广州南方建筑设计研究院 广东广州 510000
摘要：随着我国国民经济的飞速提高，人们对自身的生活质量要求越来越高，建筑结构在设计以及施工的时需要考虑其合理性，建筑结构的合理性能够直接影响到建筑的质量、安全及使用的便利性。结构布置设计是结构设计首要环节，结构概念设计环节做好了，能够有效的降低建筑工程出现错误的概率。本文简要分析了概念设计在建筑结构工程中的作用以及具体应用。
关键词：概念设计；建筑工程；应用分析
优秀的概念设计能够有效的推动建筑工程设计良好的进展，概念设计的过程就是相关设计人员根据客户的需求结合规范及施工等要求提出符合工程实际的建筑结构方案，概念设计的合理性能够直接对建筑设计的质量造成影响，对此，相关工作人员应该对概念设计环节提高重视度，并且积极的完善概念设计，最大程度的避免概念设计出现问题，争取有效的提升建筑工程的质量。
一、简述概念设计的定义
在建筑工程中，概念设计就是说用量化的方式对客户的需求进行分析，然后根据各方面的要求（功能、消防、整体效果、材料使用、结构合理性等）得出一个概念性的建筑方案，在进行概念设计的过程中，比较重要的一个环节就是从客户提出要求的分析阶段一直到产品设计的阶段，这个过程的进行实际上是从抽象到具体，从粗略到简单的过程，相关工作人员为了保证概念设计在实际建筑工程中的落实，在选择确定建筑结构之后，需要对建筑结构进行分析，在分析的过程中，利用力学模型对结构进行计算，根据结构计算结果不断的完善建筑方案，这样做能够有效的保证建筑结构设计与各专业间配合的连续性、前置性，保证建筑设计的合理性。在概念设计应用到实际建筑工程的设计过程中，设计人员应根据实际的施工情况对概念设计中存在的一些问题进行模拟并且及时制定解决措施，根据自身的经验对概念设计进行调整，在调整概念设计的时候，相关工作人员应该充分协调考虑各项因素，这样才能有效的提升建筑设计结构的合理性，这能使概念设计更加满足建筑结构设计、施工及功能的需求。
二、建筑结构概念设计的原则
（一）直接、明确性
在进行建筑结构概念设计的时，需要遵循简单性的原则，尽量使传力途径变得明确，进而有效的提升结构的承载力，因此，在进行结构体系设计的过程中，需要注意建筑结构受力及变形的基本形式，根据计算结构进行合理判断量化分析，这样能够最大程度上的降低建筑结构的薄弱环节，能够有效的提升建筑结构概念设计的质量以及合理性。
（二）整体性
在建筑结构概念设计工作中，整体性也是其一个重要的原则，为使建筑结构能够高效的传递及抵抗水平地震或风荷作用，结构整体的刚度需要合理分配，结构竖向构件需均匀布置，使得结构体系的抵抗水平作用导致的结构的平动、扭转都在合理的限值范围，结构整体安全可靠，竖向构件整体承载力能够有效的抵抗地震等自然灾害。
（三）规则性以及均匀性
建筑结构规则性包括结构平面的规则性和竖直构件的规则性，结构平面是否有凸凹性、楼板不连续性等；结构竖直构件是否有不连续性、稳定性不足等。这些都容易导致结构产生薄弱点，对结构抵抗地震作用有不利的影响。建筑楼层质量也应均匀分布，如若质量偏心较大，容易产生整体结构的附加弯矩，水平荷载作用下其影响更加严重，对结构整体的抗倾覆有很大影响。
（四）选型合理原则
结构体系应结合建筑功能要求，建筑结构高度、工程项目场址基本情况、工程施工等要求进行选型。通常情况下150m内的项目采用钢筋混凝土结构体系，150m以上的项目采用钢结构或混合结构体系。多层的学校、医院、商场、办公楼等有大空间要求，一般采用框架结构；高层的酒店、住宅等对使用功能要求较高，相对改造较少时可采用框架—剪力墙结构、剪力墙结构等；高层的酒店、办公楼等有大空间、后期改造的可能时可采用框架—筒体结构。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在建筑结构概念设计的应用中，主要的目的就是优化建筑结构布置，提升建筑结构的质量，并且让结构的布置能够更加合理。
三、概念设计在建筑工程中的作用
（一）概念设计在场址选择中的作用
为了能够使建筑结构设计合理性能够最大化的得到保证，在施工之前就需要对实施场地进行严谨的选择，在保证了施工场址合理性的情况下，才能够保证后期设计施工的顺利程度，这对于后期建筑工程的实施有很大的推动作用。在施工场地选择环节中，若是能够合理的运用概念设计，就会使是工程设计与场地选择的结合更加合理。
建筑场址选择的时候，需要注意以下几点，首先，相关工作人员应该对地形进行综合考虑，不同的地形会对建筑结构会产生不同的影响，在特殊情况下，地形因素甚至会成为影响建筑结构的重要因素，因此在设计时需要充分考虑到场地实际情况，结合场地情况进行建筑结构方案的选型。比如场地分布有不同条件的地质情况时，高层建筑优选布置于地质情况较好的地段，多层或地下室等布置于地质情况稍差的地段。在选择施工场地的时候对施工场地都应事先进行评估，这样能够有效的保证施工场地能够高效的满足建筑设计要求，有效的减少建设单位投资，合理的保证结构安全。
（二）概念设计在提升建筑基础选型合理性中的应用
在建筑场地选择之后，为了能够提升建筑工程施工的顺利程度，相关施工人员应该对地形的特征以及结构设计进行考虑，在此基础上对建筑基础进行合理的选择。例如广东地区比较常用的基础形式有桩基础、处理地基基础、天然地基基础等。桩基础在建筑工程中是最常用的，这种基础形式将上部墙柱轴力有效的传递至较深的土层和岩层中，能够较好的适应多层及高层建筑结构需要。
例如笔者遇到的一个项目，该工程地上24层、两层地下室，抗浮水头9m，底板底岩土层为强风化岩，基底岩层承载力较好。地下室典型柱跨为7.8m×7.8m，原设计采用纯地下室部分800厚筏板+下柱墩、抗浮锚杆基础方案，锚杆按@1950X1950布置，锚杆受力差异较大，底板结构材料仅为构造设置，从某种意义上来说是材料或性能方面的浪费、底板较厚需考虑大体积混凝土的施工养护。调整后基础方案为450厚筏板+上柱墩、抗浮锚杆基础方案，锚杆布置于板跨中变形较大部位，各锚杆受力差异较小，有利于充分发挥锚杆的性能，由于筏板受力均匀筏板配筋基本为构造配置要求，筏板厚度减少后整体基础混凝土及钢筋用量降低较多，节省工程投资。
（三）概念设计与计算及分析的结合应用
在现代建筑快速发展的背景下，计算分析技术是建筑工程设计中的一个重要的组成部分，应用计算机进行辅助设计分析有利于提高设计及施工效率，使用计算机辅助计算使建筑结构方案更加直观的呈现给业主方，有利于建设方量化分析及确定建设投资概算等。而对于结构计算分析而言，计算分析技术的应用效果还没有达到精确的标准，计算机分析软件可能存在的一些缺陷和工程实际的复杂性是导致这种现象的主要原因，这种缺陷或复杂性就会影响整个建筑质量及安全。设计人员应具备基本的结构概念。平面有凹凸不规则时，凸出端离结构质心、刚心较远时需加强其抗扭能力，结构布置需保持框架连续性，增加结构冗余度和延性要求；平面有楼板不连续时，需保证连接处薄弱楼板局部基本的强度及刚度要求，使水平荷载传递至此处时应力能够得到有效传递。
总结
根据上文可以得知，建筑结构概念设计会直接对建筑工程的整体质量产生影响，因此，相关工作人员在进行设计的时候需要对概念设计提高重视，在进行建筑结构设计的时候需要注重概念设计与实际要求的结合，这有利于提高建筑结构设计的合理性，前期结构概念设计的介入，能够有效的降低后期建筑结构设计中出现的问题。
参考文献
[1]方鄂华. 高层建筑钢筋混凝土结构概念设计[M]. 机械工业出版社，2004.8：205～208.
[2]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.
[3]李志刚. 关于建筑结构设计中概念设计与结构措施的分析[J]. 低碳世界，2016（03）：123-124.
[4]张涛. 建筑结构设计中概念设计的运用实践分析与研究[J]. 江西建材，2017（20）：14+21.
论文作者:李润林
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/13
标签：概念论文; 建筑结构论文; 结构论文; 建筑论文; 合理性论文; 结构设计论文; 场地论文; 《建筑学研究前沿》2018年第21期论文;