浅谈概念设计在建筑结构设计中的应用

1、浅谈概念设计在建筑结构设计中的应用摘要：随着我国经济的不断发展和进步，建筑事业也获得了飞速的发展，加强对建筑结构设计的研究，成为提升建筑质量的重要途径。概念设计作为建筑设计创新的主要途径，在建筑结构设计中得到了广泛的应用，本文在分析概念设计内涵的基础上，就建筑结构设计中概念设计的应用策略进行了分析。通过本研究，以期为提高建筑结构设计的水平，提供理论参考。关键词：概念设计； 建筑结构设计； 促进； 实施引言 在建筑事业不断发展的条件下，建筑结构设计的方法越来越多，概念设计作为创新设计的重要形式，其优点越来越多的体现出来，被更多的建筑结构设计师所发现和采纳，并成为当前至今后一段时间建筑结构设计的重

2、要思想。所以，加强对建筑结构概念设计的研究，有着重要的理论和现实意义。 1建筑结构设计中概念设计的内涵 1.1概念设计的内容分析 概念设计指的是在建筑结构设计的开始阶段，建筑设计工程师按照已有的建筑设计理论，并根据工程的施工经验，从宏观的思维出发，对建筑结构设计的策略做概念性的评价与选择。设计师通过将整个建筑结构的系统布局做必要的抗震保护，以提升建筑结构设计的合理性。所得到的方案一般概念清晰，定位准确，便于进行手算，有效的避免后期设计过程中产生的一些繁琐的计算，提高建筑设计的经济性和可靠性。同时，概念设计也是进行计算机内力分析输出数据可靠性判断的主要依据。 1.2概念设计的基本步骤的分析 在建

3、筑结构设计过程中，概念设计是在建筑设计师不断满意的过程中实现的，概念设计的过程可以划分为下面三个步骤： 第一个步骤：分析阶段，即对设计问题做全面理解的过程。分析阶段的主要特征是设计系统信息的模糊性，在进行分析的过程中，手中掌握的数据是不全面的，可供设计师使用的陈述同样需要进行陈述和充实。 第二个步骤：综合阶段，即实现解决方案的一个过程。在这一步骤实施的过程中，设计师通过使用各种专业知识，按照所积累的工程经验，将建筑设计的大体思路，借助于图纸的形式表达出来的过程。这一过程的主要特点是通过设计师的灵感和专业思维发挥主导作用，以实现建筑结构设计图纸的表达和产生。 第三个步骤：评估阶段，即对设计出的方

4、案做有效判断和选择的过程。这一阶段的特点是循环的过程，该循环过程会持续到双方对方案满意为止。建筑结构设计人员在作出评估的时候，会通过各种功能模型、计算手段等对比各个方案的优势，以更好的获得建筑施工的经济性和建筑施工技术的可行性。 2概念设计的重要意义分析 概念设计师体现建筑设计师先进设计思想的关键，一个优秀的建筑结构设计师能够通过运用特定空间中的系统概念，来进行建筑结构总体方案的有效设计，并将建筑设计的目的有意识的同建筑构件与整体结构的关系进行巧妙的处理。一般情况下，优秀的建筑结构设计师其概念设计的创新是有效的，随着他们对建筑概念设计的研究，其设计的成果会越来越鲜明，设计的创新度也越来越高。当

5、前在分工细化的市场环境下，大部分结构设计师更多的是依赖于各种建筑设计的规范、建筑结构设计手册、电脑程序等进行传统的建筑结构设计，这在一定程度上缺乏了有效的创新。在计算机一体化应用的今天，设计师往往不能够及时的发现建筑结构设计中的一些不合理的内容。随着设计师年龄的不断增长，使得他们已有的建筑设计概念逐渐模糊甚至遗忘，影响了建筑设计成果的创新。注重建筑结构概念设计的意义，还因为当前的建筑结构设计的理论同计算机理论之间存在一些缺陷和不足，例如在进行混凝土结构设计的时候，内力的计算是在弹性理论的计算方法基础上的，而建筑结构的截面设计却是在塑性理论的极限条件下进行设计的一种方法，这个矛盾的存在使得计算的

6、结构，同建筑结构的实际手里状态有着很大的差异，为了对这种计算理论缺陷作出补偿，尤其需要建筑结构设计师优秀的概念设计措施来改正这些缺陷。 3概念设计的建筑结构设计中的应用 在建筑结构设计的过程中，协同工作概念，指的是要求整个建筑结构内部的每个构件，实现相互间的配合，共同支撑建筑结构质量，协同工作及要求建筑结构构件，能够有效的承载极限状态的受力，同时当受力达到极限状态的时候，还需要各个构件能够实现共同的耐久寿命。建筑结构的协同工作主要表现为：建筑基础同建筑上部结构的关系方面，一定要将建筑的基础同建筑的上部结构看成是一个系统，不能将这两部分分开来进行处理。比如，对于砖混结构的建筑物，一定要通过圈梁与

7、构造柱，把建筑的上部结构同建筑基础连接到一起，而不能够单独依靠建筑基础的刚度来抵抗各种不均匀的沉降。 另外，当结构受力的时候，建筑结构中的各个构件能够保证较高的应力值。在进行多高层建筑结构设计的时候，要最大程度上避免短柱，这样能够保证同层的柱子在同一个水平位移的时候，能够同时发挥最大的承载力，但是因为建筑物高度和建筑楼层的增加，各种竖向的巨大荷载以及水平方向的荷载，使得建筑物底层柱截面不断的增大，因此使得高层建筑的产生了很多的短柱，为了更好的避免出现这些问题，针对较大截面的柱子，可以将柱截面进行开竖槽，将矩形柱变成田形柱，以更好的增大长细比例，避免短柱的产生。针对梁跨高比例的限制，大部分还没有

8、充分的认识到，其实同长短柱混杂的结果是相同的，长短梁位于相同的框架中，是不利于建筑物稳定性的。同时因为梁的剪力增加，会导致支撑柱的周丽产生大幅度的增加，这一设计原则违背了协同工作的目的，并提高了建筑结构的工程造价。 进行多高层建筑结构设计的目的，是为了有效的抵抗水平力的作用，避免扭转的产生，为了实现抵抗水平力的功能，要尽量将平面上两个正交方向的尺寸接近，为的是更好的保证这个方向上的惯性矩实现相等，以避免因为一个方向强度储备过大，使得另一个方向较弱。所以，抗侧力结构最好设置在四周，以更好的提升系统的抗侧刚度，增大抗扭惯性矩。与此同时，要增加梁或者楼层的刚度，提高柱能承担更大的整体弯矩，即提高转换

9、层的效果。有效防止扭转，是由于在扭转产生的时候，各个柱子的节点水平位移不等，距离扭转中心较远的角柱所受的剪力大，而中间柱子受的剪力小，产生的破坏从外到里。为了避免扭转的产生，抗侧力结构要进行对称步骤，最好设置在结构的两端，靠着四周进行设计，以有效的提升抗扭惯性矩。 结语 综上所述，在社会经济发展和人们生活水平不断提升的条件下，人们对建筑结构设计的要求也越来越高。研究科学先进的建筑计算理论，强化建筑设计的计算机使用效果，提高新型环保建筑材料的实用，提高建筑结构设计的经济性、安全性和可靠性成为重要的研究内容。概念设计作为建筑结构设计创新的主要途径，是充分发挥设计师创新思维，提升建筑结构设计效果的保证。 参考文献: 【1】 许燕禄. 概念设计在建筑结构设计中的应用. 广东土木与建筑, 2005,(02)