概念设计在建筑结构设计中的应用研究

张惠赟

（江苏大汉建设实业集团有限责任公司，江苏 徐州 221600）

在我国建筑行业的不断发展中，建筑设计也面临着更加严峻的形势。在此背景下，概念设计因为自身的独特性而得到了广泛的关注。概念设计在运用方式、设计思想、使用手段和理论知识上都为建筑设计环节提供了非常重大的帮助，为此在建筑设计结构中进行概念设计和结构措施的应用具有重要意义。为了进一步增加建筑结构设计的质量，要充分增加概念设计的应用力度，让概念设计在建筑设计中的地位不断提升，切实做好建筑结构设计工作。

1 概念设计的含义和方法

概念设计是一种帮助设计师实现建筑结构设计多元化需求的主要方式，是建筑设计人员立足自身的设计经验、理论知识和需要设计的建筑项目工作核心开展的设计工作，其不仅对整个建筑的抗震结和整体建筑布局开展规划，还在建筑项目机构设计的起始阶段对设计计划开展概念性的分析预算对比。这种先进的设计方式准确性高并且设计概念明确，更加便捷，进而让施工单位在实际工作增加经济效益，更好地发展企业。实际设计工作中，要不断利用概念设计的方式扩大建筑结构设计的质量，利用先进的设计方式，制定出更加科学合理的设计方案，保障工程项目能够顺利完成。

通常情况下把概念设计的工作方式细化为分析、综合、评估，分析是对项目开展全面了解，综合了解问题，但是会出现概念设计分析数据不完全、不够准确问题模糊不清的状况；后续的综合阶段就是相关建筑工程师，把自己已经掌握的理论概念和现实情况充分融合，再利用自身的思维能力和创新思维做到建筑项目工程的设计工作；在最后的项目评估阶段就一个各个设计方案之间进行比较选择的环节，这是一个能够循环进行的过程，直到出现能够满足设计师和客户要求的方案为止。设计师在开展评估工作中要积极主动地借助各种辅助工具强化评估质量，进而构建出符合自身经济条件和技术条件的建筑结构设计方案。

2 概念设计在项目工程建筑中的具体应用

2.1 科学合理地选择建筑场地

项目工程设计中最重要的是施工场地的选择，这是决定该项工程能否顺利竣工的核心要素，在建筑设计中起到决定性的作用。在开展建筑施工场地的选择中，要充分考虑到防护安全距离、建筑结构是否牢固、日光照射具体时长等要素。除此之外，还要在建筑设计环节中充考虑到抗震因素，尽量避开一些危险地段的选址，主动放弃一些在地震带或者容易出现自然灾害的地方，在不能避免出现问题的时候要充分增加抗震措施，进而保障建筑的安全使用。在开始设计工作之前，工作人员需要观测建筑物抗震点是否可发挥实际作用，并对施工场地的地质情况加以调查。这样能够尽量减少安全隐患问题的出现。相关设计人员要根据实际情况制定科学合理的设计方案，不断强化设计量，保障建筑施工顺利进行。

2.2 根据施工现场选择建筑结构设计方案

在建筑场地选定后，就要依照建筑的地质地形特点和设计建筑的形式对建筑设计开展选择。通常情况下在工作中能够使用的基础主要有桩基础、箱型基础等。在这两种基础中，桩基础更加适用于地质土壤松软和负荷巨大的多层建筑结构，在各种高层的建筑中有着极为广泛的应用，特别是在一些天然地基中使用桩基础能够让建筑的压力从上向下传递，进而保障建筑的稳定性和实用性。而箱型基础有很优良的整体刚度，能够把建筑承载压力均匀地传递到下方结构，保障建筑整体结构的稳定性，能够切实减少出现基础不均匀降沉情况，保障建筑的使用价值，进一步做到保障建筑的抗震性能，对做好抗震工作有极为重要的意义。为此，相关设计人员要根据施工现场情况选定建筑设计方案，进而做出最佳的设计方案，切实提升建筑质量，扩大经济效益，让施工单位得到充分的发展与进步。

2.3 建筑主体结构的选择

一般情况下，建筑结构的设计工作基本都要遵守对称、合理的设计原则，进而切实有效地降低扭转力，保持非稳定结构构件正常工作以及降低其材料损耗，进一步提升经济效益。通常来说，建筑的结构对称是通过各种抗侧力结构的主体对称来实现的，比如剪力墙中的结构布置就是这种情况。为了进一步实现结构对称，经常会通过调整建筑的质心、结构侧心和平面形新之间的距离，做到建筑结构的对称性。这样一来建筑结构设计就能够保持极强的稳定性，从而提升建筑质量。

2.4 建筑结构的刚度选择

建筑结构的刚度也是建筑中十分重要的一项指标，同时它也是建筑设计环节中最为重要的一环，所以在建筑结构设计中要充分遵循概念设计的理念，对建筑的刚度进行合理选择。建筑刚度的科学合理设计能够有效地增加结构自振周期，进而减少来自地震的危害。与此同时，还能够切实减少建筑材料的损耗以及建筑空间占用的情况，进而增加建筑物的平面可利用空间。只有相关设计人员能够科学合理地开展设计工作，才能够在建筑施工中保障工程质量，提升建筑使用价值。

3 提升建筑结构设计质量的核心要点

3.1 增加材料的利用率

在实际施工中，要利用好协同工作，充分实现建筑物的结构稳定性和增加施工材料的利用率，避免出现浪费资源的情况，进而提升经济效益。经过大量的实践调查，在施工中，材料的利用率越高，施工结构的协同工作力和建筑的稳定性就越高。特别是在当下节能、环保的时代主题下，建筑设计工作要转变工作制度，要利用最少的资源，做出最好的建筑物。比如在施工中常见的矩形截面受压构件，这种构件在现实工作中使用频率极低，主要影响有两个：一是梁的长度出现变化就会导致梁弯矩的改变，二是在梁的中和轴周围材料使用率降低。在这种情况下，可以使用概念设计开展结构分析，对梁截面的应变梯度进行调整，进而让相关构建能够保持轴心受力，切实增加施工材料的使用率。经过大量的研究分析，出现了一种全新的桁架机构，有助于减少建筑中无用的材料，不断增加材料利用率，不仅能够充分达到原有目标效果，还能够切实降低材料成本，进一步提升经济效益。设计方案要符合时代发展和客户需求，进而最大限度地强化施工质量保障。

3.2 设计结构体系中保持协同工作

在建筑结构设计中使用概念设计是十分有必要的，而在概念设计中协同工作又是极为重要的一种工作方式，协同工作要求建筑结构内部的原件都处于一个相互协同的工作状态。这种协同效应要想得到充分实现，不但要保障线管结构构件在承载极限下还能继续工作，而且还要保持一定的耐久性。在建筑结构中保障协同工作能够通过构造柱和圈梁把整个建筑结构整合成为一体进行受力，尽量不让建筑自身承受压力。现如今，随着我国各种高层建筑不断涌现，为了满足各个高层设计对建筑使用水平的要求，就要在高层建筑中保持高质量的设计工作，减少在高层设计中出现各层短柱的情况，同时，还要提升相同面内承载压力的能力。想要达到这样的工作标准，需要让同层的抗侧力结构处于一个相同的水平。只有这样才能进一步做好建筑设计工作，切实提升房屋施工质量，为施工单位带来更大的经济效益，保障施工方顺利开展工作。

3.3 结合概念设计的知识提升建筑结构设计质量

概念设计能够充分体现出设计师的创新性。因为很多传统性的设计方式需要设计人员结合设计手册、计算机辅助程度等方式开展设计工作，进而导致设计工作没有很强的创新性和独特的设计风格。在使用概念设计时，可以让相关设计师在设计工作中根据自己的经验和书本理论知识，配合制定出具有创新性的方案，切实满足实际施工需要。概念设计还能够充分提升设计人员的设计能力，很多设计师都是在一定条件下开展设计的，这样能够切实增加设计质量，当然这种情况也是概念设计允许的，能帮助设计师解决在设计工作中遇到的问题，进而强化设计质量。相关设计师要在实际工作中应充分遵照正确的设计理念，开展设计工作，保障设计工作质量，切实提升建筑设计工作质量。并且这种概念设计能够充分改善有些设计师缺乏理论工作经验的情况，为广大设计师提供更全面的帮助。最为主要的是这种概念设计能够在设计师设计出方案时，在各个方案中能够选择出最优质的方案，能够充分体现出设计方案的经济性和实用性，切实减少各种问题的出现，以此优化设计师所设计的方案。

4 结束语

长久以来，低投入、高回报一直都是建筑行业追求的最终目标。但是，在新时代背景下，还需要让建筑物具备一定的特殊性。这就是概念设计的主要内容，也是建筑行业发展的必然趋势。在建筑结构设计中，利用概念设计能够让建筑结构更加科学合理，进而做到减少施工中所使用的材料。伴随着概念设计的不断深入应用，其不断被建筑设计师所接受，并且已有成为主流思想的趋势。这样一来，就能够在建筑设计中不断发现概念设计的身影，进而更好地推动概念设计在建筑结构设计中的应用，不断推行建筑行业的发展与进步。