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简述建筑结构概念精品(七篇)

时间:2024-02-29 16:19:23

简述建筑结构概念

简述建筑结构概念篇(1)

简介:提出建筑结构概念设计的概念、原则和思路,并介绍相关案例。“概念”部分说明结构概念设计的地位和作用及设计中常用到的结构概念。“原则”部分说明结构概念设计的经验认识和基本方法。

2、《结构体系与建筑造型》,作者:恩格尔。

简介:本书以精致的线图来图解结构基本的知识体系,并清楚地引导出建筑地形态与空间造型。全书包括体系基本原理分类学、形态作用结构体系、向量作用结构体系、高度作用结构体系。混合结构体系和几何学与结构形态八部分。

3、《建筑结构体系及选型》,作者:樊振和。

简述建筑结构概念篇(2)

关键词:建筑结构;概念设计;结构设计

概念设计的宗旨是在特定的建筑空间及环境条件下,用整体概念来考虑结构的总体方案,并能有意识地发挥和利用结构总体系和各基本分体系之间的力学特性与关系。建筑物是一个整体空间结构,各种构件以相当复杂的方式共同工作,并不是脱离总的结构体系的单独构件。作为结构工程师,不应过度依赖计算机和盲目照搬规范,应把概念设计应用到实际工作中去。

1概念设计的定义

结构设计分为理论和概念设计。理论设计是结构工程师根据计算理论和规范,在对结构进行计算模型的假设及受力状态的假定的前提下,对结构进行计算分析,得出数据式的结果,然后利用结果进行设计。概念设计是指不经数值计算,尤其在一些难以做出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中,依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想,从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。

在建筑设计的方案阶段,从总体出发,采用概念性近似计算方法,能迅速、有效地对结构体系进行构思、比较和选择。这种方法虽有一定误差,但概念清楚、定性准确、手算简单快捷,能很快选择出最佳方案,具有较好的经济、可靠性能, 同时也是施工图设计阶段判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。

2概念设计的重要性

概念设计的应用面非常广泛,几乎蕴含了所有的结构设计。在不确定因素多、受力状况变化较大的抗震设计、高层建筑设计、基础设计中,概念设计的应用尤显重要和突出。

概念设计的重要性,主要体现在三方面:一是因为现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性。为了弥补计算理论的缺陷,或实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计,都需要用概念设计来满足结构设计的目的。二是由于在方案设计阶段,初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念,选择效果最好、造价最低的结构方案。概念设计在设计人员中提得比较多,但往往被人们片面地理解,认为其主要是用于一些大的原则,如确定结构方案、结构布置等。其实,在设计中任何地方都离不开科学的概念作指导。三是由于计算机计算结果的高精度,容易给结构设计人员带来对结构工作性能的误解,过分地依赖于计算机和设计软件,进行习惯性、传统的结构设计,对计算结果明显不合理、甚至错误的地方不能及时发现,使许多的建筑结构留下安全隐患。因此,概念设计在结构设计中具有重要的地位。

概念设计是展现先进设计思想的关键,一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计,并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。一般认为,概念设计做得好的结构工程师,随着他的不懈追求,其结构概念将随他的年龄与实践的增长而越来越丰富,设计成果也越来越创新、完善。遗憾的是,随着社会分工的细化,大部分结构工程师只会依赖规范、设计手册、计算机程序做习惯性传统设计,缺乏创新,更不愿(不敢)创新,有的甚至拒绝对新技术、新工艺的采纳(害怕承担创新的责任)。大部分工程师在一体化计算机结构程序设计全面应用的今天,对计算机结果明显不合理、甚至错误而不能及时发现。随着年龄的增长 ,导致他们在大学学的那些孤立的概念都被逐渐忘却,更谈不上设计成果的不断创新。

强调概念设计的重要,主要还因为现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性,比如对混凝土结构设计,内力计算是基于弹性理论的计算方法,而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法,这一矛盾使计算结果与结构的实际受力状态差之甚远,为了弥补这类计算理论的缺陷,或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计,都需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的。同时计算机结果的高精度特点,往往给结构设计人员带来对结构工作性能的误解,结构工程师只有加强结构概念的培养,才能比较客观、真实地理解结构的工作性能。概念设计之所以重要,还在于在方案设计阶段,初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念,选择效果最好、造价最低的结构方案,为此,需要工程师不断地丰富自己的结构概念,深入、深刻了解各类结构的性能,并能有意识地、灵活地运用它们。

3概念设计的一般原则

3.1 合理选择结构方案,形成良好结构体系

一个成功的设计必须选择一个经济合理的结构方案,即要选择一个切实可行的结构形式和结构体系。必须对工程的设计要求、地理环境、材料供应、施工条件等情况进行综合分析,并与建筑、水、电等专业充分比商,在此基础上进行结构选型,确定结构方案,必要时还应进行多方案比较,择优选用。

要形成良好的结构体系,要求结构构件在承载能力极限状态下能共同受力、共同交形、协同工作,有相同的耐久性,同时达到极限状态。还要正确处理基础与上部结构之间的关系,必须把基础与上部结构视为一个有机的整体,不能把二者割裂开来。

3.2 恰当选用计算简图,正确分析计算结果

结构计算是在计算简图的基础上进行的,计算简图选用不当而导致结构安全事故屡有发生,因此选择恰当的计算简图是确保结构安全的重要条件。计算简图应有相应的构造措施来保证。

由于软件种类繁多,不同软件往往会导致不同的计算结果,加之由于程序与结构某处实际情况不相符合、或人工输入有误、或软件本身有缺陷均会导致错误的计算结果,因此工程师的知识、经验是不可缺少的,工程师应全面了解程序的适用范围、技术条件等,认真分析计算结果,慎重校核,做出合理判断,不可迷信电脑。

4概念设计的应用

4.1 抗震概念设计

地震具有难以把握的复杂性和动态变化特点,要准确地预见建筑物所遭遇的地震特性及详细参数,是难以做到的。

只有辅以准确的概念设计,在宏观上对抗震结构进行控制,正确分析计算结果,合理地对薄弱环节采取构造加强措施,

才能在经济合理的前提下,设计出抗震性能优电的建筑。

为了保证建筑具有足够的抗震能力,通过概念设计从宏观上控制结构的抗震性能应充分考虑以下环节:①选择对抗震有利的场地及地基,避免地面变形的直接危害,采取措施保证地基的稳定性。② 进行合理的基础设计,同一结构单元不宜设置在性质不同的地基土上,不宜采用不同的基础形式,设计时宜最大限度地发挥地基的潜力。③建筑物的体型应力求简单、规则、对称,质量和刚度变化均匀,以减少地震作用产生的变形、应力集中及扭转反应。④ 选择合理的结构体系,抗侧构件力求均匀对称,设置多道抗震防线,避免局部出现薄弱部位,要求结构布置受力明确,传力简捷。⑤各类构件之间要有可靠的连接,并具有必要的强度和变形能力,从而获得整个结构良好的抗震性能。⑥强调结构空间整体性,平面加强连接,竖向确保足够整体刚度。⑦重视对非结构构件的处理,利用其对主体结构的有利影响,避免不合理设置导致对主体结构的不利影响。⑧尽量减轻结构自重,减少地基土压力,从而降低向建筑物传输的地震力。

4.2 高层建筑结构概念设计

高层建筑结构概念设计中以下几个问题值得重视:①正确认识高层建筑的受力特点,选择合理的结构类型。高层建筑的受力特点不同于低层建筑。高层建筑从本质上讲是一个竖向悬臂结构,水平荷载的影响要远远大于垂直荷载的影响,水平荷载是结构设计的控制因素。结构抵抗水平荷载产生的弯矩、剪力以及拉应力和压应力应有较大的强度和足够的刚度,使随着高度增加所引起的侧向变形限制在结构允许范围内。由于高层建筑的受力特点,选择切实可行的结构类型是非常必要的。② 正确选择合理的结构体系。由于高层建筑中抗水平力成为设计的主要矛盾,因此采用何种抗侧力结构是结构设计的关键性问题。选择高层建筑结构抗侧力体系通常需要考虑的两个主要原因是建筑物的高度和用途。③选择合理的结构布置。结构布置的合理与否很大程度影响着建筑的使用、结构的经济性和施工的合理性。结构布置不当,常常造成薄弱环节,引起震害。在结构布置时,应加强结构的整体性及刚度,加强构件的连接,加强结构的薄弱部位和应力复杂部位的强度。④ 提高结构的抗震性能。由于高层建筑的受力特点不同于低层建筑,因此在地震区进行高层建筑结构设计时,除应保证结构具有足够的强度和刚度外,还应具有良好的抗震性能,结构必须具有一定的塑性变形能力来吸收地震所产生的能量,减弱地震破坏的影响。

4.3 基础中的概念设计

地基土的不确定性很强,至今还没有哪个模型能够对其作精确的描述。因此,在基础的设计中,更需要根据基本理论知识及丰富的实践经验,分析、预见可能出现的各种问题,从而找到最合理的处理方案。因此,概念设计在基础设计中的作用尤为重要。建筑结构设计常规的方法是将上部结构、基础作为彼此独立、离散的结构单元进行力学分析。实践表明,这种常规法计算得到的基底应力和基础沉降量往往与实测值相差甚远。事实上,基础问题的解决不宜单纯只着眼于基础。在上部结构设计过程中,应该注意由于地基沉降变形差异而引起的上部结构次应力、开裂等不良现象。所以应该把基础和上部结构视为一个统一的整体,从二者相互作用的概念出发来考虑基础方案。当然,整体的相互作用分析相当复杂,合理的方法应该从二者之间满足静力平衡和变形协调两个条件出发进行分析。设计人员除了具各土力学、地基基础的基本理论知识外,还应该掌握基础与上部结构相互作用的基本概念、原理,了解基础刚度变化对上部结构内力的影响、上部结构对基础变形的约束作用,以及采用不同地基计算模型可能在基础和上部结构中产生的差异。这样,在基础选型、布置以及地基模型、参数的选取时,才能够从共同作用的角度加以考虑,力求设计出最为经济、合理的基础方案。

5结语

简述建筑结构概念篇(3)

关键词: 结构概念建筑设计

中图分类号:TU2文献标识码: A

随着我国经济的不断发展以及经济水平的不断提高,在建筑方面,其整体的设计施工水平以及环保的意识和效率也不同程度的得到了提高。因此,在建筑的设计工作当中,我们应该加强对结构概念的应用,因为它是未来建筑业发展的方向。为了更快的推进建筑业的发展,本文主要对结构概念在建筑结构的设计当中的应用进行了详细的分析和研究。

一、建筑结构中对结构概念应用的意义

1、在建筑建构设计中应用结构概念具有更加全面、立体和精准的先进的意义。

(1)我国建筑业相关的结构计算的理论经过了概率的极限状态、经验的估算、极限状态的计算、容许的应力法以及破损阶段的计算等多个发展的阶段,就目前而言我国建筑业中采用率比较高的就是概率极限状态的理论。虽然概率极限的理论现在有一定的先进性,但是它在运算的过程中难免会存在一定的相似程度,因此,我们只能视它为一种近似的概率法。

(2)建筑是一种空间结构,建筑中的各个构件之间通过相当负责的方式联系起来进行工作,而且它们都没有脱离了总体的建筑结构体系,并不是单独存在的。在建筑设计的标准中要求我们要加强对建筑结构空间体系的研究。同时还要充分的认识到整体的结构体系与各个基本的分体系之间存在的联系,更好的实现结构概念在建筑结构设计当中的应用。

2、在建筑结构的设计当中应用结构概念可以在发生灾害时有效的提高建筑物的抗震能力。

在对建筑的结构进行分析时,由于我们没有对结构空间的作用以及所用结构材料的阻尼因素和时效性进行充分的考虑,这就导致建筑结构在设计时存在比较大的不确定性,因此,建筑工程中的抗震问题只有立足于结构概念之上,才能够使得建筑的整体结构更好的发挥出抗震的能力。

3、在建筑结构设计中的应用结构概念可以有效的提高相关从业人员的设计水平。熟练的对结构概念进行掌握和应用,可以从建筑整体上提高相关从业人员的设计水平。

二、结构概念在建筑结构设计中的应用

1、对设计的思路进行拓宽。

运用传统的结构计算的理论对建筑结构进行相关的计算,重点在于如何提高建筑结构的抗震力,在这种观念的推动下,我国的建筑行业对于混凝土的使用等级越来越高,其所使用的配筋量也越来越大,这就直接导致工程的造价升高,而目前我国的结构设计方面的工程师们仅仅注意到了结构的设计不能超过最大的配筋率,直接导致了胖柱、肥梁以及基础比较深的情况出现。

用抗震的结构设计来举例说明,对于抗震结构的设计我们通常是按照最初确定的混凝土的尺寸等级来对结构的刚度进行计算的,然后再通过计算出的刚度对结构的抗震力进行计算,最后才是配筋。运用这种方式是为了能够抵抗地震在结构的设计中进行配筋,但是这种配筋率使得结构的刚度有所增加,这就造成地震的作用没有降低反而升高。

我们将结构的概念运用进来,就可以拓宽思路,比如在上述所讲的抗震结构的设计当中,我们不能对建筑结构的刚度和强度进行一味的加强,我们应该通过科学的建筑结构使地震产生的效应减小,从而达到事半功倍的目的。

2、在建筑结构中对抗震结构的设计。

我们为了能够使得建筑结构具有足够强的抗震能力,在对建筑的结构进行设计时应该充分的利用结构概念,这样就能够对结构中的抗震性能进行有效的控制,那么如何控制呢?我们应该注意以下几个方面:

(1)我们应该尽量挑选那些有利于抗震的场地和地基,防止因为地面的变形导致危害的产生,在特殊情形下我们要适当的采取有效的措施来保持地基的稳定。(2)进行合理的基础设计,在进行基础的设计时我们对于同一个结构的单元尽量不要设置在性质不相同的地基上,同时还要使用相同的基础形式,在进行结构的基础设计时要充分的考虑并发挥地基中的潜力。(3)所设计的建筑结构的体型应该简单一些、其刚度、质量以及规则应该变化均匀,从而使得在地震的作用下所产生的扭转反应以及变形和应力集中等情况减少。4)我们应当选择合理的最大限度的结构体系,抗震的结构构件应该保持均匀和对称,在设计的过程中应该设置出多道抗震的防线从而避免结构中局部出现的问题,在结构的布置当中我们要使受力明确,受力明确可以使得传力变得简捷。(5)在结构的设计过程中,各个结构的构件应该保持有可靠的连接,同时还应该具有强度和变形的能力,从而使得结构的整体具有良好的抗震能力。(6)在设计的过程当中,我们还应该注意建筑结构空间的整体性,对平面的连接进行加强,竖向的连接会保证建筑结构整体的刚度。(7)对于不属于建筑结构的构件进行及时的处理,通过对非结构的构件对建筑主体所产生的积极影响的利用,可以对建筑结构的设计中不合理的设置进行有效的避免。(8)在建筑设计的过程中,我们还应该尽量减少地基土中的压力,从而减轻整个建筑结构的自身重量,降低由结构的本身传递给建筑物的震力。

三、建筑结构设计中结构概念应用的原则

1、我们要对方案进行合理的选择。判断一个建筑结构设计的是否成功,经济分配合理是判断的主要标准之一,而在建筑结构的设计中结构的形式以及结构的体系,这两者的可行性就是经济配置是否合理的最直观的表现。按照整个建筑工程结构的设计要求,对于建筑中的材料的供应、施工的条件以及地理环境等方面都必须要进行合理的分析,与其他的专业相互协调之后再对结构进行选择,最终确定好结构的方案。

2、要对计算的简图进行精选对简图进行计算是结构计算中的基础,通过对简图的计算可以进行精确的分析,因此,计算简图选择的恰当与否,会直接关系到整个建筑结构的安全性,如果选择一个不合理的计算简图会直接导致结构事故的发生。在计算简图时我们还应该配有合理的结构措施对其安全性进行保证。建筑结构的实际的节点不可能是纯粹的钢节点或者是铰接,但是其存在的误差应该在计算简图允许的误差范围之内。

3、应用结构概念最后一个原则就是要对计算的结果进行正确的分析在我国目前的市场当中,用于建筑结构方面设计的软件的种类有很多,那么使用不同的设计软件对结构进行计算所得到的结果也会大不相同,因此,建筑结构的设计师门一定要对程序设计的相关技术条件以及设计的原理进行充分的了解与掌握,同时要对计算所得的结果进行详细认真的分析,合理的对计算的结果进行判断,从而更好的保证建筑结构设计的安全性。

结语:在建筑结构的设计中,相关的技术人员要积极的采用结构概念,对建筑结构的整体性的设计进行构思,将结构概念运用的恰到好处,同时我们也要在实际的操作中积累各方面宝贵的经验,这样才能够从整体上提高整个建筑物的性能,建筑结构设计中结构概念的广泛应用,使得建筑物的效益型和安全性得到了有效的保证。

参考文献

[1]朱云辉,夏晶.建筑结构设计中的概念设计探讨[J].城市建设理论研究,2011(23)

[2]多高层钢筋混凝土结构设计中疑难问题的处理及算例. 李国胜.北京:中国建筑工业出版社.

简述建筑结构概念篇(4)

摘要:本文简述当代世界设计潮流,扼要论述了中国与西欧建筑(室内)的历史,概述了极少主义的定义和衡量作品的准则,阐述设计师应立足国情和本土文化,进行继承和创造性的发展。

关键词:极少主义艺术;表现主义;自然主义;生命力

随着社会的发展,文明的进步,人们的素质与文化修养的提高。“设计”已完全深入人们的生活当中,古有训之:“一室之不制,何以天下国家为”。室内设计也随之提高到一个新的发展阶段,当今世界设计思潮百花齐放,各有其说。有的呼吁“人文主义”;有的遵循“简约主义”;还有的倡导“极少主义”等等。

1极少主义概念。

所谓“极少主义”,起源于60年代北美洲的一场现代雕塑运动。它是在特殊的社会和文化背景下,对一系列压力所产生的反应,尤其是对同时代与运动所形成的艺术风气的批判。如抽象主义、波普艺术及视幻艺术。因此通过大量具有挑战性的彻底的研究和实验,一个多样化的艺术产物浮出水面。其目的在于以“最少”的手段获得“最大”

的张力。确切地说,极少主义艺术如同一股绞合的绳索,以简单、基本的几何结构,去掉多余的装饰元素,追求其最基本的成分。因此,所有的引经据典都被排除在外,除了在特殊场合反复出现的实体造型。它的确涉及到连续性生产的工业水准———或是选择原料(既包括传统原料,也包括工业原料),以便与位置、场地、主体、环境等因素建立密切的联系。

“极少主义”与“简约主义”有着不同的概念。

“简约”的宗旨是“以装饰为主”,就是所谓的轻装修重装饰,这是我国近年来人们提出的一种说法。

“极少主义”更讲究线条简洁明快、活泼愉快、庄重大方利于营造气氛,但不失于文化底蕴。

2衡量作品的准则。

衡量一种建筑流派(室内流派)或一件建筑作品(室内作品)的成功与否,主要是看它是否有强大的生命力。简而言之,大凡有生命力的作品,无一不是与当时历史条件下的物质技术完美结合的产物。具体的说,所有的绘画、雕塑艺术作品几乎都是从建筑中派生出来的,从建筑发展的历史看,那些只凭个人好恶而随心所欲地发挥自己“才华”

而不顾及当时,当地的物质技术条件的设计,我们可以肯定地说是注定要被淘汰的。例如表现主义、未来主义的代表们竟然没有一件可以付诸实施的建筑作品。

虽说建筑(室内)本身就是一件艺术品,但它具有技术与艺术的双重性。建筑虽不象绘画雕塑那样直接反映社会生活,但可以通过它自身的尺度感、体量感、材料的质感、造型、色彩以及建筑(室内)自身的绘画雕塑艺术给人以巨大的震撼,这种震撼是强烈的。当你跨入故宫太和殿的大门之后,首先被巨大的空间尺度所控制,高大耸立的柱子给人以挺拔向上的感觉,精美华丽的彩画不能不使人为之惊叹。然而这种宏伟的艺术效果绝不是随心所欲所能创造出来的。任何一个成功的建筑(室内)设计,无一不是技术与艺术的完美结合,任何一种建筑(室内)形式以及它的装饰艺术手法的形成都取决于它的材料特性,材料特性决定了建筑自身的结构特点,结构特点决定了装饰艺术的形式手法。这就是建筑艺术的一种形式可以久远地流传而不衰的内在原因,也就是艺术生命力的强大之所在。

材料的更新促进了建筑结构的变化,结构的变化又促进了建筑形式的演变,建筑形式变了,那么它的装饰艺术手法自然也就变了。这就是说新生的事物一定会以强大的生命力去突破传统势力的束缚而创造出新的艺术手法。

建筑的形式变了,室内设计的手法也肯定随着变化。建筑的设计是室内设计的载体,室内设计在某种程度上是受建筑的影响,而建筑也受材料的及工艺的限制。追其根源,当然是由社会的发展、科学的进步、人们的文化素质所决定的。

3中国的建筑文化。

中国有着自己的国情及三千年的文化历史。

有世界著名的万里长城和秦始皇陵,有极具中国文化特色的故宫群建筑,还有祖先留下来的大量保存完好的历代建筑物。随着世界的共同进步,带有中国传统的砖、瓦、木结构逐渐被钢筋混凝土、钢材、玻璃、石才所代替。在中国加入WTO后的国际景下,现代设计应运而生,但是有着中国独特文化底蕴的园林怎样与现代建筑挂钩,以及怎样体现中国自己的文化特征不得不引起现代设计师的深思。世界一体化是不是就意味着大众化和新朝化或两者兼之。这就说明现代设计不仅仅只局限于加入建筑符号就符合设计的发展方向,更着重于设计体现的文化底蕴。

原始社会使用大自然的石器工具,夏代有了村落,商代有了城镇,到汉代建筑与家具有了初步特色,直至唐代建筑与室内有了更大的突破,有了一整套严格的建筑与室内的建设模式,明、清两代把建筑发挥到了极致,尤其把木材的特性发挥到极点,极具繁缛与华丽。从建立新中国到八十年代建筑与家具趋于简化。虽然在系列中以木材为主,但也有新材料的发现与运用。当代新型材料层出不尽,又具有高超的工艺。建筑与室内设计日渐重要,同时也面临着严峻的考验,设计思潮各有千秋,但哪种思潮是主流,哪种思潮是支流?面临新世纪经贸一体化的呼声日响,世界建筑也随着一体化,世界室内设计也逐步一体化,此时如何保持或体现民族特色?地域不同其环境也不同,造就的人也不同,其文化习惯也都不同,其建筑及室内也应不同。材料可能相同,但形式与空间应有文化与习惯的不同。所以设计的发展方向应与人文与地理与环境与习惯相协调,合理地运用现代材料,设计出具有中国特色的建筑环境与室内居住环境,体现出中国文化的内涵。

现代材料以钢材、混凝土、玻璃、石才、乳胶漆及现代工业生产的化学材料为主。建筑也由原先的浑厚向简洁明快高耸发展。室内设计也有室内转向室外,以便于接近大自然。空间设计的多样化,装饰繁简、位置的讲究,照明灯光的合理设置,营造气氛颜色的运用,适于人体活动尺寸的调节,以及材料给人的感受等,都能成为影响设计思潮的因素。

4西欧建筑文化。

纵观欧洲建筑历史的发展长河,意大利胜产优质石才,由此而产生了梁板结构的特定形式,建造出无比辉煌的古希腊建筑。火山灰的运用产生了原始的混凝土结构,新的结构创造出大跨度的穹顶建筑,所以宏伟的罗马建筑便诞生了。两河流域的土坯建筑演变成波斯建筑。哥特教堂结构的精美、尺寸的巨大、色彩的迷离神幻唤起人们的激情。巴洛克建筑几乎把装饰艺术发展到极致,创造了一种登峰造极的、动荡的、放荡不羁的、光怪陆离的装饰形象,以至发展到一种病态的装饰艺术。

5极少主义的追求。

从一般意义上说,极少主义艺术的基础是将建筑简化至最基本的成分,如空间、光线、及造型,而非机械地减少、否定,去掉多余的装饰,抑或崇尚清教徒式的生活准则,即使这样,浮浅的阅读概念,依然可能会对预定的外表或一系列准则产生错误的概念(如单调的白色或对空白的迷恋),这将导致过分简化。“极少主义艺术”定义的概念性,使其不得不融入某种特定的文化背景中,极少主义艺术的批判眼光对准的是预先确立的概念,与此不同的是,不含任何社会思想体系的极少主义建筑是现代建筑某些方面的补充或延续,它具有极端规范的抽象概念,在当今建筑实践中被广泛的采用,同时也是运用高精密度光洁材料及干净利落的技术线条的典范。它与场地及环境形成强烈的对话———改变并赋予它们以新的个性,并以多重反复作为品质的保证,以达到整体的统一。

“极少主义艺术”的室内设计追求简洁明快,以简洁的线条和几何体来满足功能与气氛的营造。但同时含有独特的文化底蕴。

在当今建筑与室内设计以“人文主义”为主,引进“自然主义”,追求简洁明快的潮流中,“极少主义艺术”似乎只是一条支流,但不得不承认其有独特的见解,也可以说是建筑与室内设计的某种补充与延续。在它追求质朴的同时也很讲究线条的变化,灯光的照明也极具韵味,有它自身的准则和规律,同时也是理论与实践相结合的体现。

6结论

通观历史长河,室内设计的发展虽有其社会背景,也就是朝代的更替,社会的安稳与动乱。更有人为的继承、创造和发展。它遵循着“简单———复杂———简单”这一规律。设计是为人服务的,中国当今建筑与室内设计的发展、应着重于中国人文文化,地理环境、风土人情,深究其里。“只有民族的才是世界的”中国古典园林是建筑与室内设计的宝贵资料,应从中发掘、继承和创造。因此作为设计师必须了解历史、了解本土文化、了解各种材料、了解人体工程学、了解时代技术才能创造出适应社会、适应生活、引导潮流有生命力的优秀作品。

参考文献:

[1]朱小平。欧洲建筑与装饰艺术[M].天津:天津人民美术出版社,2002.

[2]王其钧。华夏营造。中国古代建筑史[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

简述建筑结构概念篇(5)

关键词:住宅结构设计;施工图设计;概念设计;地基设计

中图分类号:TU2文献标识码: A

随着社会经济的不断发展提高,人民群众的生活水平、生活质量也在不断提高。住宅工程质量的优劣好坏直接影响到群众的生命安全。住宅质量的好坏主要由设计质量和施工质量两个方面来衡量。然而相对而言,住宅设计是一项繁重而又责任重大的工作,,直接关系到建筑物的安全、适用、经济以及合理性,但在实际设计工作中常常发生住宅结构设计的种种概念与方法上的差错。但在实际设计工作中,常常发生住宅结构设计的种种概念和方法上的差错。我国自2000年全面推行建设工程施工图设计审查制度以来,通过施工图设计审查发现并纠正了不少违反《工程建设标准强制性条文》和其他一些违规设计问题,对规范设计市场秩序确保设计质量的提搞,起到了一定作用。文章结合施工图设计和审查的工作实践, 对住宅结构设计质量存在的问题进行分析,提出住宅结构设计满足结构设计规范要求应该注意的问题,重点论述了住宅结构概念设计和地基设计,以避免或减少上述类似的不足,确保住宅设计质量能上一个台阶。

1 住宅结构设计存在的问题及其原因分析

1.1防火设计问题比较突出

一些设计人员对防火规范、规定不熟悉,对建筑物分类有错误,导致在设计中对防火标准执行有误,消防处理不当,存在许多安全隐患;一些重要场所的安全疏散出口、疏散门开启方向不正确,影响安全疏散;有些设计中的防火分区面积过大,防火间距过长,设计存在随意性;有些消防设施设计不合理、不配套,建筑物一旦失火,消防设施将不能有效发挥作用。

1.2部分结构设计的不合理,安全隐患比较多

如《建筑抗震设计规范》第7.1.8条(强制性条文)规定“底部框架- 抗震墙结构,上部的砌体抗震墙与底部的框架梁或抗震墙应对齐或基本对齐”。有些设计把底层设计成大空间,抗震墙很少,上部砌体抗震墙大部分与底部的框架梁或抗震墙不对齐,造成结构体系不合理,传力不明确;有些设计中抗震分类、场地类别选用错误,导致整个结构设计错误。一些混凝土构件,特别是悬挑构件的最小配筋率达不到要求,有的相差一半,有的甚至一半都达不到;有些设计中荷载取值没有按规范要求来确定,存在漏算错算现象;有些结构设计与提供的计算书不一致,结构强度远远低于计算结果,设计存在严重安全隐患。

1.3设计深度没有达到规定要求

一些设计人员制作图纸“偷工减料”,设计粗糙,过于简单,施工图中应有的系统图、大样图、相关剖视图漏缺;一些重要的、应该用图纸反映的内容只标注“见图集”、“由设备厂家确定”等,施工图设计表述不全,细部大样不详,不能反映工程的全貌;一些重要的设计依据、设计参数、工程类别、安全等级、耐火等级、防火消防处理等在设计总说明中没有标明或交待不全。这些问题的产生,有的是由于设计人员没有对一般住宅尤其是多层住宅设计引起高度重视,盲目参照或套用其他的设计的结果;有的则是由于设计过程中对设计规范和设计方法缺乏理解;还有的是由于设计者的力学概念模糊,不能建立正确的计算模式,对结构电算结果也缺乏判断对与否的经验。

2住宅结构设计的规范要求

避免出现上述结构设计的不足,在住宅结构设计时首先必须从结构计算和构造上满足规范的相关要求。

2.1结构计算应注意的问题

2.1.1免荷载计算的错误。很多漏算或少算荷载、活荷载折减不当、建筑物用料与实际计算不一样,基础底板上多算或少算土重。

2.1.2底框砌体结构验算。底部剪力法仅适用于刚度比较均匀的多层结构,对具有薄弱层的底层框架混合结构,应考虑塑性变形集中的影响,通常对底层地震剪力乘以1. 2~1. 5的增大系数;底层框架混合结构的剪力分配不能简单地按框架抗震墙的方法。因为底层框架结构中只有底层框架抗震墙,应采用双保险的方法,抗震墙承担全部剪力,框架按刚度比例承担剪力。刚度计算时,框架不折减,抗震墙折减到弹性刚度的20% ~30%;应考虑底层框架柱中地震作用产生倾覆力矩所引起的附加轴力。

2.1.3避免楼板计算中方法的不正确。连续板计算不能简单地用单向板计算方法代替;双向板查表计算时,不能忽略材料泊松比的影响,否则由于跨中弯矩未进行调整,将使计算值偏小。

2.1.4对电算结果的正确性作出有效的评价。目前结构计算大多采用结构设计计算程序进行计算,如何对计算结果进行分析、评价,是一个非常重要的方面。因此必须根据工程设计的经验对计算结果进行分析、判断,根据其正确与否,决定能否作为施工图设计的依据。

2.2构造设计应注意的问题

2.2.1注意构件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震设计中既要保证建筑结构在地震发生时具有一定的延性,又必须满足最小配筋的要求。

2.2.2严格按照规范要求,保证钢筋在各个部位所需满足的锚固、延伸和搭接长度,材料选用也必须满足强度要求。

2.2.3为了防止屋面温度应力引起的墙体开裂,必须采取有效的通风融热措施。

2.2.4按抗震构造要求设置的构造柱,应在整个建筑物高度内上下对准贯通,上至女儿墙压顶,下至浅于500mm基础圈梁,或伸入室外地面以下500mm的构造柱与圈梁、楼板和墙体的拉接必须符合规范要求。

3住宅结构设计的概念设计与地基设计

3.1必须及早介入建筑结构的概念设计

住宅设计无论是多层砖混或框架剪力墙结构, 都不同于以往的静力设计,必须从抗震的角度,采用二阶段设计来实现三个水准的设防要求。为此,结构设计人员必须及早介入建筑结构的概念设计,否则将会导致建筑结构设计的不合理,给以后的结构设计带来难度。住宅结构的概念设计是指一些在计算中或在规范中难以作出具体规定的问题,必须由工程师运用“概念”进行分析,作出判断,以便采取相应的措施。例如结构破坏机理的概念、力学概念以及由震害试验现象等总结提供的各种宏观和具体的经验等。这些概念及经验贯穿在方案确定及结构布置过程中,也体现在计算简图或计算结果的处理中。住宅结构的概念设计在整个设计过程中起着举足轻重的作用, 一幢建筑物的设计,如果没有事先经过全盘正确的概念设计, 以后的计算模式再准确、计算再精确、配筋再合理,也不可能是一个经济、合理的优秀设计工程。因此在建筑物的方案设计阶段应正确把握建筑结构的概念设计, 对不同形式的住宅建筑掌握各自概念设计中容易疏忽的要点。

3.1.1对一般多层砌体住宅结构,应按《建筑抗震设计规范》要求做到优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系:纵横墙的布置宜均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续;楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处;不宜采用无锚固的钢筋砼预制挑檐。

3.1.2对钢筋混凝土多、高层结构住宅,力求做到结构布置尽量采用规则结构。对复杂结构,可以设置防震缝,把它分割成各自规则的结构单元。结构布置以少设缝为宜,一旦设缝,则应使防震缝的设置与伸缩缝、沉降缝相统一;框架与抗震墙等抗侧力结构应双向布置, 以便各自承担来自平行于该抗侧力结构平面方向的地震力; 框剪体系的各抗侧力结构要形成空间共同工作状态,除了控制抗震墙之间楼、屋盖的长宽比及保证抗震墙本身的刚度外,还需采取措施,保证楼、屋盖的整体性及其与抗震墙的可靠连接。

3.2住宅地基结构设计的加强

为防止或减少由于地基沉降或不均匀沉降引起的构件开裂或破坏,可以从建筑措施、结构措施、地基和基础措施方面加以控制。诸如:避免采用建筑平面形状复杂、阴角多的平面布置;避免立面体形变化过大;将体形复杂、荷载和高低差异大的建筑物分成若干个单元;加强上部结构和基础的刚度;同一建筑物尽量采用同一类型基础并埋置于同一土层中等一系列措施。地基的结构设计应分别就高层建筑与多层建筑考虑不同的设计。

3.2.1对高层建筑来说,由于需要一定的埋置深度,从经济的角度考虑,基础一般采用桩箱或桩筏结合的形式。此时应保证箱体的整体刚度,群桩布置的形心应与上部结构重心相吻合;当土层有较大起伏时, 应使用同一建筑结构下的桩端位于同一土层中,并应考虑可能产生的液化影响。

3.2.2.对多层建筑而言,从经济的角度考虑,一般不愿意采用长桩的方案。但对软土层覆盖层厚度较大的地区,一般都需要经过地基处理的方式来达到控制建筑物沉降的目的。常用的软土地基处理方式类型较多,但在选择地基处理方案前,必须认真研究上部结构和地基两方面的特点及环境情况,并根据工程设计要求,确定地基处理范围和处理后要求达到的技术指标,以及各种处理方面的适用性。同时综合考虑处理方案的成熟程度及施工单位的经验,进行多方案比较,最终选定安全实用、经济合理的处理方案。地基经处理后,还必须满足规范所规定的强度和变形要求。

简述建筑结构概念篇(6)

【关键词】建筑结构;抗震;概念设计

1 关于建筑结构抗震概念设计的概述

我国结构计算理论经历了经验估算、容许应力法、破损阶段计算、极限状态计算,到目前普遍采用的概率极限状态理论等阶段。现行的《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)则采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准则,以使建筑结构的设计得以符合技术先进、经济合理、安全适用的原则。概率极限状态设计法更科学、更合理,但该法在运算过程中还带有一定程度近似,只能视作近似概率法,并且仅凭极限状态设计也很难估算建筑物的真正承载力。事实上,建筑物是一个空间结构,各种构件以相当复杂的方式共同工作,并非是脱离结构体系的单独构件。

地震具有随机性、不确定性和复杂性,要准确预测建筑物所遭遇地震的特性和参数,目前是很难做到的。而建筑物本身又是一个庞大复杂的系统,在遭受地震作用后其破坏机理和破坏过程十分复杂。且在结构分析方面,由于未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素,也存在着不确定性。因此,结构工程抗震问题不能完全依赖“计算设计”解决。应立足于工程抗震基本理论及长期工程抗震经验总结的工程抗震基本概念,从“概念设计”的角度着眼于结构的总体地震反应,按照结构的破坏过程,灵活运用抗震设计准则,全面合理地解决结构设计中的基本问题,既注意总体布置上的大原则,又顾及到关键部位的细节构造,从根本上提高结构的抗震能力。

2 抗震概念设计的基本原则与要求

2.1 选择有利场地。造成建筑物震害的原因是多方面的,场地条件是其中之一。由于场地因素引起的震害往往特别严重,而且有些情况仅仅依靠工程措施来弥补是很困难的。因此,选择工程场址时,应进行详细勘察,搞清地形、地质情况,挑选对建筑抗震有利的地段,尽可能避开对建筑抗震不利的地段,任何情况下均不得在抗震危险地段上建造可能引起人员伤亡或较大经济损失的建筑物。

对建筑抗震有利的地段,一般是指位于开阔平坦地带的坚硬场地土或密实均匀中硬场地土。建造于这类场地上的建筑一般不会发生由于地基失效导致的震害,从而可从根本上减轻地震对建筑物的影响。对建筑抗震不利的地段,就地形而言,一般是指条状突出的山嘴、孤立的山包和山梁的顶部、高差较大的台地边缘、非岩质的陡坡、河岸和边坡的边缘;就场地土质而言,一般是指软弱土、易液化土、故河道、断层破碎带、暗埋塘浜沟谷或半挖半填地基等,以及在平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的地段。

2.2 采用合理的建筑平立面。建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理,结构布置符合抗震原则,就能从根本上保证房屋具有良好的抗震性能。

经验表明,简单、规则、对称的建筑抗震能力强,在地震时不易破坏;反之,如果房屋体形不规则,平面上凸出凹进,立面上高低错落,在地震时容易产生震害。而且,简单、规则、对称结构容易准确计算其地震反应,可以保证地震作用具有明确直接的传递途径,容易采取抗震构造措施和进行细部处理。

2.3 选择合理的结构形式。抗震结构体系是抗震设计应考虑的关键问题。按结构材料分类,目前主要应用的结构体系有砌体结构、钢结构、钢筋混凝土结构、钢-混凝土结构等;按结构形式分类,目前常见的有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、简体结构等。结构体系的确定受到抗震设防烈度、建筑高度、场地条件以及建筑材料、施工条件、经济条件等诸多因素影响,是一个综合的技术经济问题,需进行周密考虑确定。

抗震规范对建筑结构体系主要有以下规定:①结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径;②结构体系宜具有多道抗震防线,应避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力;③结构体系应具有必要的抗震承载力,良好的变形能力和耗能能力;④结构体系宜具有合理的刚度和承载力分布,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中,对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力;⑤结构在两个主轴方向的动力特性宜相近,在结构布置时,应遵循平面布置对称、立面布置均匀的原则,以避免质心和刚心不重合而造成扭转振动和产生薄弱层。

2.4 提高结构的延性。结构的延性可定义为结构在承载力无明显降低的前提下发生非弹性变形的能力。结构的延性反映了结构的变形能力,是防止在地震作用下倒塌的关键因素之一。

结构良好的延性有助于减小地震作用,吸收与耗散地震能量,避免结构倒塌。而结构延性和耗能的大小,取决于构件的破坏形态及其塑化过程,弯曲构件的延性远远大于剪切构件,构件弯曲屈服直至破坏所消耗的地震输入能量,也远远高于构件剪切破坏所消耗的能量。因此,结构设计应力求避免构件的剪切破坏,争取更多的构件实现弯曲破坏。始终遵循“强柱弱梁,强煎弱弯、强节点、弱锚固”原则。构件的破坏和退出工作,使整个结构从一种稳定体系过渡到另外一种稳定体系,致使结构的周期发生变化,以避免地震卓越周期长时间持续作用引起的共振效应。

简述建筑结构概念篇(7)

关键词:底部框架 上刚下柔 抗震 概念设计 规范

1、前言

根据我国现阶段的经济发展水平和人口、环境等因素的影响,在今后相当长的一段时间里,这类结构将是大部分城镇居民使用房屋的主要结构型式。我国有南北二条地震带,大部分城镇又位于地震烈度六度及六度以上地区。我国是地震多发国家和地区,也是房屋倒塌致人伤亡、财产损失最严重的国家之一。由于底部框架结构的上下部位分别采用不同的建筑材料和结构型式,因此有显著的上刚下柔的结构特性。从近些年来国内外发生的多次较大破坏性震害统计分析来看,这类建筑物同多层砌体结构一样,所遭受到的震害最为严重。过去国外的一些专家学者曾经认为,在底层设置的柔性框架理论上可以减轻上部结构的震动,从而能降低其动力效应,但是在不长的时间里经多次地震震害情况分析,即将“柔性框架理论”否定。在美国、日本和南斯拉夫等国家的地震中,柔性底框结构遭受到严重的破坏和倒塌;对于在同幢建筑物中上下层采用不同的建筑材料和结构形式,以日本最为典型,1995年日本阪神的地震中一部分这类结构的中间层遭到破坏倒塌。从震害的经验和理论研究都充分表明,底框架结构的抗震性能不是合理的结构形式,因此重视底框架结构的抗震设计是十分重要的。

2、对规范中的概念设计的认识

随着社会的不断发展和科技进步,地震学科的理论研究得到迅猛发展和深化,为防止和减轻地震作用对建构筑物的破坏积累了大量的宝贵实践经验。尽管如此,由地地震有灾害性的罕遇特点,且能量巨大,难以预知,给人类造成巨大的生命和财产损失,成为人类难以掌握的主要自然灾害之一。我国从编制第一本抗震设计规范到现在,进行了若干次的修订和完善,现行的抗震规范中提出了一系列非常重要的基本要求,首先对建筑师提出了强制性要求:“建筑设计应符合概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案”。所谓的建筑抗震概念设计,就是根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。同时也对结构师提出了结构体系的强制性要求:“(1)应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。(2)应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。(3)应具备必要的抗震承载力,良好的变形能力和消耗地震能量的能力。4对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。”从国家的标准中强制性地确定了概念设计在建筑抗震设计中的重要地位。底部框架与框架、框架—剪力墙及钢结构相比,底部框架结构的上部砌体为混合结构,属脆性材料,强度低、自重大、刚度大(因为整个结构上的荷载是按刚度进行分配,所以承受的地震作用也大),从它的结构特点可看出,抗震性能与上述三种结构也相差很大。但是,它的底部框架比上部砌体自重、刚度相对又小得多的柔性框架,在地震作用时的加速反应谱非常复杂,比上述的单一结构型式更难以用量化指标来衡量;许多布置在城市繁华地带的建筑物的底部框架结构由于使用功能要求多样化,因此其平面布置也比较复杂,房屋的质量、刚度分布不均衡,在抗震设计时选取典型计算简图困难和不具有十分明确地震作用的传递路径,其计算结果也难以准确地描述实际地震作用情况。所以,在确定底部框架的建筑物抗震性能的复杂性时决定了建筑抗震概念设计,准确把握抗震设计基本原则在实际设计工作中的重要性,或者说,良好的建筑抗震概念设计是结构抗震性能的基本保证和主要抗震设计的有效措施之一。

3、对抗震概念设计的理解

(1)我国现有的各类抗震设计规范都是基于对是震害的不断认识、试验和理论研究的大量成果而提出的设防要求的,是地震工程科学应用在实践中的国家标准,所以,设计时必须严格按照现行的国家或地区的各类抗震设计规范提出的基本原则和要求进行抗震概念设计,减轻地震灾害对建构筑物的破坏。

(2)当建筑物的平面形状复杂时,首先应根据抗震规范所规定的概念设计基本原则,判明各个计算单元在整个结构体系中所起的抗震作用,在布置时要适当加强薄弱区段的抗震性能,使各种抗侧力单元在平面上能够均匀地整体协调工作,避免在地震作用时出现较大的应力集中部位,造成建筑物局部的严重损坏。

(3)在建筑平面布置复杂时,结构应避免产生扭转作用。在平面布置时应合理地调整建筑物的质量和刚度的分布,最大限度地减轻地震力对结构的扭转作用,使抗侧力构件不会因地震作用产生的扭转与水平地震力的耦合作用而发生剪切破坏。

(4)设计时应严格按照筑抗震规范的规定,控制建筑物底部框架结构的“房屋的层数和总高度限值(m)”。而建筑物的底部框架结构地震时的震害直接与高度和层数成正比关系,层数越多,高度越高,则震害越严重;对于超限的建筑物的底部框架结构,虽然在地震研究的学术界进行广泛调查和研究,但是随着“超限”方式的多样不同,其抗震性能的量化关系也更加复杂。国家建设部已于近期颁发了超限建筑必须经过专家审查的部长令,因此,对于每一幢超限的建筑物的底部框架结构,在概念设计时更应采取有利的和有效的技术措施,确保其抗震性能。

(5)对于建筑物的底部框架结构的地震作用,抗震规范规定:“一般情况下,应允许在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用并进行抗震验算,各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担”等。因此,对于建筑物的底部框架抗震设计的特殊性,应采取有效措施保证上下不同结构型式的合理联结,有效地提高结构的整体性和空间刚度,所以,贯穿概念设计的全过程就是保证结构的抗震性能。

鉴于建筑物的底部框架结构已经是一种较为不利的抗震结构形式,因此在复杂平面布置时,应避免位于同一抗震单元内采用两种不同结构体系,使其平面抗震性能分布又趋于复杂化,造成抗震不利的隐患。

参考文献

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