孟 嬋 王 磊

（1.山東省濟寧市規(guī)劃設(shè)計研究院，山東濟寧 272000；2.山東省濟寧城投控股集團，山東濟寧 272000）

近年來，我國建筑行業(yè)得到了迅速發(fā)展，建筑工程項目的施工規(guī)模以及結(jié)構(gòu)復(fù)雜性也得到了提高，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作提出了更高的要求。如果建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，會直接影響到筑工程的施工效果跟施工效益，甚至導(dǎo)致一系列安全事故。因此，相關(guān)建筑設(shè)計人員還需要加強概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中的應(yīng)用力度，促進建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性和可行性進一步提高，為建筑工程的后續(xù)建設(shè)奠定良好基礎(chǔ)。

1 概念設(shè)計內(nèi)涵概述

概念設(shè)計主要指在結(jié)合用戶具體標準需求基礎(chǔ)上，進行相關(guān)的概念性產(chǎn)品的設(shè)計工作，借此實現(xiàn)模糊抽象以及形象具體的直觀轉(zhuǎn)變，保障建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性和可行性。概念設(shè)計作為一種新型的設(shè)計理念，其需要將設(shè)計理念融入建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的全過程，促進整體設(shè)計結(jié)果得以提高。在建筑工程項目的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中，概念設(shè)計主要處于結(jié)構(gòu)設(shè)計的初期階段，實現(xiàn)設(shè)計理念和經(jīng)驗的充分融合，隨后通過科學(xué)結(jié)構(gòu)布局方式，做好抗震設(shè)計等結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。

此外，在概念設(shè)計工作中，還能夠?qū)ㄖ锏膬?nèi)力數(shù)據(jù)進行綜合分析，但我國建筑領(lǐng)域中應(yīng)用概念設(shè)計的時間比較晚，相關(guān)設(shè)計人員因為認知等方面限制，導(dǎo)致在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中難以進行概念設(shè)計的有效融合，直接影響概念設(shè)計的應(yīng)用效果。

2 概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要性

2.1 優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案

通過概念設(shè)計的應(yīng)用，能夠借助架構(gòu)和對比方式，進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的優(yōu)化與完善。因此設(shè)計人員在概念設(shè)計應(yīng)用中，需要就建筑物的總體情況進行綜合考慮，進行設(shè)計整體框架的把握，緩解建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的工作壓力，起到良好的設(shè)計成本節(jié)約效果。因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，通過概念設(shè)計的應(yīng)用，能夠促進結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的科學(xué)性和合理性進一步提高，為后續(xù)建筑項目施工建設(shè)奠定良好的設(shè)計基礎(chǔ)。

2.2 創(chuàng)新建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計模式

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，還需要結(jié)合以往大量的實踐經(jīng)驗開展設(shè)計工作。概念設(shè)計是在結(jié)合建筑工程實際情況的基礎(chǔ)上，設(shè)計出一套科學(xué)與完整的思路方案，能夠有效規(guī)避建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的各種問題，促進建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計效率以及設(shè)計質(zhì)量進一步提高。在傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，多是由設(shè)計人員結(jié)合設(shè)計規(guī)范進行作業(yè)，過于依賴計算機等信息軟件以及設(shè)計結(jié)果，無法合理判斷合理性等缺陷。

通過概念設(shè)計的應(yīng)用，要求設(shè)計人員進行設(shè)計理念的互相交流與溝通，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的合理性和創(chuàng)新性的提升也具有積極意義。

2.3 提高建筑結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計水平

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中通過概念設(shè)計的應(yīng)用，能夠進一步提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的科學(xué)性與可行性。在概念設(shè)計過程中，設(shè)計人員還能夠及時發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題，進行糾正設(shè)計，通過對前期數(shù)據(jù)進行處理的方式，實現(xiàn)設(shè)計方案的優(yōu)化與完善。

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

3.1 在施工場地規(guī)劃中的應(yīng)用

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，首先需要就項目的施工場地進行合理規(guī)劃，為后續(xù)的工程建設(shè)施工奠定良好基礎(chǔ)。施工場地的規(guī)劃效果直接影響建筑后期的建設(shè)效果，通過概念設(shè)計的應(yīng)用，能夠?qū)σ酝鶊龅匾?guī)劃中存在的弊端進行及時解決。

概念設(shè)計的全局性特征，能夠幫助設(shè)計人員對地形、地質(zhì)以及建筑物結(jié)構(gòu)等進行綜合分析與協(xié)調(diào)，基于多種方案的評估進行最適合施工要求場地的選擇，減少地形地質(zhì)條件要素對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計效果所造成的影響。

例如在進行高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，通過概念設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用，能夠幫助設(shè)計人員就建筑物的地方光照、樓層高度、人口密度以及停車位布局等參數(shù)進行綜合考慮，實現(xiàn)建筑設(shè)計和施工用地兩者之間的協(xié)調(diào)性，促進施工場地規(guī)劃的合理性進一步提高。

3.2 在基礎(chǔ)設(shè)計中的應(yīng)用

基礎(chǔ)設(shè)計是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要內(nèi)容，因此設(shè)計人員需要做好建筑工程的基礎(chǔ)設(shè)計工作，保障基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)作用的充分發(fā)揮，為后續(xù)施工奠定良好的基礎(chǔ)。在進行地基結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，通過概念設(shè)計的應(yīng)用，可以促進設(shè)計質(zhì)量進一步提高。例如概念設(shè)計在應(yīng)用于高層建筑地基筏型基礎(chǔ)時，可以分為梁板式以及平板式兩種類型，能夠幫助設(shè)計人員就施工區(qū)域的地形特點、樓層的實際承壓要求以及對施工材料的性能要求等因素進行綜合分析，借此保障地基結(jié)構(gòu)的設(shè)計合理性，為建筑工程的后續(xù)開展提供良好的基礎(chǔ)。

通過概念設(shè)計的應(yīng)用，不需要設(shè)計人員將過多的精力消耗在數(shù)據(jù)信息上，但需要對混凝土特性有全面系統(tǒng)的認知，保障基礎(chǔ)施工強度能夠滿足建筑工程項目的實際建設(shè)需求。

3.3 在剖面設(shè)計中的應(yīng)用

在建筑工程結(jié)構(gòu)的剖面設(shè)計過程中，概念設(shè)計的目的主要在于對建筑物的豎向結(jié)構(gòu)以及傳力性能進行明確。

（1）嚴格控制錨桿深度。

在對建筑項目進行剖面設(shè)計過程中，要求設(shè)計人員能夠在結(jié)合相關(guān)設(shè)計標準的基礎(chǔ)上，將錨固深度控制在合理范圍內(nèi)，降低建筑結(jié)構(gòu)的中心點，促進建筑物自身的穩(wěn)定性得以提升。

（2）保障建筑高度比的合理性。

建筑高度比的設(shè)計效果會直接影響建筑結(jié)構(gòu)的安全性和施工造價，因此在概念設(shè)計過程中，設(shè)計人員需要將建筑結(jié)構(gòu)的高度比控制在合理的范疇內(nèi)，認真、仔細地進行核算工作，獲得良好的高度比控制效果。

（3）實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的緩慢過渡。

建筑工程自身的豎向結(jié)構(gòu)以及傳力性能會受到多種因素的影響，因此在建筑剖面設(shè)計過程中，需要通過概念設(shè)計實現(xiàn)基礎(chǔ)層朝頂層豎向傳力的緩慢過渡，避免建筑工程施工和后期使用中豎向結(jié)構(gòu)剛度變化幅度過大等問題發(fā)生，對于建筑結(jié)構(gòu)自身水平荷載力的提升也具有重要意義。

3.4 在平面設(shè)計中的應(yīng)用

我國建筑行業(yè)不斷發(fā)展，高層建筑數(shù)量也得到了大幅度增加，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)所受的風(fēng)荷載以及水平荷載進一步增加，如果沒有做好平面設(shè)計工作，容易導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)側(cè)移問題，直接影響建筑物的使用性能跟安全性。

通過概念設(shè)計進行建筑結(jié)構(gòu)的平面設(shè)計工作，需要對建筑物的側(cè)移問題進行認真考慮，在進行方案設(shè)計過程中，應(yīng)盡量降低建筑物承受的風(fēng)荷載。進行概念設(shè)計時，需要就建筑物周圍物體受到的風(fēng)荷載影響進行認真觀察，借此保障建筑物能夠具備良好的風(fēng)荷載抵抗效果。此外，在概念設(shè)計過程中，要求設(shè)計人員在平面設(shè)計過程中對建筑物結(jié)構(gòu)的抗震性能進行綜合考慮。在剛度選擇過程中，要求設(shè)計人員能夠通過詳細計算進行剛度的確定，避免剛度不足對建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性所產(chǎn)生的影響。

應(yīng)用概念設(shè)計進行建筑結(jié)構(gòu)的平面設(shè)計過程中，需要對抗側(cè)力結(jié)構(gòu)進行完善，最大限度地保障建筑結(jié)構(gòu)自身的抗傾覆能力。通過概念設(shè)計能夠促進建筑結(jié)構(gòu)的平面設(shè)計效果進一步提高，將建筑結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載能力、水平荷載抵抗力以及抗側(cè)力結(jié)構(gòu)控制在合理范疇內(nèi)，對建筑結(jié)構(gòu)自身穩(wěn)定性以及后期使用安全性的提高具有積極意義。

3.5 在抗震設(shè)計中的應(yīng)用

抗震設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中具有重要意義，要求設(shè)計人員做好建筑場地的分析工作，明確建筑施工中所應(yīng)用到混凝土強度等級、初始尺寸等參數(shù)信息。

在結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)剛度的基礎(chǔ)上，進行地震力大小參數(shù)的合理計算，借此明確后續(xù)建筑施工中所需的配筋數(shù)量。結(jié)構(gòu)剛度、地震力以及配筋數(shù)量三者是一種正相關(guān)的關(guān)系，因此在進行抗震設(shè)計過程中，還需要進行三種結(jié)構(gòu)參數(shù)的合理設(shè)計，促進建筑物的抗震性能進一步提高。

通過概念設(shè)計的應(yīng)用，能夠幫助建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師在實際設(shè)計工作中獲得設(shè)計靈感，有效規(guī)避傳統(tǒng)設(shè)計理念對建筑設(shè)計人員所造成的限制。

例如在隔震消能設(shè)計過程中，可以在建筑物主體與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之間進行隔震層的合理設(shè)計，或在建筑物頂端位置進行反擺的設(shè)計等，最大限度提升建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，借此獲得良好的抗震設(shè)計效果。

3.6 在協(xié)同工作中的應(yīng)用

協(xié)同工作是結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要概念，要求在一個建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部，其能夠承載極限狀態(tài)下的合力受力，且不會對建筑結(jié)構(gòu)造成破壞。因此在建筑結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作中，設(shè)計人員需要通過概念設(shè)計的方式，強化構(gòu)件之間的配合力度，促進建筑物中構(gòu)件的作用都能夠得以充分發(fā)揮。此外，協(xié)同工作還體現(xiàn)在各個結(jié)構(gòu)構(gòu)件在受力中具備分工均勻的特性。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員需要在結(jié)合建筑項目整體需求的基礎(chǔ)上，加大對建筑結(jié)構(gòu)剛度等參數(shù)的重視力度，在保障建筑結(jié)構(gòu)承載力能夠滿足建筑物的功能需求基礎(chǔ)上，進一步提高建筑結(jié)構(gòu)面積的占有率以及平面利用率，有效減少建筑項目在后續(xù)工程施工中產(chǎn)生的建材損耗，對建筑工程項目整體施工效益的提升具有積極意義。

4 結(jié)語

綜上所述，近年來我國建筑行業(yè)發(fā)展迅速，要求建筑設(shè)計人員能夠積極在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用到概念設(shè)計，在結(jié)合現(xiàn)代化建筑管理信息服務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮概念設(shè)計的應(yīng)用效果，促進建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計合理性和可行性進一步提升，從后續(xù)的建筑項目施工建設(shè)提供良好的設(shè)計方案。本文主要就概念設(shè)計的內(nèi)涵以及在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用重要性進行了闡述，隨后深入探究了概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用途徑。