概念设计在建筑结构设计中的应用研究

张春霞

摘要：目前，社会经济的不断发展，建筑行业属于支柱性产业，必须高度重视结构设计问题。在结构设计中，常面临多种不确定因素，当存在设计漏洞时就有可能引发安全事故，对和谐社会建设危害影响大。为规避不良问题，需结合结构概念、设计过程，并考虑多种因素，对主体结构设计方案予以完善，确保施工工序安排的合理性，落实各项措施。通过大量建筑案例可知，融合概念设计措施，可加强主体结构质量，缩短工程建设周期，提高工程效益。

关键词：概念设计；建筑结构设计；应用

引言

建筑结构设计裂缝是工程建设中常见的质量问题之一，如果建筑结构出现了裂缝，将会大大降低建筑整体的结构稳定性和抗震性。从建筑设计到施工，如果操作规范性不强，不重视细节的控制，很可能导致不利因素影响建筑结构，出现裂缝现象。加强对裂缝问题的防治，可提高工程项目的建设质量，也能保障工程建设的效率和安全性。

1概念设计的内涵

在建筑设计实践中，设计人员需掌握设计方向，对多种资料进行采集和整理，保证设计材料分析的客观性。在设计实践中，还要分析具体流程、方案内容，并要调整方案内容，提升建筑施工方案的契合度。在概念设计应用中，要求相关人员对工程相关因素进行分析，如工程环境、功能、形态等。因此在建筑工程中，合理应用概念设计法，要求设计人员具备较高的业务能力，并且能够准确分析工程设计的影响因素，多方面探索概念设计方案，以保障建筑结构的实用性。

2建筑结构设计中裂缝产生的原因

2.1环境温度发生变化

建筑所在地区的温度以及环境变化,可能会导致建筑的结构产生裂缝,如果气候发生变化,会导致建筑内部出现不稳定情况。尤其是温度急剧上升的时候,建筑材料会因失水而干裂,很有可能导致裂缝出现。如果建筑外部与建筑内部之间的温度出现较大差异,那么裂缝会由于温度应力而出现。例如,在我国东北地区,部分建筑物会出现墙体裂缝,是因为施工时间在冬季,冬季施工会导致建筑物的砌体承受较大的温差,导致墙体上出现裂缝。而且在时间推移的过程中,温差产生的应力会由小变大,尤其在夏季气温较高的时候,墙体就会产生裂缝。

2.2受贯穿裂缝的影响

混凝土变形范围较大时，也会产生贯穿裂缝。混凝土遇水后会形成较高的工作温度，由于塑形阶段工作温度是逐渐升高的，形成的弹性应力模量较小，而内部应力也相对较小，因此，产生变形的可能性较小。一旦气温下降，混凝土就会发生变形。混凝土的体积会在水分挥发的影响下减小，建筑构件在地面、空气等原因的影响下也会产生应力变形。尽管有些建筑构件能够承受，可一旦超过承受范围，就会出现贯穿裂缝。在实际勘测中，必须根据勘测成果优化设计方案。

2.3未考虑建筑所在地的地质

我国幅员辽阔,不同的地区有着不同的地质环境,在正式设计建筑之前,相关部门必须派遣地质勘查人员前往建设地点进行地质勘查,返回当地的地质数据,为建筑设计提供更为可靠的依据。但是,部分建筑项目在设计阶段开始之前,对于地质勘查工作“点到为止”,或者完全没有开展地质勘查工作,按照以往的“经验”进行设计,导致建筑在设计完成之后,可能会由于地质原因而出现裂缝。

3概念设计在建筑结构设计中的应用

3.1场地选择

在建筑结构设计中，设计质量会影响后续施工质量。保证施工场地选择的适宜性，可顺利实施设计方案。在选择工程场地时可应用概念设计法，以综合考虑地形因素。不同建筑的地形条件差异大，且地形对建筑稳定性影响大。按照具体情况，优化结构设计方案，以免地形危害结构质量。此外，在应用概念设计法时，还要考虑地质因素，要求设计人员勘察施工现场，从而掌握水文地质因素。此外，深入分析抗震因素，确定抗震指标，提升建筑结构安全度。

3.2建筑空间的高效应用

建筑空间设计也会影响到建筑材料的用量以及建筑施工的能耗等，因此设计人员应注重建筑空间的高效利用，提升空间利用率，降低整体的面积需求，实现对城市土地资源的优化配置。尤其是对于大量的居住建筑项目来说，室内外空间的优化设计与充分利用能够有效控制房间面积标准，降低施工建筑的能耗。例如，日本在住宅设计中更加注重对土地空间的利用，很多设计师会将房屋中活动较为频繁的空间设计为公共活动枢纽，这样就能够减少室内交通的长度，降低空间功能的重复性，节约室内空间，达到低碳设计的目的。另外，优化空间设计能够推动建筑的良性循环，实现节能减排。在户型设计方面，设计人员应充分考虑不同居住者的需求及其需求的变化情况，提升户型的灵活度。可根据居住者需求的改变作出灵活的调整，这样就能够延长建筑使用的时间，降低建设装修的费用，进而实现节约能源的目标。

3.3抗震设计

在建筑结构设计中，抗震设计属于重要内容，优化抗震设计可保证建筑稳定性，提高建筑的灾害抵御力，降低地震灾害的影响。在具体设计中，设计人员应立足于地区实际情况，明确混凝土强度等级。在工程建设中，混凝土属于重要的材料，因此要使其性能、质量达标，保证建筑结构刚度与耐久性。事前测评施工区域的地震级别，为设计人员提供数据依据。在检测过程中，若发现工程区地震力较高，则要增加配筋数量。设计人员要正确认知配筋数量与建筑抗震能力的关系，按照测量放样结果进行调整。在应用概念设计法时，要求设计人员通过BIM技术对地震发生过程进行仿真模拟，从而客观分析抗震设计的科学性，弥补设计漏洞，对建筑抗震性能予以优化。

3.4结合当地地理环境因素进行结构设计

在建筑结构设计工作中，当地地质情况对工程的质量水平影响很大，所以需要对环境因素给予足够的重视，并且对当地实际地理情况进行仔细的勘察和数据分析。在考虑环境因素的过程中，需要相关人员对当地水文地质气象等多个情况进行全方位的数据收集和分析，并对其进行总结和评估，在环境因素基础之上进行建筑结构设计，确保每一项工程都能够在符合当地地质情况的基础上有序顺利地进行，而这也是提升建筑结构设计水平的重点所在。水文地质分析需要具体的工程勘察。但是现阶段我国的建筑工程实际方案设计容易忽略水文地质问题，水文地质的主要关键点在于其地下水，它不仅是土壤地质的组成成分，而且对岩土工程有着最为直接的影响。除此之外，在基础工程设计工作开展过程中，水文地质条件也是其主要的考虑因素，会直接影响建筑物的稳定性以及耐久性，因此需要对水文地质问题给予足够的重视。

3.5基础结构设计

建筑基础结构设计对建筑稳定性影响大，所以要确保方案的精确度。在概念设计中，要求设计人员掌握地区地形地貌，合理应用大数据，对区域内数据进行采集和分析，从而优化结构设计方案，提升辅助施工水平。箱形基础、桩基础属于常见地基形式，在应用时能创造出高价值。因此，在基础选型中，应注重基础承载力、变形沉降量的分析。如果建筑层数较高，则应用桩基础，合理控制变形量，发挥调控作用。

结语

随着建筑行业的高速发展，对建筑结构设计提出较高要求。设计人员可通过概念设计理念，提升结构设计水平，深入分析业主需求，明确结构设计方案。必要时，联合业主、结构技术要求，综合评估设计方案，并按照评估意见改进设计阀杆，提升建筑结构设计安全性。

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