過程中，需要應用概念設計，這樣不僅可以提高建筑機構(gòu)的設計水平，而且可以提高建筑結(jié)構(gòu)的應用效果。本文主要分析概念設計內(nèi)涵與發(fā)展情況，并通過概念設計的實例應用進行分析，以期提高建筑結(jié)構(gòu)的設計穩(wěn)固性與實用性。

【關鍵詞】概念設計；建筑結(jié)構(gòu)設計；應用

1.前言

概念設計對于建筑結(jié)構(gòu)的設計至關重要，通過應用概念設計，可以從建筑結(jié)構(gòu)中體現(xiàn)出規(guī)范精神與先進思想。換句話說，在設計建筑結(jié)構(gòu)的過程中，設計師不僅需要充分發(fā)揮自身設計經(jīng)驗，而且還要有效應用概念設計，確保建筑結(jié)構(gòu)設計的可靠性與實用性。此外，國內(nèi)設計師還可以吸取國內(nèi)成功的經(jīng)驗，避免在概念設計應用時出現(xiàn)不必要的麻煩。

2.概念設計內(nèi)涵與發(fā)展

2.1概念設計內(nèi)涵

概念設計需要進行緊急數(shù)值的計算，其是按照用戶需求分析，形成概念的產(chǎn)品，其是從抽象→具體、從粗→精以及從模糊→清楚的過程。換句話說，概念設計的應用主要是指，在建筑結(jié)構(gòu)設計全過程中融入概念設計理念。就建筑結(jié)構(gòu)的設計層面來看，部分無法進行分析研究的難題，需要應用概念設計來分析結(jié)構(gòu)體系，同時還要按照自身經(jīng)營與分析結(jié)構(gòu)來設計建筑結(jié)構(gòu)，進而做好工程建筑抗震設計與總體布置。隨著科學技術發(fā)展，工程建筑的結(jié)構(gòu)設計要求越來越高，因此，需要在建筑結(jié)構(gòu)的設計中應用概念設計，將設計主題思想變成設計的概念。

2.2概念設計發(fā)展的狀況

各種活動中都會體現(xiàn)出概念設計，并且概念設計的存在沒有意識性。在科學技術發(fā)展的背景下，建筑結(jié)構(gòu)設計內(nèi)容越發(fā)復雜，加大了建筑結(jié)構(gòu)實際設計難度，這就需要在建筑結(jié)構(gòu)設計中充分應用概念設計。但由于在概念設計應用過程中，很多研究者都是來自各個領域，對于設計問題難以達成一致的觀點，對于概念設計理解也就會存在分歧，可見，概念設計還不夠成熟，目前，還處在創(chuàng)建的階段。近幾年來，隨著計算機技術的發(fā)展，在某種程度上推動概念設計發(fā)展[1]。

3.建筑結(jié)構(gòu)的設計中關于概念設計的實例應用分析

3.1工程簡介

某棟大廈是集居家、商業(yè)與辦公為一體的高層綜合建筑，其建筑總面積是30500平方米，十六層主要包含三層裙房，四層大平臺上設置了娛樂活動的場所與屋面花園，主樓的建筑高度為60米。五到十六層是辦公、餐飲與文化娛樂活動的場所，而地下一層是人防地下室、設備用房與車庫。該大廈主樓使用剪力墻結(jié)構(gòu)，而住宅樓主要使用框架的結(jié)構(gòu)，住宅樓和主樓間設置了抗震縫；基礎的設計使用鉆孔與沖孔灌注樁，且樁端的持力層是中風化的基巖，而地下室的底板埋深大約是4.6米。由于建筑立面造型與平面布置加大了設計復雜性，因此，在該大廈結(jié)構(gòu)設計中應用了概念設計，這樣僅可以提出出時代的特色，而且可以保證經(jīng)濟合理性。

3.2工程結(jié)構(gòu)設計中關于概念設計的應用

3.2.1在電算分析中應用概念設計

近幾年來，計算機的信息技術發(fā)展迅速，各行各業(yè)普遍應用計算機信息技術，當然，在工程建筑的行業(yè)中，也逐漸應用計算機信息技術。就實際應用效果而言，計算機信息技術在很大程度上降低了工程設計人員工作量。但是由于受到多種因素影響，計算機的軟件自身存在諸多缺陷，并且不同軟件的缺陷也存在差異。若是沒有科學、合理應用計算機信息技術與軟件，就會嚴重影響到工程計算結(jié)果的準確性。因此，在電算分析的工作中需要充分應用概念設計，也就是借助計算機信息技術獲得結(jié)果以后，相關設計人員還要按照自身專業(yè)知識與實際經(jīng)驗，準確分析與判斷電算的結(jié)果，確保計算結(jié)果真實性與準確性[2]。

3.2.2在方案選擇中應用概念設計

在選取建筑結(jié)構(gòu)設計方案的過程中，為了確保選擇方案經(jīng)濟性與合理性，需要融入概念設計思想。換句話說，在基礎方案選擇過程中，需要全方面考慮結(jié)構(gòu)類型、施工現(xiàn)場地質(zhì)條件、荷載的分布情況與施工條件等因素，選取基礎設計的最優(yōu)方案。在地基基礎設計時，需要按照前期實地勘察的報告來設計，若是沒有獲得實地勘察的報告，需要相關設計人員搜集相關資料，充分掌握工程施工現(xiàn)場地質(zhì)的情況，只有獲取完整信息，才可以確保設計工作準確性與合理性。需要重視的是：同一個工程建筑結(jié)構(gòu)只可以使用一種結(jié)構(gòu)，因此，在概念設計應用時，需要將地基潛力充分發(fā)揮出來，并在條件允許情況下，進行結(jié)構(gòu)變形驗算的工作。

3.2.3在抗震設計中應用概念設計

在設計建筑結(jié)構(gòu)的抗震效果時，設計人員基本都了解初始尺寸與砼等級，并計算結(jié)構(gòu)實際的剛度，然后按照剛度對結(jié)構(gòu)進行計算，從而準確判斷地震力，并獲取所需配筋數(shù)量。配筋數(shù)量、結(jié)構(gòu)剛度與地震力三者是呈正相關的管理，結(jié)構(gòu)剛度愈大，地震力就會愈大，所需配筋數(shù)量也就會愈多。如果配筋數(shù)量愈多，結(jié)構(gòu)剛度就會愈強，地震力就會愈大。因此，不能盲目增加配筋數(shù)量，需要根據(jù)地震力情況來調(diào)整配筋數(shù)量，確保工程建筑的抗震效果。而將概念設計應用在工程抗震建設過程中，可以對設計思路進行拓展，充分結(jié)合配筋數(shù)量、地震力與結(jié)構(gòu)剛度三者之間的關系進行設計，確保工程建筑抗震設計的效果。也就是，應用隔震的效能概念設計措施，將隔震層設置于建筑整體與基礎間，或是設置于建筑的頂端，這樣能夠?qū)⒌卣鹆πЧ蠓冉档蚚3]。

4.結(jié)語

總而言之，將概念設計應用在建筑的結(jié)構(gòu)設計中，既可以構(gòu)成合理、科學的結(jié)構(gòu)體系，又能夠節(jié)省施工的原材料。近幾年來，隨著概念設計應用，大部分設計工作人員越發(fā)重視該理念，同時在工程建筑結(jié)構(gòu)的設計中應用概念設計，并將概念設計作為重要理念。并且在不斷改進和發(fā)展過程中，設計人員勢必會在各種建筑結(jié)構(gòu)設計中大規(guī)模的應用概念設計，從而給建筑結(jié)構(gòu)設計創(chuàng)作便利。

參考文獻

[1]梁明釗.探討建筑結(jié)構(gòu)設計過程中的概念設計及結(jié)構(gòu)措施[J].中國新技術新產(chǎn)品，2014，21（12）：137-138.

[2]黃嵩.芻議當前建筑結(jié)構(gòu)設計中概念設計的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2014，23（36）：1.

[3]陳銳蘭.探討概念設計與結(jié)構(gòu)措施在建筑結(jié)構(gòu)設計中的應用[J].四川建材，2013，14（02）：55-56.