建筑结构设计中的概念设计论述

赵晓明　潘兵奇　周瑞

【摘 要】 在当前时代不断发展进步的进程中，建筑结构设计水平也需要有新的改善和提升，强化结构设计创新意识，在建筑结构设计中融入概念设计思想，形成结构概念设计，将建筑结构设计实践与理论加以有效地结合，从而提升建筑结构设计的创新性与可靠性，保证建筑结构的稳定性。本文笔者对建筑结构设计中的概念设计进行了探讨，希望对相关从业人员具有借鉴意义。

【关键词】 建筑结构设计；概念设计

前言：

概念设计是建筑结构设计师设计思想的最好体现，目前的建筑市场分工非常细化，大多建筑设计师过度依赖相关的结构设计规范或电脑程序等，传统的建筑结构设计方法缺乏对建筑设计的创新，在建筑设计中应用概念设计理念，对提升建筑结构设计水平具有重要的意义。

1 对建筑结构设计中的概念设计概述

建筑结构设计的概念设计，就是建筑工程的设计人员在进行设计时，一些数据是要求严格精密的计算，但是有的建筑设计的情况比较复杂，会有超出范圍的一些设计问题以及只能做出大概的理性的分析时，这时就只能够根据建筑结构的设计原则和设计的思想来去确定出整个建筑结构设计的构造。在建筑结构设计中，对建筑的整体构造必须进行把握和分析是建筑设计人员必须具备的能力，并且对整体和各个分的部分进行分析，这样才能最终完成设计的所有要求。对于设计人员必须严格按照既定的设计的程序和基本的原则，按照一定的思维，不仅要考虑到建筑的宏观上的设计要求，也要对微观的细节部分予以重视。在那些地震常发的地区，对于建筑在抗震和稳固性的要求比较高，因此对地震常发地带的建筑设计必须要加入一些能够隔震消能的设计元素。在各种各样的防震的措施中，其中比较常用的一种就是在建筑的物的主体和其基础之间要加一些有柔性特点的隔震层。在进行隔震层的设计之后，这还不够，还需要在建筑物顶部的位置安装一个反摆的装置，这样一旦发生地震，这个装置就能由于物理上的惯性原理，发生随着建筑物的移动而相应的移动，但是其方向是和建筑物的方向是相反的。这样从物理原理上来说，就可以减弱地震的震动的频率和幅度，从而把地震的危害和损失尽量降到最低。这种反摆的设计如果设计的比较好，就能够在防震上起到巨大的作用。在进行建筑结构设计时，利用概念设计可以让设计人员打破原有的固式思维，有创新性，从而设计出让人眼前一亮的新建筑。

2 建筑结构设计中的概念设计的原则

2.1全面考虑准确计算

对于建筑结构的设计时，必须要根据建筑的设计的要求，然后在设计方案尽可能实现的前提条件下，再从整体的全面角度去对建筑的设计进行考虑。在进行结构设计时，要综合考虑当地的自然的条件和文化的背景以及气候等各种因素，还有对当地的地质要进行勘察，知道地表的土壤情况和地下的结构变化，对旁边的建筑物要进行考虑，再根据施工的现场条件和人员的配备情况都要进行综合全面的考虑，这样所得到的建筑的概念设计才达到要求。与此同时，设计人员可以利用计算简图来对结构设计的技术起辅助作用，只有选对了正确的计算简图，才能保证设计的安全性。对于简图的中的建筑节点之间关于钢节点和铰接，其中所存在的误差，要进行准确的计算。所以，关于建筑结构设计中的概念设计时必须要求对各种情况的全面考虑和进行准确的计算。

2.2各个部件之间要求协调性

在进行建筑结构的概念设计时，要求各个部件之间的功能协调性，让建筑、设备、结构和施工的手段这些方面必须是互相之间是功能协调的，一起去承担建筑的重量和负荷，如同团结的力量就是最大的，这样才能够达到经济效益和功能效益的最大化。在概念设计时，一定要秉承着建筑本身的体型和结构的体系相协调的原则，让建筑的使用的途径和设计的结构布局是相匹配的。为了让整个建筑更加的稳定，要求结构在设计上必须有对称性和功能的协调性，这样才能均匀受力。

2.3选择最优结构

建筑的概念设计的原则要求在进行选择建筑主体的结构和整体的布局时一定要遵循选择最优的结构。要对建筑的基本的环境和使用情况以及负载能力的要求进行了解，从而根据这些因素选择最优的构件，进行抗震和抗风来选择到最合适的结构体系。在进行最优的结构选择时，必须要根据建筑的使用的要求来进行选择，要达到结构对称和整体性强的特点。因此，必须保证建筑的稳定性柔韧性的基础上，选择最优的结构体系。

3 建筑结构设计中的概念设计的意义

3.1概念设计能够有效弥补计算机设计的缺陷

传统的建筑结构设计大多采用计算机程序设计的方式，虽然其设计简便快捷，但其具有一定的设计局限性，对建筑结构的初步设计缺乏有效的完善方案，容易给建筑结构设计师造成设计错觉，过分依赖计算机的设计程序，容易出现设计问题，降低设计效率。应用概念设计，理解和掌握概念设计的理念与内容，可以设计出符合实际需要的结构方案。

3.2概念设计能够使建筑结构设计趋于完美

建筑结构设计师需要掌握概念设计的基本原理与各项应用技巧，在建筑结构设计中应用概念设计能够给设计师带来全新的设计思路和灵感，降低出现设计定性错误或概念混乱等情况的可能性。在出现设计问题时，还能够对相关技术问题及时发现和有效解决，概念设计已被纳入现行的建筑设计标准中，并制定了相应的基础结构极限状态设计规范，使建筑结构设计更为先进和科学，对建筑结构设计具有较强的现实指导意义。

3.3可以体现建筑结构设计的先进性

对于建筑结构设计中采用概念设计，这样的方法可以体现出建筑设计的先进性。通过概念设计，可以根据建筑当地的环境和各种影响建筑的因素，来对建筑的设计进行整体概念的全方位的设计，同时运用总体系和其他分的体系进行力学关系的把握，这样就可以得到更完美的设计总方案，从而体现出建筑结构设计的先进性。如果对建筑在进行设计时，有全面整体的概念去考虑各方面的性能，就可以全面的掌握局面，在取舍之间能够进行很好的把握和控制。若是想在设计方案时能够迅速的把握整个设计体系的构思和选择，就可以把概念设计融入其中。

3.4可以突出建筑结构设计的灵活性

一个完整的建筑物，它的构造是非常复杂的，其中存在着各个相互连接的组成部件，这些部件也不是单独的工作，也是共同组合对总体的建筑进行贡献着自己的力量，因此，对于建筑的结构设计是一个复杂的过程，要对整体的结构体系进行全面的把握，并且对存在局限性的地方要采用简化和假设的思维进行思考，因此对建筑设计中的灵活性有很高的要求。在进行概念设计时，可以帮助设计人员打开思路进行设计。建筑设计时，要求设计人员必须按照一些既定的强制性的要求和规定进行设计，对基本的设计原则要严格遵循，但是如果采用概念设计融入其中，就可以让设计人员能够灵活创新性的进行设计，这样既保证了建筑的原本性的要求，又可以体现建筑结构设计的灵活性。这也需要设计人员对整体的把握性和构件之间的力量关系进行深入了解，才能切实把概念设计应用到建筑设计中。

3.5可以弥补建筑设计中的不成熟之处

在传统的建筑结构的设计中，对抗震和抗风性的保证还不是很完善，但是如果采用概念设计的理念，就可以弥补传统建筑设计中的不成熟的地方。尤其是近几年发生的地震灾害，事实证明概念设计所起到的防震的作用是非常有必要的。现在的建筑结构设计，一般采用计算和结构理论，这样的方式是存在不足的。对于建筑中混凝土的结构设计，现在基本采用探析理论去计算内力的需要，用塑性理论去计算截面的设计，但是这两种计算理论之间是有矛盾的。因此，传统的计算方法对建筑的结构设计上是有不完善之处的，这时采用概念设计的方法就可以更好的弥补计算理论存在的不足。

4 结束语

随着社会发展的需要，建筑行业出现了先进的设计技术和施工技术，这样对建筑的建造提供了便利的前提条件。但是如果仅仅是先进的技术还是不足以满足建筑的抗震和抗风性等的一些要求，这时就必须采用概念设计理念融入到建筑结构的设计中。通过对建筑结构设计中概念设计的原则和意义的的深入了解，就可以促进建筑行业更加长远的发展和设计理念的日趋完善。

参考文献：

[1]罗福午，张惠英，杨军.建筑概念设计与案例[M].北京：清华大学出版社，2009，8（12）：15-20.

[2]罗福午.建筑结构体系与估算[M].北京：清华大学出版社，2010，6（2）：30-32.