張延林

摘要：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)工程師運(yùn)用結(jié)構(gòu)語(yǔ)言去表達(dá)他想要表達(dá)的一些東西。本篇文章是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入分析了解后，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的闡述。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；概念設(shè)計(jì)

前言

在我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，基本上采用的是概念極限狀態(tài)理論，這個(gè)理論雖然可以在一定程度上提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的技術(shù)水平，但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中由于許多其它條件的限制，還是會(huì)存在一些問(wèn)題。所以為了保證在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中能精確控制和實(shí)現(xiàn)建筑物在水平力下的變形和承載能力，我們需要引入概念設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)建筑物性能化設(shè)計(jì)目標(biāo)。

1 概念設(shè)計(jì)的內(nèi)涵

就概念設(shè)計(jì)而言，其建立的基礎(chǔ)就是工程建筑，需要在支撐數(shù)據(jù)下，通過(guò)常用措施調(diào)控設(shè)計(jì)的對(duì)象，如果存在一些不精確的地方，就結(jié)合建筑物實(shí)際制定對(duì)癥的調(diào)控計(jì)劃。

2 概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的必要性

（1）所謂的概念設(shè)計(jì)主要就是指在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，相應(yīng)的建筑設(shè)計(jì)人員根據(jù)自身的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)以及一些普遍的設(shè)計(jì)理念，針對(duì)建筑工程項(xiàng)目的整體進(jìn)行設(shè)計(jì)，確定一個(gè)最佳的設(shè)計(jì)方案，可以說(shuō)這種概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用是一種宏觀方面的應(yīng)用，其對(duì)于建筑物的整體布局和設(shè)置存在著較為重要的作用，并且因?yàn)檫@種概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用結(jié)合了較為準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，所以其設(shè)計(jì)的結(jié)果一般來(lái)說(shuō)具備著較強(qiáng)的清晰性和可靠性，并且在具體的運(yùn)算方面也存在著一些較為突出的優(yōu)勢(shì)。針對(duì)這種概念設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用過(guò)程來(lái)說(shuō)，其主要就涉及到了分析、綜合以及評(píng)估等三個(gè)環(huán)節(jié)，分析主要就是針對(duì)具體的設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行深入的分析了解，進(jìn)而提升其可用價(jià)值，綜合主要是結(jié)合各方面的信息來(lái)產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)而言較為合理的設(shè)計(jì)方案，而最終的評(píng)估就是針對(duì)這一設(shè)計(jì)方案進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)價(jià)和預(yù)估，進(jìn)而也就能夠進(jìn)一步的優(yōu)化其設(shè)計(jì)方案，提升其設(shè)計(jì)的水平。

（2）從概念設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容上，我們就可以看出，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中也可以充分運(yùn)用這種概念設(shè)計(jì)，并且其適用性也是比較明顯的，就近幾年來(lái)的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程來(lái)看，概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要價(jià)值和必要性體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：a.從設(shè)計(jì)人員的角度來(lái)看，合理的應(yīng)用這種概念設(shè)計(jì)能夠在較大程度上提升其建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平，進(jìn)而促使其能夠在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中發(fā)揮出更好的作用和價(jià)值，最終提升其建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的效果，這是概念設(shè)計(jì)的一個(gè)最終目的所在。b.對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，其還能夠在較大程度上彌補(bǔ)其它建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手段的不足和缺陷，尤其是對(duì)于當(dāng)前比較常用的一些計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件來(lái)說(shuō)，這種概念設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)更是極為凸顯，在初步設(shè)計(jì)中的整體把握上，這一點(diǎn)表現(xiàn)的最為明顯；c.在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中充分的應(yīng)用概念設(shè)計(jì)還具備著一定的創(chuàng)新作用和價(jià)值，相對(duì)于完全照搬建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的設(shè)計(jì)模式來(lái)說(shuō)，這種概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用確實(shí)能夠在較大程度上具備著創(chuàng)新性，因?yàn)橄嚓P(guān)的設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)自身的經(jīng)驗(yàn)極其理解進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，進(jìn)而也就避免了循規(guī)蹈矩現(xiàn)象的產(chǎn)生；d.在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中充分的應(yīng)用概念設(shè)計(jì)還能夠提升其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的合理性，因?yàn)槠浣?jīng)過(guò)分析、綜合以及預(yù)估等三個(gè)基本步驟之后，必然就能夠保障其結(jié)構(gòu)方案的可行性和合理性，提升其設(shè)計(jì)的價(jià)值。

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

3.1 概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)方案選擇中的應(yīng)用

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，我們需要選擇合理的設(shè)計(jì)方案，一般我們會(huì)采用概念設(shè)計(jì)中思想比較好的設(shè)計(jì)方案，目的是保證方案的合理性和經(jīng)濟(jì)性。我們?cè)谶x擇基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案的過(guò)程中，需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的不同影響進(jìn)行綜合考慮，比如說(shuō)地質(zhì)條件、載荷分布情況等等，根據(jù)這些因素來(lái)確定最終的設(shè)計(jì)方案。在對(duì)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)之前，我們應(yīng)該要根據(jù)之前得到的實(shí)地勘察報(bào)告進(jìn)行分析，之后再進(jìn)行設(shè)計(jì)，如果沒(méi)有及時(shí)得到實(shí)地勘察報(bào)告，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該要收集一些相關(guān)資料，從而全面掌握施工現(xiàn)場(chǎng)的情況。我們只有在掌握比較完整的信息的前提下，才能夠保證設(shè)計(jì)工作的合理性和準(zhǔn)確性，設(shè)計(jì)人員同時(shí)也要注意在同一單元中要采用同一單元結(jié)構(gòu)體系。

3.2 概念設(shè)計(jì)在建筑物抗震設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

在建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中，一般情況下都是通過(guò)設(shè)計(jì)人員確定建筑的初始尺寸，之后再計(jì)算出節(jié)后的實(shí)際剛度，根據(jù)剛度判斷出地震力，最終得到需要配置鋼筋的數(shù)量。在建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們可以了解到建筑結(jié)構(gòu)的剛度和地震力以及配置鋼筋數(shù)量之間在一定范圍內(nèi)成正比關(guān)系，當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的剛度越來(lái)越大時(shí)，地震力也隨之變大，配置鋼筋的數(shù)量也會(huì)增加，結(jié)構(gòu)的剛度就會(huì)更加強(qiáng)，相應(yīng)的地震力也會(huì)增大。所以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中盲目的增加鋼筋數(shù)量會(huì)起到相反的作用，不僅不會(huì)減小震力，反而會(huì)使得地震的效果增強(qiáng)，對(duì)于抗震的效果也不是很理想。我們將概念設(shè)計(jì)應(yīng)用到抗震設(shè)計(jì)中能夠拓寬設(shè)計(jì)思路，進(jìn)而獲得理想的抗震效果。比如說(shuō)我們?cè)诮ㄖ锏闹黧w和基礎(chǔ)之間設(shè)置一些隔震層，這樣就可以大幅度的降低地震給建筑物帶來(lái)的影響。

3.3 概念設(shè)計(jì)在建筑平面中的具體應(yīng)用

在一些高層建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常需要考慮到風(fēng)荷的影響，一般建筑物越高，受到的風(fēng)荷影響就越大，再加上建筑物長(zhǎng)時(shí)間承受水平力的作用，會(huì)引起建筑物側(cè)面移動(dòng)。我們將概念設(shè)計(jì)引入到建筑物的平面設(shè)計(jì)中，就需要考慮到建筑物結(jié)構(gòu)的側(cè)移現(xiàn)象。設(shè)計(jì)師在選擇建筑物形狀時(shí)。要考慮到建筑物能否承受風(fēng)荷的影響或者是建筑物能否將風(fēng)荷影響降到最低。我們?cè)趯?duì)建筑物承受風(fēng)荷影響進(jìn)行分析的時(shí)候，首先要正確分析與其相鄰的建筑物對(duì)風(fēng)荷分布的影響情況，這樣設(shè)計(jì)出來(lái)的建筑物才能夠確保對(duì)風(fēng)荷有一定的抵抗能力。

4 進(jìn)行概念設(shè)計(jì)應(yīng)該注意的幾點(diǎn)問(wèn)題

4.1 選擇合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

結(jié)構(gòu)方案的選擇包括結(jié)構(gòu)性形式、結(jié)構(gòu)體系以及結(jié)構(gòu)布置三者的選定，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念設(shè)計(jì)中，最重要的是選擇合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，在選擇方案時(shí)，要充分考慮到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的安全性、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性以及合理性。設(shè)計(jì)師也要在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)運(yùn)用自己積累的理論知識(shí)和工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行充分考慮，其中包括建筑物受力和抗震性問(wèn)題，運(yùn)用多種設(shè)計(jì)方法選出合理化并結(jié)合實(shí)際情況的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，比如我們?cè)谶x擇結(jié)構(gòu)體系時(shí)，首先我們要熟悉各種結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)，再結(jié)合建筑的實(shí)際情況選擇出合理的結(jié)構(gòu)體系，在結(jié)構(gòu)布置一開(kāi)始，我們要充分考慮到建筑物的受荷面積和建筑層數(shù)、建筑空間以及功能等，利用積累的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)、公式來(lái)初步選擇和布置，切記不能盲目布置，結(jié)構(gòu)的合理性將會(huì)直接影響到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的進(jìn)度和質(zhì)量。

4.2 選擇合適的計(jì)算簡(jiǎn)圖

計(jì)算簡(jiǎn)圖是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須要使用到的工具，她會(huì)輔助設(shè)計(jì)師來(lái)開(kāi)展相關(guān)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，所以在進(jìn)行概念設(shè)計(jì)時(shí)，我們必須要保證計(jì)算簡(jiǎn)圖的正確性，同時(shí)要結(jié)合實(shí)際情況判斷構(gòu)件會(huì)受到哪個(gè)方向的力，判斷出受荷是否均勻，合理的受力分析是計(jì)算簡(jiǎn)圖是否正確的前提，而錯(cuò)誤的計(jì)算簡(jiǎn)圖會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn)嚴(yán)重的失誤，直接影響到建筑結(jié)構(gòu)，甚至是安全事故。此外，設(shè)計(jì)師要充分考慮到實(shí)際結(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)應(yīng)該是鋼接點(diǎn)或者是鉸接點(diǎn)，總之要保證計(jì)算簡(jiǎn)圖的設(shè)計(jì)誤差要在允許的范圍之內(nèi)。

4.3 正確分析計(jì)算結(jié)果

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，肯定會(huì)應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，但因?yàn)槟壳坝?jì)算機(jī)軟件的種類太多，不同的軟件之間存在著差異，因此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師要對(duì)計(jì)算機(jī)軟件的計(jì)算過(guò)程有所了解，不能完全照搬計(jì)算軟件的計(jì)算結(jié)果，要在驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上再加以利用，避免因?yàn)橛?jì)算結(jié)果的失誤給建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作帶來(lái)影響。在計(jì)算前要輸入正確的計(jì)算參數(shù)，得到數(shù)據(jù)后要做出合理的判斷，正確取舍數(shù)據(jù)。

5 結(jié)語(yǔ)

伴隨著不斷發(fā)展的建筑行業(yè)，概念設(shè)計(jì)也將成為今后的設(shè)計(jì)主流，因而就結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作者而說(shuō)，應(yīng)該在不斷充實(shí)自身專業(yè)理論的同時(shí)，堅(jiān)持協(xié)同工作的原則，不斷努力學(xué)習(xí)，不斷充實(shí)自身經(jīng)驗(yàn)，不斷創(chuàng)新自身設(shè)計(jì)，從而為更好的推動(dòng)我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)自身力量。