論整體概念對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響

孫繼鵬 大連先鋒建筑設(shè)計(jì)咨詢有限公司

對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，概念設(shè)計(jì)非常重要，優(yōu)秀的概念設(shè)計(jì)能夠完美的體現(xiàn)出建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的規(guī)范精神以及先進(jìn)思想。也就是說(shuō)，要保證建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)既要符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)又要具有創(chuàng)新與獨(dú)特性，需要建筑設(shè)計(jì)師在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)合自身設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與特點(diǎn)，有效的應(yīng)用概念設(shè)計(jì)，這樣才能保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠與實(shí)用。另外，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要結(jié)合國(guó)內(nèi)外先進(jìn)、成功的經(jīng)驗(yàn)，避免亂用概念設(shè)計(jì)產(chǎn)生的各種問(wèn)題。

一、概念設(shè)計(jì)相關(guān)概念

（一）概念設(shè)計(jì)的含義

一般來(lái)說(shuō)，可以將概念設(shè)計(jì)看作一個(gè)演變過(guò)程，從客戶的需求分析開(kāi)始，有組織、有目的、有計(jì)劃的生成一個(gè)符合客戶需求的概念性產(chǎn)品，基于此在進(jìn)行從抽象到具體、從粗到精、從模糊到清晰的一個(gè)過(guò)程。也就是說(shuō)，在建筑工程中，概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用是指，將概念設(shè)計(jì)理念貫穿整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面來(lái)說(shuō)，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，會(huì)遇到一些很難分析的部分，這時(shí)，就需要引入概念設(shè)計(jì)理念來(lái)分析結(jié)構(gòu)體系，結(jié)合設(shè)計(jì)者自身的經(jīng)驗(yàn)與結(jié)構(gòu)需求來(lái)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)，這樣，才能做好建筑工程的抗震設(shè)計(jì)與總體布置。

（二）概念設(shè)計(jì)的發(fā)展

經(jīng)濟(jì)水平的提高與迅猛發(fā)展的科技導(dǎo)致了人們對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求越來(lái)越高，因此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于概念設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用就越來(lái)越多。但是，由于概念設(shè)計(jì)的很多研究者來(lái)自各個(gè)不同的領(lǐng)域，因此，在概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用過(guò)程中，設(shè)計(jì)問(wèn)題的解決沒(méi)有一致的觀點(diǎn)，造成了概念設(shè)計(jì)理解方面的分歧。由此可以看出，概念設(shè)計(jì)的不成熟，發(fā)展還處于初始階段，但是，近年來(lái)，各種科技的飛速發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)水平的快速提高，在很大程度上推動(dòng)了概念設(shè)計(jì)的發(fā)展。

二、概念設(shè)計(jì)應(yīng)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(fù)一層是設(shè)備裝配室和地下車庫(kù)。該高層建筑的主樓用的是剪力墻結(jié)構(gòu)，而地下室主樓投影范圍外采用框架結(jié)構(gòu)，柱距8.4mX8.4m，地下室和主樓間不設(shè)置抗震縫；基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)使用樁筏基礎(chǔ)，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(fēng)化的石灰?guī)r，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(fù)雜，平面布置也比較多樣，在很大程度上增加了設(shè)計(jì)難度，因此，在進(jìn)行該高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，融入了概念設(shè)計(jì)，這樣不僅能夠保證結(jié)構(gòu)的安全性，還能保證該項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性。

（二）該工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中關(guān)于概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用分析

1.在電算分析中應(yīng)用概念設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用隨著科技發(fā)展越來(lái)越快變得普遍起來(lái)，各行各業(yè)對(duì)于計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的需求也愈發(fā)多起來(lái)，尤其是建筑行業(yè)，面對(duì)大量的計(jì)算，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的應(yīng)用，在很大程度上緩解了工作人員的計(jì)算壓力。但是，由于各種因素的影響，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)也不是萬(wàn)無(wú)一失的，由于計(jì)算機(jī)軟件的不同，存在各種微小差異與缺陷，計(jì)算出來(lái)的結(jié)果就會(huì)千差萬(wàn)別。因此，在使用電算技術(shù)時(shí)，應(yīng)用概念設(shè)計(jì)，即得出電算結(jié)果后，相關(guān)工作人員要結(jié)合自身的工作經(jīng)驗(yàn)以及專業(yè)知識(shí)進(jìn)行準(zhǔn)確性分析與判斷，這樣才能確保計(jì)算結(jié)果的精確性，保證建筑工程的質(zhì)量。

2.在方案選擇中應(yīng)用概念設(shè)計(jì)

一般來(lái)說(shuō)，建筑工程在施工前都會(huì)設(shè)計(jì)多個(gè)方案以供選擇。選擇建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方案時(shí)，需要結(jié)合經(jīng)濟(jì)性與合理性兩方面進(jìn)行選擇，此時(shí)，就急需融入概念設(shè)計(jì)理念，確保方案選擇的可實(shí)施性。具體來(lái)說(shuō)，選擇出最優(yōu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案需要全面的、綜合的考慮以下條件：結(jié)構(gòu)類型、擬建現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件、荷載的分布情況以及施工條件等等。為確保地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的合理性，需要在設(shè)計(jì)前進(jìn)行實(shí)地勘察，勘查人員搜集的相關(guān)資料必須準(zhǔn)確無(wú)誤，囊括擬建現(xiàn)場(chǎng)的所有地質(zhì)情況，這樣才能確保地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的精確，保證后期的施工質(zhì)量。在進(jìn)行方案選擇時(shí)需要遵循同一工程一種結(jié)構(gòu)的原則，有效的應(yīng)用概念設(shè)計(jì)能夠充分發(fā)揮地基潛力，并且在合適的情況下，對(duì)結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行驗(yàn)算。

3.在抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)用概念設(shè)計(jì)

進(jìn)行工程抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要基于初始尺寸與砼的等級(jí)計(jì)算出結(jié)構(gòu)實(shí)際的剛度，并以此進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，進(jìn)而判斷出地震力，得出配筋數(shù)量。在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，配筋數(shù)量、結(jié)構(gòu)剛度與地震力這三個(gè)因素是正相關(guān)的關(guān)系，因此，結(jié)構(gòu)剛度越大，地震力相應(yīng)的就會(huì)越大，需要的配筋數(shù)量越多。反之，想要配筋數(shù)量越多，結(jié)構(gòu)剛度就會(huì)加強(qiáng)，地震力相應(yīng)的就會(huì)越大。所以，要基于地震力的實(shí)際狀況來(lái)調(diào)整配筋數(shù)量，不能盲目增加，這樣才能保證建筑工程的實(shí)際抗震效果。在抗震設(shè)計(jì)中融入概念設(shè)計(jì)，既可以拓展設(shè)計(jì)絲路，又能夠在配筋數(shù)量、結(jié)構(gòu)剛度與地震力正相關(guān)關(guān)系的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)，確?？拐鹪O(shè)計(jì)效果。融合概念設(shè)計(jì)的抗震設(shè)計(jì)一般會(huì)把隔震層設(shè)置在建筑整體與基礎(chǔ)之間，或者干脆設(shè)置在建筑的頂端，這樣能夠最大限度的發(fā)揮抗震作用。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用體現(xiàn)在各個(gè)環(huán)節(jié)，并且在每個(gè)環(huán)節(jié)中都起到了重要作用，有效的應(yīng)用概念設(shè)計(jì)既能夠設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)體系，又能夠?yàn)榻ㄖ┕す?jié)省建材原料。隨著概念設(shè)計(jì)的發(fā)展應(yīng)用越來(lái)越廣泛，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對(duì)其的重視程度越來(lái)越高，將其視為重要設(shè)計(jì)理念。在概念設(shè)計(jì)的不斷發(fā)展與優(yōu)化過(guò)程中，工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)用概念設(shè)計(jì)的范圍也會(huì)越來(lái)越廣泛，給建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)更多的創(chuàng)作靈感與便利。