宋淳
汉嘉设计集团股份有限公司 浙江 杭州 310005
建筑行业是国民经济中的支柱性产业，在工程建设活动中，建筑结构设计相关建筑物的安全以及建设的经济性，国家也有相关的绿色建筑要求。在开展结构设计的过程中，存在多种不确定因素，如果在隐蔽项目验收之后发现结构存在隐患或者浪费，严重情况下会出现安全事故，不利于和谐社会的构建。为了保障施工的正常开展，在设计图纸深化之前就要注重概念设计与建筑结构设计的结合，预先避免一些不合理的结构布置。根据以往建筑研究案例，先期的概念设计促使建筑整体结构质量已经经济性的提升，缩短建筑施工所需时间，提升项目品质。
1.1 概念设计的重要性
在开展建筑设计的过程中，要将概念设计作为工作开展的前提，立足于特定的空间基础之上，使用空间思维与理论经验的结合，完成整体设计工作，给出建筑结构设计方案。也就是说，概念设计是建筑结构设计的重要内容，主导整体思维的发展，成为工作开展的核心。概念设计的认知及理解依靠设计人员从业时间延长相应提高，但从一些角度而言，该观点的应用过于理想化，当外在的因素不会对整个设计工作开展产生制约时，才能够将这一规律展现出来[1]。根据现今施工开展情况，在大多数设计单位的工程建设中，缺乏对技术施工内容的优化，并且没有注重概念设计工作开展的创新性，依旧采取的是传统、陈旧的思维手段，导致工作开展呈现出格式化现象，在不断地模仿各种姿态开展工程设计，并不愿意进行工程的创新，设计人员短时间内无法接受全新的建筑工艺手段，导致实际规划设计的建设施工方案质量不达标，自身所具有的应用价值和社会意义得不到发挥。对问题原因分析，主要是设计单位的人员培训管理不积极、不及时，项目周期比较紧凑无法及时复盘思考，以及设计人员对电算的依赖性等。
在时代发展背景下，计算机软件层出不穷且让从业人员产生较强依赖，设计师偏向于建模师。相应人员依赖计算结果的限制，而不具备根据相应细节进行调整结构体系的能力。同时一旦计算机系统运行出现问题，设计人员也无法及时地对设计中的问题加以处理，无法对设计方案进行判断及调整。比如在混凝土结构设计的过程中，经常使用到弹性理念，根据弹塑性理念的应用进行适当的延伸，当其达到极限状态后，可以完成截面的操作[2]。有些设计师并不清楚计算结构与设计结构受力不均的问题，完成的设计虽然不会显示超筋等信息，但相应造成配筋过大或抗扭过大等问题，却不是通过调整受力路径等方式解决。这样需要在后续图纸深化中进行适当的修改，但是修补中需要花费较多精力与成本。
在开展日常的设计工作中，要注重对相关内容的强化，使用概念设计工作原理，完成对整个结构布局的调整，根据最初的设计方案完善整体建筑施工方案，促使施工人员专业化水平的提升，能够将结构概念设计落实到工程项目中，不仅提升施工设计工作开展的整体性与安全性，同时促进设计单位工作的开展质量。设计人员彼此之间经过理念的沟通与交流，激发出作品设计的灵感，对工作方案进行创新，满足施工开展的各项需求。
1.2 概念设计具体流程
在开展概念设计的过程中，设计人员在电算前需要根据方案及项目诉求采取妥善的结构体系选择，这可以帮助建筑及方案排除一些不适宜的理念，并具有针对性的完善方案。再构建起稳定的结构模型选择适当的构件尺寸将工作开展内容覆盖到建筑结构体系、计算简图等多项内容中。
设计人员在明确建筑物的功能之后，保障相关功能的可实现性进行充分全面的发挥，同时对各种可能存在的影响因素进行分析，适当地对结构构件展开微小的调整，以此保障结构体系的空间、美观、功能符合建筑的要求，同时为建筑物的经济性创造出更多效益[3]。
2.1 场地选择
在开展结构设计中，注重场地选择的科学性与适宜性，能够安全及经济地完成方案设计。在一些施工场地的地基选型中，采用概念设计法，对整体因素加以综合考虑，不同建筑对地基基础的需求差异较大，不同的地基沉降会影响到建筑的稳定性。结合施工所选择的场地情况，进行结构基础设计的优化，避免出现失误，对后期整个结构沉降产生影响[4]。同时还需要派遣施工人员前往施工现场考察，掌握当地的水文、地理等多种条件。明确结构选型的关键参数，得到相应的抗震等级，场地类别粗糙度等制约因素，深入对施工区域的抗震因素分析，确定周边区域的抗震指标数据，提升建筑施工结构的安全度。
2.2 结构方案选择
在建筑设计过程中，所选择的不同结构体系对安全及经济性产生的影响是比较大的，通常情况下，将概念设计法应用在设计中，工作要按照方案要求展开，经过筛选之后选择出最佳结构体系。建筑结构设计最终成果对建筑施工质量产生较大影响，一旦明确外部施工因素后，也要掌握内部的影响因素，保障所有设计人员设计工作开展的规范性，并且融入工程施工开展的标准中，提升建筑结构设计工作开展的合理性，为建筑施工开展质量奠定坚实基础。施工中对结构应用方案的选择，要从多个不同因素加以分析，保障选择所具有的适宜性特点，为后续施工开展奠定坚实基础。
2.3 抗震设计
通常情况下，在组织开展建筑结构设计的工程中，需要注重对抗震因素的设计，通过优化抗震设计内容，保障建筑施工的稳定性，强化建筑整体的灾害预防能力，最大限度降低地震等自然灾害造成的影响。施工人员在开展设计工作时，要根据施工区域的地质条件，明确混凝土的施工等级强度，混凝土作为建筑施工的重要材料，要保障材料整体质量与性能满足施工需求，提升建筑施工质量的结构刚性与耐久性[5]。在建筑工程开展之前，事先完成对施工区域地震等级的评测，为设计人员提供相关数据资料。在检测地震强度时，如果施工区域的地震力比较高的话，就需要增加建筑钢筋数量，设计人员要明确钢筋使用数量与建筑抗震能力之间的关系，根据施工区域的测量放样获取的结果，进行适当的优化调整配置。设计人员在使用概念设计法时，借助BIM技术的应用，完成对地震发生过程的仿真模拟设计，客观的展开对建筑施工区域抗震设计，保障工作开展的科学性，有效弥补设计中存在的不足，优化建筑抗震性能，提升工作开展质量。
2.4 平面设计
想要提升建筑结构设计的抗震能力，就需要设计人员在开展平面设计时，要注重对结构部署情况的考量，合理实现对建筑结构的扭矩度加以调控，避免在建筑应用过程中出现连接问题。对于建筑局部区域需要完成抗震缝的设计，根据相关方法的应用，逐渐的细化现存结构单元，将其分为多个不同抗震单元。结合现今建筑结构的平面设计特征可知，当建筑施工高度在不断提升时，建筑自身所承担的风险压力也在不断增加。经过专业化的检测之后，此时圆形的建筑平面风荷载矩形面变小，在不同位置上整个平面刚度是比较接近的，还需要在建筑的周边布设抗侧立柱，以此不断提升建筑整体的抗侧刚度[6]。通过对建筑结果设计的优化，实施科学的设计工作开展方案，按照结构特征、环境特征等，实现对概念设计原理的科学化应用，优化建筑的坡面设计，避免建筑施工中出现更多漏洞。
2.5 纵向设计
在组织开展抗侧力结构设计时，建筑的结构性刚度需要严格遵守从上至下的分布施工法，减少出现突发事件的概率，同时保障在施工中降低结构设计的水平荷载力抵抗。而在进行纵向建筑结构设计时，适当地加强或者是减弱对建筑结构构件的处理，如果遇到的建筑结构规模比较大，就需要采取高刚度束筒操作，以此提升建筑的节能减震效果。通过对建筑结构自身特征的分析，结合整个建筑结构设计操作实践，将创新理念融入设计中，借助斜拉索工作开展模式，保障建筑整体空间环境的安全性。建筑施工设计工作的开展，要合理的强化对概念设计法的应用，保障建筑结构设计施工方案更加完善，提升结构设计工作开展效率的同时，促使施工设计方案更加合理。
2.6 基础结构设计
将概念设计应用在建筑结构设计中，对整体施工的稳定性产生一定的影响，但是需要保障施工方案设计的准确度。设计人员在进行概念设计时，需要掌握施工区域的地形地貌，强化对大数据技术的应用，完成对区域内部各项数据资料的采集与分析，提升结构设计方案的优化，促使建筑施工水平得以提升[7]。在地基施工中，主要采取的是箱形基础、桩基础属于常见地基形式，将其所具有的应用价值充分发挥出来，在基础选择工作中，需要注重对基础承载力、变形沉降量等数据资料的分析。如果建筑施工的楼层比较高，就需要使用桩基础完成操作，最大限度实现对变形量的控制，将其所具有的调控作用发挥出来。
项目位于杭州市临平区某住宅小区，17层剪力墙体系住宅楼，层高2900，剪力墙抗震等级为3级。项目分析在建筑平面中间两户之间的分户墙在计算时是否设置剪力墙，此做法符合概念设计中的“墙柱弱梁”概念，即让竖向构件吸收更多的地震力，减少梁的相应配筋。同时也符合“小震不坏，中震可修，大震不倒”的抗震设防标准[8]。
在此概念下，得出的相应两个不同的结构电算模型，其主要区别即为增加此剪力墙，其余微调构件尺寸以保证两个楼的位移角等指标几乎一致。经过相应配筋计算后，得出增加剪力墙的电算模型相应减少整楼用钢量的0.3kg/m2。造成此结果的主要原因为：增加的剪力墙吸收了大部分的地震力，且减小了梁的跨度，相应增加的构造钢筋远小于梁增加的弯矩计算配筋。
在后续的设计中也相应结合了场地，以及基础的造价，以及项目的进度进行考虑，先行区楼栋的基础按照筏板考虑，所以没有增加新桩，则按照增加剪力墙的方案更为经济，其余区块考虑做防水板+桩基基础，此处须增加1～2根桩，且首层按照建筑考虑有南入门厅，也相应影响建筑空间的使用，则取消该剪力墙设置。
总的来讲，当前建筑行业发展速度较快，现今要求设计人员在进行设计的过程中，需要采取到概念设计，与现代化建筑管理信息服务系统相结合，将概念设计所具有的效果发挥出来，保障设计工作的合理性与可行性得以提升，为后续项目施工工作的开展提供安全和经济的保障。本文阐述了概念设计的重要性，而后深入展开对概念设计在建筑结构设计中应用途径的分析。
猜你喜欢概念设计剪力墙抗震浅析概念设计在建筑结构设计中的应用建材发展导向(2022年20期)2022-11-03关于房建结构抗震设计的思考建材发展导向(2021年14期)2021-08-23民用建筑结构设计中短肢剪力墙技术应用建材发展导向(2021年12期)2021-07-22剪力墙结构设计应用浅析建材发展导向(2021年12期)2021-07-22概念设计在建筑结构设计中的应用论述建材发展导向(2021年7期)2021-07-16古建抗震有绝招少儿美术(快乐历史地理)(2019年4期)2019-08-27非加劲钢板剪力墙显著屈服位移角的研究建材发展导向(2019年10期)2019-08-24孙荟CG概念设计作品文艺生活(艺术中国)(2018年11期)2019-01-03抗震建筑材料简介上海建材(2018年6期)2018-03-212016红点奖最佳概念设计TOP10工业设计(2016年11期)2016-04-16
