建筑设计中的结构概念

《建筑设计中的结构概念》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、建筑设计中的结构概念从分子到宇宙，结构无处不在。建筑物自然也有结构，他将建筑物各部分有序的组成一体，形成一个完整的整体。建筑结构的作用，首先是表现为形成人类活动所需要的、功能良好和舒适美观的空间。它既有物质方面的要求，又有精神文化方面的要求，这是建筑结构的根本目的和出发点。其次表现为能够抵御自然的和人为的作用力，能使建筑物耐久使用，并在突发事件时能够保持稳定，这是建筑结构存在地根本原因。然后，建筑结构的作用表现在充分发挥材料的效能。材料是建造结构的根本物质条件。建筑是建筑物的基本受力骨架。无论工业建筑、居住建筑、公共建筑或是某些特种建

2、筑物都必须承受自重、外部荷载作用、变行作用、以及环境作用。结构失效将带來生命和财产的巨大损失。因此在设计中对结构有最基本的功能要求。建筑师应充分了解各种结构形式的基本力学特点、应用范围以及施工屮必须采用的设备和技术措施，尽可能掌握一些结构的概念。尤其在高层建筑和大跨度建筑设计中，掌握结构概念尤其重要。对结构工程师，也应具备必要的建筑设计知识，在建筑设计的方案初期阶段，主动考虑并建议最适宜的结构体系方案，使之于建筑功能和造型有机结合，才能使建筑结构达到完美地统一。建筑工程的概念设计在我国应成为一个先于建筑工程的初步设计，以功能优越、造型

3、美观、技术先进的总体方案为目标的阶段设计。建筑工程的概念设计一般有建筑方面的概念设计和结构方面的概念设计两大部分，他们之间互相影响、互相协调、互相结合。结构概念设计是人们对建筑、结构和设备功能的理解。结构概念设计要尽可能做到建筑、结构、设备和施工手段的协调，要从实际出发梭鱼道徳各种问题，要进行多方案比较，选择最佳结构，采取最高效的结构型式，选择优越的结构体系，合理的结构布置，要以减轻结构自重为原则，减轻自重还可以降低造价，加快建造速度，节省材料。房屋建筑设计一般分为三个阶段：方案阶段、初步设计阶段和施工图阶段。在设计过程中要求各专业密

4、切配合互相协调、不断完善、以满足建筑、结构、设备等各方面要求。方案阶段在建筑方面主要是在总体规划范围内对房屋的功能分区、人流组织、房屋体形、总体效果等提出设计。在方案阶段，结构设计人员对建筑设计方案提供结构设计方案，以求建筑和结构的统一。在此基础上对结构进行初步计算，以保证结构稳定可靠、结构合理、总体变形在可以控制范围以内。总的来说就是要保证结构的可行性和合理性。初步设计阶段是对方案的完善和深化，对结构设计來说，初步设计要给出结构布置图，进行结构内力分析，初步估算各结构构件的截面尺寸。施工图阶段对结构设计人员来说是进行详细的结构分析、

5、配筋计算以及相关的结构设计，以保证结构构件有足够的承载力和刚度、各结构构件间有可靠联系，以组成可靠的结构体系。建筑结构是由许多结构构件组成的一个系统，其主要的受力系统称为结构总体系，结构总体系又分为水平结构体系、竖向结构体系和基础体系三部分。水平体系一般有板、梁、桁（网）架等组成，下面主要介绍儿种水平结构体系。网架体系网架可以设想为由两个方向交叉钢桁架组成的屋盖体系，杆件一般采用无缝钢管，结点釆用球节点。同一节点上要与多根钢管连接，采用球节点构造简单，易于对中能够保证杆件以轴力为主。跨度较小的网架也可以角钢组成。网架体系受力状态与双向

6、密肋楼盖相似，以钢桁架代替钢筋混凝土梁，自重大大减轻，有效高度增加，承载力大大提高，可以跨越更大的跨度。因此，国内外许多大跨建筑采用网架体系，尤其是体育馆建筑。网架按其斜杆布置方式分为多种形式。但是宏观看来，网架就像一块巨型平板，其受力状态也与平板相似，跨屮弯矩最大，剪力最小。可见，网架跨中附近弦杆内力最大，弦杆直径或壁厚也较大，腹杆内力很小，腹杆比较细，管壁也可以比较薄。与此相反，网架周边支座附近弯矩小，剪力大，腹杆部较粗，管壁也较厚，而弦杆内力较小，可以细一些。理解网架受力状态后，就可以对网架进行改造。例如适当捉高网架中间部分的高

7、度，既可以减小跨中弦杆内力，同时形成屋面中间略高的屋面形状，又有利于排水；网架也可以组成曲面形状的屋盖体系，此时，受力状态从宏观看来又像“薄壳”，故称“网壳”其受力状态更合理。中国国家大剧院国家大剧院中心建筑为半椭球形钢结构壳体，东西长轴212.2米，南北短轴143.64米，高46.68米，地下最深32.50米，周长达600余米。整个壳体风格简约大气，其表面由18000多块钛金属板和1200余块超白透明玻璃共同组成，两种材质经巧妙拼接呈现出唯美的曲线，营造出舞台帷幕徐徐拉开的视觉效果。每当夜幕降临，透过渐开的“帷幕”，金碧辉煌的歌剧院

8、尽收眼底。壳体表面上星星点点、错落有致的“蘑菇灯”，如同扑朔迷离的点点繁星，与远处的夜空遥相呼应，使大剧院充满了含蓄而别致的韵味与美感。北京石景山体育馆北京石景山体育馆平面为三角形，从总体上看体育馆屋面是由三块扭曲的四边