浅析概念设计在建筑结构设计中的应用

浅析概念设计在建筑结构设计中的应用

吴宏益,韦桂叶

柳州市建筑设计科学研究院有限公司, 广西 柳州 545000

摘要：近些年随着城市化进程的加快，城市建筑发展迅猛，建筑物的数量在增加的同时其结构也越发复杂，主要是现代建筑物并非仅仅为了满足居住的基本功能，建筑物向着功能多样化的方向发展，布局样式也在不断变化，这也对建筑结构设计提出了更高的要求。建筑物的施工都是根据结构设计来进行的，结构设计的水平直接影响着建筑的质量和安全性。但是现阶段在设计方面还存在某些细节方面的问题，因此合理的应用概念设计来对结构设计进一步优化完善，最大程度避免某些不利问题，从而提升整个建筑设计品质，促进经济发展。

关键字：概念设计；建筑结构设计；应用

1 概念设计的概述

一般来讲，有关建筑学中所提到的概念设计，其本身是指在没有借助任何数值计算的前提下，通过对建筑体系以及子系统的力学研究，加上相关人员的个人经验以及试验过程，所形成的设计原则，这种设计原则具有极强的整体性与抗风险性，能够针对不同的内容进行优化处理，满足建设单位的经济建设需要。对于设计单位而言，在进行工程建设的过程中，最常使用的便是概念性近似估算，通过对该种手段的应用，能够在短时间内完成全周期方案处理，并以此为基础实现建筑结构的整体性与可靠性，方便后续开展人工计算。在效果上，概念设计所形成的方案内容，受其自身特性的影响，大多都有着极高的清晰度，在进行日常运作时，并不需要人员针对方案内容完成必要的任务，在效率方面能够实现有效的保障。

2 概念设计的重要性分析

设计人员开展概念设计的前提，便是以某一特定空间为基础，利用空间思维配合理论经验完成整体性的设计内容，从而获得相应的结构方案。换句话说，概念设计本身就是结构设计的组成部分，是主导思维，也是整个设计的核心所在。在国民的认知中，随着设计人员从业时间的不断延长，有关结构工程的认知与理解也开始呈现昌盛的趋势，有关概念设计的能力也会随之提升，但从某种角度来看，这种观点过于理想化，只有外在因素无法对整个设计行为产生条件制约时，这一规律才能够得以展现。就目前来看，我国部分设计单位在进行工程建设中，并没有对技术内容进行优化，有关概念设计的创新也止步不前，依旧使用较为传统且陈旧的知识手段，整个过程更偏向于格式化，总是以模仿的姿态进行工程设计，不愿或者是不敢进行创新工作，难以接受并使用全新的建筑工艺，以至于所规划的建筑方案质量不具备应用价值与社会意义。究其原因，则是因为设计单位在进行日常工作中，缺乏对这方面的管控力度，加上人员本身的不自知，也会在一定程度上导致概念设计应用效果难以满足预期标准，对于单位自身的经济建设与发展也会产生较为不利的影。此外，在新时代背景下，设计人员对于计算机结构程序的依赖性过于明显，长期的惯性使得这类人员不会去认真检查系统运行是否存在问题，在结果上也没有进行较为明确的处理，当计算机系统出现问题时，设计人员很难对设计问题进行发现并处理，方案缺乏可靠性与有效性，后续的工作内容也会因此受到较为严重的影响。

概念设计在建筑结构管理中有着极为重要的作用，即便是在２１世纪的今天，建筑行业所遵循的结构设计理念以及计算技术仍然存在着一定程度的缺陷，在计算过程中极容易受到外在因素的干扰。比如说，在开展混凝土结构设计阶段，需要人员利用弹性理念完成内力的计算工作，利用塑形理念的延伸：极限状态，完成截面工作。在这一背景下，设计人员会面临计算结构与设计结构受力不均的情况，状态规划超出预期标准，为了缩小结构与实际内容的误差，还要进行后续的修补，整个过程所花费的精力与成本支出相对较高。因此，设计单位在进行日常工作的过程中，应当加强对这方面的重视程度，结合概念设计原理调整结构布置，从而调整在设计前期完善优化建筑方案，提高人员本身所具备的专业能力，确保结构概念能够有效落实到工程之中，这样不但能够有效提高工程设计的整体性与安全性，对于设计单位的发展也会产生积极有效的促进作用。

3 建筑结构中概念设计的应用

第一，设定合理的建筑结构刚度。建筑结构设计中需要满足各种指标，其中最重要的指标之一就是结构刚度，其对于建筑结构设计具有非常关键的作用，直接影响着建筑架构的安全水平。设立恰当的建筑结构刚度能够让建筑的抗震水平大幅提高，同时能够让建筑物自然振动周期增长。除此之外，较好的刚性能够在增加建筑空间利用率的同时减少材料消耗，能够对建筑结构进行优化。

第二，设定合理的建筑主体架构。概念设计应当遵照科学性、对称性的准则，这样能够大大降低建材的损耗，让建筑架构的扭转力变小，能够确保建筑架构的安全性以及稳定性。对称性是确保建筑结构整体性、统一性非常关键的特性，在设计过程中为了保证建筑架构拥有充分的对称性，可以对建筑质心、平面重心等实际距离进行必要的优化调整，最后明确科学的重心地点，确保建筑架构对称。

第三，依照建筑现场实际状况确定建筑基本架构。在对所要建设区域实施调查分析过程中，需要按照所在地的具体地形地貌、所建建筑物的具体形态等设定最为合适的建筑物基础。一般情况下建筑物基础分为“桩基础”和“箱基础”等形式，这两种基础应用较为广泛，其中桩基础更多应用在负载较低亦或地面硬度较小的多层建筑中，这种基础模式可以把顶端形成的负载传输至底部，另外把其传输至土地中，可以确保建筑物的稳固性、稳定性；相对于桩基础来说，箱基础具有更好的整体刚性，能够将所承载的载荷均匀分解，从而提升建筑的安全性和稳定性，并且避免因为不均匀载荷所造成的基础沉降，进一步提升建筑物的抗震性能。

第四，对图纸设计进行规范。对于建筑结构设计来说，图纸是最为根本的参考和指导资料，高质量图纸可以辅助建筑企业更好地进行施工建设，能够有效控制施工周期，同时也可以确保施工质量。加强图纸的设计规范性是非常关键的，是保障图纸设计质量的重要手段，需要多方形成有效合力来推进。一方面，在进行图纸设计时要最大程度按照标准路径来实施，例如要按照标准统一的测量单位来进行，要采用标准统一的标识方法；另一方面，其他相关部门要加强图纸设计标准的审核优化工作，对于图纸的内容进行及时全面的核查，发现不明之处要及时修改完善，确保图纸的清晰性、准确性。

第五，增强设计人员专业能力以及设计方案的合理性。建筑结构设计中设计人员的专业技能是非常关键的，直接影响着建筑结构的综合质量，为此必须要保证设计工作者拥有突出的综合素养、较高的技术水平，持续提升技能素养。在设计工作开展期间必须要认真实际勘察，进而确保建筑项目设计的科学性。建筑公司应当组织员工参与系统性的培训，为员工的成长创造机遇。

4 结束语

现代建筑的复杂性不断提升，涉及到方方面面的内容，对于设计人员来说，需要充分分析建筑结构设计的具体需求，明确建筑结构的设计关键点，并且要进一步提升对施工所在区域的剖析力度，掌握更详细的勘查信息，对作业现场加以动态剖析，将其作为根基制定最恰当的结构设计计划。设计工作者应该综合运用概念设计与结构设计举措，改进建筑项目架构设计成效，实现建筑结构强度、抗震性能的显著优化。

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