结构概念设计在建筑结构设计中的作用

罗坤生

（中国市政工程西南设计研究总院有限公司 四川成都 610081）

引言

从目前建筑工程结构设计的现状来看，其中结构概念设计的应用已经比较普遍。建筑结构设计的主要工作就是针对每一项设计工作，将结构功能、受力运用概念设计结合最终呈现出人们想要的建筑物。以此作为出发点，建筑设计工作人员就需要明确结构主体与每一个分支之间的关系，清楚结构概念设计的作用。

1 结构概念设计在建筑结构设计中的作用

1.1 概念设计与结构设计的关系剖析

结构概念设计以建筑设计师的个人工作经验作为基础，建筑设计人员在开展设计工作的过程中，需要对建筑物的性能、建筑物的标准等有一个全面的了解，只有这样才能够制定出科学合理的建筑工程结构框架。加上结构概念设计要求设计人员对力学、设计原理等等都有一个全面了解，还需要对配筋、内力、稳定性等问题的定量设计转化为定性设计。但是，如果在设计的过程中结构概念设计出现不合理、不科学的问题，最严重的后果就是直接影响到整个建筑工程结构设计的效果。因此，可以发现建筑工程设计工作中，结构设计与概念设计之间始终是相辅相成的一种关系[1]，在开展结构概念设计的过程中，设计人员一定要注意建筑结构与构件之间的关系，只有处理好了这两者之间的关系才能够提高建筑结构的完善新和结构稳定性。

1.2 结构概念设计在建筑结构设计中的作用

1.2.1 提升建筑结构设计效率

一个经验丰富的建筑结构设计师，其很大程度上体现在运用有限的资源空间对整个方案实现设计，同时这个过程中还需要平衡结构与结构之间的关系。特别是我国整个建筑市场的兴起，各种建设设计不断推出，但是只有合理的设计方案才会得到人们的认可。目前，部分设计师其无法设计出优秀的作品在一定程度上与思维上的局限性有关。通过利用结构概念设计其能够打破建筑设计师在设计方案中的瓶颈，设计出更多、更优秀的作品。

1.2.2 完善建筑结构设计

结构概念设计与建筑结构设计的融合，打破了建筑结构设计的一些局限，实现了对整个建筑的整体、全面规划。通过利用结构概念设计，以往针对高楼这类建筑结构，单纯的采用建筑结构设计会导致理论值与实际计算得到的数值相差很远，但是如果结合结构概念设计就能够避免这种设计问题的出现。

1.2.3 辅助设计人员更好实现设计

目前我国很多的建筑物都逐渐向高层发展，高层建筑结构的设计一个需要重点考虑的问题就是抗震设计。针对高层建筑物的高层结构设计，需要做到的是对抗震分析计算的精准，不能有超过标准以外的误差[2]。利用概念设计可以在一定程度上解决这方面的问题，还能够降低设计难度。

2 结构概念设计在建筑结构设计中应用的注意事项

2.1 设计方案需考虑多方面因素

虽然结构概念设计能够展现出良好的设计性能，但是考虑到设计方案设计到建筑质量、建筑外观等多个方面，因此建筑结构设计人员在应用结构概念设计方案的过程中，一定要考虑到设计方案的安全性、合理性，包括材料、建筑设计要求、建筑功能等，只有这样才能够确保结构概念设计的作用真正发挥出来。

2.2 减小计算简图的误差

建筑结构设计人员在进行结构运算的过程中需要选择正确的简图，这一点要求设计人员结合实际情况进行简图的设计，在这个过程中设计人员还需要考虑建筑结构中实际的节点情况，最大程度的减小简图的误差，确保后续工作的顺利开展。

3 建筑结构设计与结构概念设计的协同应用分析

3.1 建筑结构设计与结构概念设计的协同

将建筑结构设计与结构概念设计协同工作，最终的目的就是确保建筑工程内部结构体系的优化与整合，实现建筑工程设计水平的提升[3]。将建筑结构设计与结构概念设计协同，实际上就是充分发挥出每一个建筑构件的价值，确保每一个建筑构件能够在已经设定好的使用年限中发挥出其作用，在受到各种外力条件下依然能够保持良好稳定状态。针对建筑结构设计与结构概念设计的协同，可以将建筑构件作为一个整体结构，例如需要发生水平位移时，考虑到高层结构，可以通过设计大的截面柱开竖槽，减少短柱，通过这种方式确保每一层的手里能够达到承受力的最大限度。

3.2 结构概念设计优化细部结构

利用结构概念设计还能够实现整个结构体系的优化，但是要做到这一点就需要对每一个基本构件的特征有一个全面性的了解与掌握。结构概念设计的一个优势在于，能够在缺乏具体的参考数据的基础上利用结构概念设计的优势开展对细部结构的设计与优化[4]。例如，在对一个建筑工程进行设计的过程中，考虑到后期的自然因素会对建筑物造成影响，以地震为例，建筑物在设计之初一定要考虑到对地震的防护，但是设计时无法知晓地震的相关参数以及具体对建筑物的影响，面对这种情况实现设计有一定困难。这种情况下就可以考虑采用结构概念设计的方式，通过利用结构概念设计将参考数值作为相应的参考数据实现后期防护设计工作的开展。另外，值得注意的是在进行结构概念设计的过程中，还需要结合科学合理的设计方法，进一步对结构概念设计工作进行优化。其中的重点就是针对细部结构的优化设计工作[5]。只有这样才能够确保结构概念设计工作发挥出其价值。

3.3 结构概念设计与下部地基基础结构的设计

针对下部地基基础结构的设计工作，考虑到地基基础关系到整个建筑物的稳定性与后期建筑物的正常投入[6]。面对这种情况在进行设计的过程中一定要结合各个方面因素开展对地基基础结构的设计，包括建筑工地环境、土质等各个方面的因素，实现对整个建筑工地的深入、全面了解的基础上开展设计，例如可以在了解建筑工地环境的基础上再结合建筑物的个体情况选择合适的桩基类型，确保达到设计要求的同时保证施工效果。

4 结语

在建筑结构设计的过程中，协同应用结构概念设计可以实现对比较复杂的建筑结构进行科学处理与计算，还能够实现对建筑工程设计方案的优化。实际上，结构概念设计工作并非是简单的结构工程师进行规范加计算的工作，实现是的对整个建筑工程在结构设计概念等多个方面的掌控。这一点也提示，想要设计出各个方面符合标准与要求的建筑物，建筑建构设计师仍然需要不断学习，不断进修，这样才能完成相关设计工作。

[1]余义泽.浅谈结构概念设计在建筑结构设计中的作用[J].建材与装饰，2016（38）：90～91.

[2]陈 旭.概念设计对于建筑结构设计的作用分析[J].建材与装饰，2016（10）：87～88.

[3]唐云启.研究概念设计在建筑结构设计中的意义及应用[J].建材与装饰，2015（52）：90～91.

[4]江涛.结构概念设计在建筑结构设计中的作用分析[J].四川水泥，2015（08）：108.

[5]范文勇.结构概念设计在建筑结构设计中的作用分析[J].中华民居（下旬刊），2013（09）：35～36.

[6]赵领楠，葛莹.概念设计在建筑结构设计中的重要性及应用[J].企业导报，2012（22）：254.