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建筑结构设计中概念设计的应用陈焘

发表时间：2020/11/23 来源：《基层建设》2020年第22期作者：陈焘

[导读] 摘要：目前人们对于建筑需求越来越高，对于设计水准要求越来越高的情况之下，利用概念设计来辅助建筑结构设计可以有效的满足人们对高质量建筑的需求，使得建筑的结构更加的稳固，能够具有更大的承载力，对建筑物价值的提高可以说具有重要意义。

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        摘要：目前人们对于建筑需求越来越高，对于设计水准要求越来越高的情况之下，利用概念设计来辅助建筑结构设计可以有效的满足人们对高质量建筑的需求，使得建筑的结构更加的稳固，能够具有更大的承载力，对建筑物价值的提高可以说具有重要意义。基于此，本文将对建筑结构设计中概念设计的应用进行分析。
        关键词：建筑结构概念设计；概念设计；建筑设计
        1 概念设计的基本涵义
        所谓的“概念设计”，就是将设计方向明确之后，对于设计资料的收集、整理以及分析工作都是由工程师完成，对设计的具体步骤以及设计的内容予以分解，将新的设计方案制定出来，确保与建筑方案的构思温和。在概念设计中需要对于建筑有关的各个方面问题予以考虑，诸如施工场地所在地理环境、建筑的整体形状以及建筑所发挥的功能等等，对于此需要深入分析，运用科学的方法将多种要素融入到概念设计中。概念设计对工程师的职业水平有较高的要求，综合能力非强，才能胜任这项工作。
        2 概念设计在建筑结构设计当中的具体运用
        2.1 概念设计在基础设计中的应用
        在建筑结构设计中应用概念设计能够在很大程度上更好地认识建筑的整体结构，因此，建筑结构设计应该从基础结构开始，概念设计可以在地基结构中发挥出中重要的作用，同时和建筑上部结构也有着比较直接的关系。概念设计首先需要对基础结构进行相关性分析，通过准确地评估结果来选择最适合建筑结构的基础类型。目前，在建筑结构设计中应用比较多的几种基础类型包括筏板基础、箱式基础以及桩基础等。如果设计的建筑物楼层数较多且需要较大的承载力，地基结构的土质比较松软，则建议选择桩基础，能够将建筑物结构受到的和造粒传导到地基层。如果面对地基层承载力较低、上部结构承载力较高的建筑物，则可以选择筏板基础，这种基础类型可以根据基底压力的作用情况来进行调整，避免建筑物出现沉降不均的问题。而当前大部分高层建筑物都是采用的箱型基础类型，这种基础类型可以将上层结构所受的力均匀地传递到基础层，这种结构还具有较强的抗震能力和抗风能力。
        2.2 抗震设计当中的概念设计应用
        一般来说，建筑物的抗震性能的好坏是评价建筑工程质量的一个重要的衡量标准，有良好的抗震性能也是目前我国建筑行业当中对于建筑物的一个基础要求，只有具有较好的抗震性能才能够在突发情况之下保证建筑物的完好性，同时也对建筑物当中居住的人员的安全做出了一定的保证，因此，如何在建筑工程开展当中进行对建筑物的抗震设计也成为了建筑设计师在进行建筑设计过程当中考虑到的一个重要问题，在抗震设计当中，我们同样也可以应用到概念设计，通过这种途径来达到更好的抗震设计，一般来说，在设计建筑结构的抗震效果当中，建筑结构设计人员都会对最初的尺寸与硂等级进行比较全面的了解，并且对结构的刚度进行计算，然后再从计算出来的刚度来对结构进行计算，通过这一系列的计算来推测出所需要的配筋数量。在建筑结构设计当中，结构刚度地震力与配筋数量三者之间是呈一种正相关的关系，因此，在建筑结构设计当中要根据地震力来对配筋的数量进行一定的调整，从而达到最好的抗震效果，概念设计在其中的应用可以对设计的思路进行一定的扩展，应用隔震的效能概念设计措施，将隔震层设置于建筑整体与基础间，或是设置于建筑的顶端，这样能够将地震力效果大幅度降低。
        2.3 结构概念在结构选择中的应用
        建筑结构设计效果，取决于选择的结构设计方案，合适的结构设计方案可为建筑工程施工质量提供重要保障，而失误的结构设计方案，则会直接导致建筑物的最终呈现效果。为正确选择结构设计方案，可引入结构概念，具体应用如下：一是在决定建筑工程施工的方法时，需要结合影响建筑工程施工的因素来进行分析。

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先找出该建筑工程项目中存在的影响因素，进行全面识别，可采用现场勘察的方式，如了解建筑工程施工现场的地质条件、地形状况等。然后再通过勘察得出的结果来进行优化结构设计，立足于整体选择适宜的施工工艺。二是要先识别建筑工程项目施工中可能发生的各项情况，基于建筑工程质量，规范设计质量技术，贯彻落实相关规章制度，按照结构概念的要求，来满足建筑工程整体设计要求，以选出更适宜的建筑结构形式。
        2.4 概念设计在电算分析当中的应用
        伴随着我国科学技术的不断发展，网络信息技术以及计算机系统的更新强化，使得计算机和网络系统在我国各领域和行业当中的应用也越来越广泛，而在激烈的市场竞争当中，各领域行业也在不断的更新进步、不断的在对自身进行改革，在这个过程当中，计算机系统和网络信息技术更加深入广泛可以说是成为了推动改革进步的一个重要方面，并且在目前的建筑行业当中，计算机也被应用其中，用来代替一些原本的人力工作，尤其是在工程计算方面，由于相较于人工计算来说，利用计算机网络信息系统进行工程计算可以在很大程度上节省人力资源和时间资源，因此，在建筑领域当中计算机系统逐渐地在起着不可替代的作用，但我们不可忽视的是，虽然利用计算机综合网络系统可以更加便捷有效的来开展工作，但是由于受到计算机系统原本存在的一些缺陷以及计算机系统现阶段不能够根据建筑工程设计的实际情况进行多方面的考虑以及灵活的变换等方面的影响，在计算结果方面也有可能存在不够准确的情况，因此，在这种情况之下，就可以在电算分析当中应用到概念设计的方法，在借助计算机信息技术得到计算结果之后要再根据相关经验人员来进行核验，对计算机计算出来的结果进行分析和考察以保证计算结果的准确性，同时也保证在日后的工程开展的过程当中保证这组数据的有效性。
        2.5 概念设计在建筑剖面设计中的应用
        概念设计在建筑剖面设计中主要是设计建筑的竖向结构和传力立，因此需要从以下几个方面进行考虑：①严格控制锚固深度。在进行建筑结构设计时需要严格按照相关标准来控制锚固深度，确保锚固深度在合适的范围中，使建筑结构的中心点降低，提高建筑结构的稳定性。②确保建筑高度比合理。建筑的高度比是非常重要的一个设计内容，为了确保概念设计中高度比的正确和合理，设计人员需要进行仔细的计算和核对，将建筑结构高度比控制在合理的范围中，不仅提高了建筑结构的安全性，还能够控制一定的建筑造价。③建筑结构过渡需缓慢。由于目前大多数建筑都是高层建筑，竖向结构和传力受到许多因素的影响，因此基础层到顶层的竖向传力需要尽可能缓慢的过渡，以免建筑竖向结构刚度出现较大变化，不利于建筑结构的稳定。缓慢地进行力的过度能够有效地提高建筑结构的水平荷载力。
        2.6 应用概念设计需要对材料利用率予以考虑
        在使用建筑施工材料的时候要提高材料的使用效率，就要确保概念设计与结构设计协同，随着两者的协同度不断提升，建筑材料得以合理利用，避免造成材料浪费的问题。但是，并不是概念设计与结构设计有较高的协同度与材料利用率提高成正比，也成反比，即便两者有较高的协同度，也会存在降低材料利用率的问题，所以，将材料利用方案制定出来是非常必要的。
        3 结束语
        综上所述，结构概念是人们对建筑结构的一般规律及其最本质特征的认识。在设计建筑结构时，要把设计与共同设计的理念融入到整个建筑中，使概念设计与结构措施有效地结合起来，保持良好的整体性能。
        参考文献：
        [1]李超杰.概念设计在建筑结构设计中的应用分析[J].江西建材，2020（07）：59+61.
        [2]成灿阳.概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用分析[J].城市建设理论研究（电子版），2020（18）：57-58.
        [3]王少峤.概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用方法探讨[J].建材与装饰，2020（18）：68+70.