基于概念设计的建筑结构设计探讨

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【摘要】社会主义经济的浪潮推动了各个行业的发展脚步，建筑业也不例外。随着时代的进步，建筑行业的转变主要体现在建筑外观形式以及建筑结构设计的变化两方面。本文将从建筑结构设计中的概念设计这一元素来入手，分析概念设计在整个建筑结构设计中应该遵循的一些原则和在具体实践应用中所遇到的一些问题。

【关键词】建筑结构;概念设计;建筑物;应用

1、抗震设计在建筑结构设计中的应用

对建筑结构进行正式设计前，首先要对建筑场地进行抗震分析，对于抗震设计，通常要求设计者明确施工中所用到的混凝土等级、初始尺寸等参数信息，然后根据建筑结构刚度计算出地震力大小参数，以此确定后期实际施工中所需的钢筋数量。就总体而言，结构刚度、地震力和配筋量是相互关联的，换句话说，若结构刚度大，地震力大小也增大，同时需要配筋的数量也相应增加。反之，若建筑施工中需要使用的配筋量多，则说明结构刚度大，地震力也相应增加，这在一定程度上加大了地震强度，也就不能达到预期抗震效果。通过概念设计的应用，可以给建筑结构设计者在实际设计中带来设计灵感，扩展设计思路，不受传统设计的限制。

2、计算机分析在建筑结构设计中的应用

当今社会正是信息技术大力发展的时代，网络技术也在各大领域不断得到应用，建筑行业也是如此，通过网络技术的应用，可以在很大程度上减轻设计人员在设计工作中的劳动强度，但也存在着一些不足。设计者在建筑结构设计中对计算机软件具有很强的依赖性，而这种依赖性又在一定程度上忽视了对相关专业知识的深入学习，使设计者在设计方面的降低了专业的能力。尽管使用适当的计算机软件有助于提高设计人员在建筑结构设计中的工作效率，但是，如果选择的计算机软件不合理，将对最终的计算结果产生重大影响，如设计方案中存在隐患问题，不符合工程施工实际等。但是，通过概念设计，可以弥补上述计算机分析应用中存在的缺陷。在建筑结构设计中，采用计算机进行设计时，往往会对设计方案产生限制，甚至导致初步设计无法完成。在结构设计中，计算机的应用比较广泛，而设计人员在使用计算机时，却感到计算机的应用非常简单，所以他们通常会对计算机软件有很大的依赖性，不了解结构概念，在一定程度上，使设计人员的设计能力大大降低。而运用概念设计，能使设计者对建筑结构的知识和水平有更深入的了解和认识，对相关的设计内容有更全面的掌握，确保最终选择的结构设计方案更加合理、科学。同时，概念设计也可以使结构设计更加完善，设计师对结构概念的把握更透彻，从而设计思想更清晰，避免定性上的错误和概念上的混乱，使概念设计在建筑结构设计中起到积极的作用。

3、方案选择在建筑结构设计中的应用

设计时应先对建筑结构地基基礎部分进行实地勘察，并根据勘察报告对地基基础进行实际设计，若无勘察报告，则要求有关人员在施工现场收集数据资料，以最大限度地掌握建筑场地的地质实际情况，只有以此为设计前提，才能保证整个设计方案的科学性。在此基础上，将概念设计方法应用到地基基础结构设计方案中，能综合考虑工程地质、场地分布、结构类型等因素，真正把地基潜力发挥到实际工作中去。总体而言，在建筑结构设计方案中采用概念设计和构造措施，能保证整个设计方案的经济、实用和合理，具有积极的应用意义。

如上海倒楼事件，其上部结构刚度、强度等均无问题，只是由于施工地基不够稳定而引起倒楼，充分说明了地基的重要性。

3.1基础埋深不够

在上海倒楼事件中建筑有十三层，按最低36.4 M的高度计算，基础埋深应为1.8-2 M，实际仅为1.5米左右，但最主要的还是开发商建造地下车库，严重降低了基础埋深，使房屋在高差压力下倒塌，因此开发商建造地下车库是房屋倒塌的直接原因;从责任角度分析，建造地下车库是否经过规范审批，是否有图纸设计，是否按设计图纸施工，设计上是否有差错等都是问题。

3.2抗震设计不足

对于建筑的基础设计，上海是国家设置的7度抗震设防区，且地质土软弱、地震作用下为液化土，属于不利场地，在不利场地可达到7度抗震设防，对建筑的基础设计要求较高，"这座建筑的13层房屋，其基础没有承台桩，采用条基，埋深仅为1.5米，且承台均无，更降低了抗倾覆能力。若设计文件中没有7度抗震计算书，说明设计单位违反了国家标准，因为7度抗震设防必须要有计算书。目前专家小组对设计结构进行了核算，但是否进行了抗震验算，尚不清楚。这座13层楼的建筑，采用条形基础+预制管桩基础，可达到7度抗震设防是个难题！采用箱桩、筏桩或条基+灌注桩，采用大直径钻孔灌注桩或人工挖孔灌注桩 t承台，可大大提高房屋抗倾覆能力。

在上海此建筑的13层住宅中，预制管桩的桩身钢筋不足，桩的有效砼面积不足。对于中空小直径预制管桩，由于长细比很大，承受垂直荷载不成问题，但承受13层房屋的水平倾覆荷载则是个很大的疑问。

4、协同工作在建筑结构设计中的应用

4.1材料方面的协同作用

目前我国经济高速发展，这也极大地推动了建筑业的快速发展，而建筑业要保证自身的稳定发展，就必须积极开展建筑结构设计，以达到少投入、求最优设计效果的建设目标。因此，通过协同工作，可以在很大程度上提高建筑结构材料的利用率。

“协同结构”是指在整个建筑工程中充分发挥构件的作用，同时又能与应用中的其它构件相互配合，这部分也是概念设计中的内容，一方面能有效保证整个建筑结构的稳定可靠，另一方面又能节约建筑材料。

4.2结构体系方面的协同作用

具体地说，就是要求建筑结构中的设施构件具有一定的承载能力，同时要求构件之间处于相互配合的工作状态。举例来说，砖混结构建筑需要采用构造柱、圈梁来支撑建筑结构的上部，以及基础结构，这样的设计方法可以最大限度地避免建筑结构的整体功能依赖建筑刚度所承受的荷载，从而使整个建筑结构在未来使用中保证稳定性和安全性。

结语：

概念设计在当代建筑物整体规格变大、建筑结构复杂化发展趋势下发挥了巨大作用，能对建筑结构设计方面的关键要素进行分析，让建筑结构安全质量判断工作有更好的质量，避免建筑结构安全性受到影响。而在设计人员运用概念设计完成相应工作之后，也就会更需要设计人员对概念设计有更深入的研究，让概念设计理念在当代建筑领域发挥更突出的优势。

参考文献：

[1]赵卫国.浅谈概念设计在建筑结构设计中的意义及应用[J].建材与装饰，2018（52）：64-65.

[2]刘海峰，韩晓南.概念设计在建筑结构设计中的应用[J].居业，2018（12）：25+27.

[3]李季.建筑结构设计中概念设计的运用实践分析与研究[J].居业，2018（12）：43+46.