基于概念设计的建筑结构设计探讨

陈志馨

（吉林省光大建筑设计有限公司，吉林 长春 130000）

目前，人们在特定的空间结构系统在整个研究中有一些限制，在设计过程中采用了许多假设和简化。因此，这就需要结构工程师对整个结构体系和基本积分系统深入的理解之间的关系的机制。针对目前建筑结构设计中常规的现象，从根本上避免了由于不同的设计软件设计不科学问题出现，我们应该提倡概念设计的理念，促进结构设计工程师的创造性，推动结构设计的发展。

1 概念设计的概念

所谓的概念设计一般指不经数值计算，尤其在一些难以作出准确的数据分析或结构在设计规范中难以指定模糊点，根据系统的整体结构与基本点、结构力学之间的关系，建筑物的老化机理、损伤、试验和工程实践数据是根据基本的设计原理和设计思想得出的，从整体结构的角度确定整体布局和抗震结构的具体要求。结构是建筑的基本应力骨架，无论工业建筑、居住建筑、公共建筑或某些特殊建筑的结构，都必须承受结构自重、外部荷载(活荷载、风荷载、雪荷载、地震效应等)、变形(温度变化引起的变形、地基沉降、结构材料收缩徐变等) 和环境影响(日照、雷暴空气污染效应等)。

2 结构设计现状

1） 我国现行的传统设计体系在连续结构设计理论研究和设计实践的发展中，已经积累了很多有用的经验，体现在设计规范、设计手册、标准图集的更新和完善。建筑师给出了一个空间形式的解决方案，然后把它们拼凑起来，组合起来，看看是否需要把它们加起来。结构设计思想很简单，只是根据目前的规范、设计手册、标准图集和建筑师给出的空间规划，依靠结构设计程序就可以完成。这不仅不能有效地利用他们的知识进行精心设计，还会阻碍他们的创造性思维和建筑科技的进步；2） 当前设计行业市场竞争激烈。在某些设计研究所，尤其是设计研究所的规模相对较小，为了留住客户，以满足甲方的各种需求，甲方有时候成为一个设计师。近年来，重视计算机应用教育，建设高校学生毕业设计。计算和绘图主要采用结构设计软件。

3 概念设计及计算设计的关系

随着计算机的诞生，大量的结构设计软件相继涌现，分析了目前应用软件对有限元程序的分析。它避免了经典弹性力学连续解决困难，使大型、复杂结构的计算变得很容易。利用能量原理研究单位和离散聚合的平衡，结构的计算机作为数值分析工具。结构工程师只有与架构师合作的整个设计过程(重点从设计)，有自己的系统的结构功能。然而，目前的设计助推器有限元在业界越来越多，无论花大量的精力为老少研究有限元，经过学习，认为自己已经掌握了有限元的万能性。

4 建筑结构设计中概念设计需要注意的要点

4.1 合理选择结构方案

概念设计的目的是设计经济、合理、适用，实际上也是设计师根据经验理论和专业设计。在工程结构设计中，结构工程师使用多层，高层结构三维空间结构分析程序计算框架底部，也人为地安排一些地震的墙壁，地板，既能满足合理的刚度比值也不能正确反映了底部框架地震应力状态。

4.2 选用恰当的计算简图

计算原理图结构计算的基础，如果计算示意图选择不当，将导致结构安全事故的发生，因此，选择适当的计算原理图是一个重要的条件，以确保结构的安全，设计师应选择合理的计算原理图从实用的角度来看，计算原理图也应有相应的结构措施来保证。事实上。结构是一个空间结构，所有的组成部分以不同的方式协同工作，每个组成部分都不是单个组成部分的整体结构，而是整个有机体的一个组成部分。

5 建筑设计中几个重要的结构概念

建筑概念简单地说就是建筑结构的一般规律及其最基本的特征。这是非常重要的。结构工程师只有与架构师合作的整个设计过程(重点从设计)，有自己的系统的结构功能，下面是一些结构概念

5.1 基本受力状态

基本结构的应力状态可分为拉，压力、弯曲、剪切和扭转。在这五种应力中，应力轴的张力是最合理的，特别是对高强度钢丝，抗拉强度高的材料是特殊合理的应力状态。因为现在建筑越来越复杂，但是结构的概念不能是错误的，但也必须使用概念" 结构，计算机分析判断结构的正确与否，这是最关键的。虽然轴向压缩应考虑采用大回转半径的型材，但它也处于良好的应力状态，因为它可以充分利用型材，特别是对于抗压强度高、抗拉强度差的材料，如石材、混凝土、砌体等。使用桁架，可以节省材料，因此可以有更大的跨度。

5.2 材料对结构的影响

充分发挥材料的特性。建筑工程在结构设计中往往只注重不超过最大补强比，其结果是胖梁、胖柱、深基础的施工。以抗震设计为例，对一般结构进行设计，根据初步确定的尺寸、混凝土强度等级计算结构的刚度。通过计算地震作用下结构的刚度，进而计算最大弯矩和配筋。在结构设计中应充分考虑各种材料的特点，在其使用中做到面面俱到。但是，刚度越大，地震作用越大;配筋时，刚度越大，地震力越强。

6 结语

概念设计的提出本质上否定了计算设计的统一性，从而改变了传统的完全依赖计算结果进行设计的单一设计方法，这是设计方法的质的飞跃。而计算机程序的诞生发展了大量的结构，但结构工程师什么位置都没有改变。概念设计理念被越来越多的结构设计工程师所看轻，但是概念设计必将成为建筑行业的新思想，在今后的发展中，建筑师应该多发展概念设计，共同学习。