试论建筑设计与结构设计有机结合.doc

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1、试论建筑设计与结构设计有机结合摘要：建筑工程设计是个系统的、全面的工作。设计过程中非常重要的两个环节就是结构设计和建筑设计,结构设计和建筑设计对整个建筑工程的结构稳定和外观效果起着十分重要的作用。以下本文对现代建筑设计与结构设计之间有机结合的问题进行了分析研究，以供大家参考借鉴。关键词：建筑设计；结构设计中图分类号：TU318文献标识码：A文章编号：引言：任何一个建筑设计方案，都会对具体的结构设计产生影响，而有限的结构设计技术水平又制约着建筑设计层次。因此，在做建筑设计的过程中，建筑师应具备有一定的结构方面基础，能与结构设计适当结合，相互调协，使二者相

2、统一，才能创作出真正优秀的建筑设计作品。1结构设计的重要性建筑的空间形态是建筑的空间轮廓和空间形状，它能给人们以视觉上的美感。建筑空间艺术不仅是建筑内部功能的外在表现，而一口.是建筑结构技术的外在表现。结构为建筑空间提供有效的骨架和支撑，是建筑空间的物质材料，空间形态反映结构的规律，是结构内在理性和技术美学的外在表现。然而这只是结构作用的一部分，结构还通过对建筑空间的限定和组织，塑造丰富的空间形态，赋予建筑空间以丰富的精神和文化内涵，建筑精神也借助于空间或隐或显的几何形态及其组合的关系来实现，完整地表达了建筑空间的内在含义。结构不仅支撑建筑空间，而且将

3、其美的形式和内容融入建筑。因此，在建筑设计中，结构构思非常重要。2现代建筑结构设计存在的问题2.1现代建筑结构设计屮的扭转问题建筑结构的儿何形心、刚度中心、结构重心即为建筑三心，在结构设计时要求建筑三心尽可能汇于一点，即三心合一。结构的扭转问题是指在结构设计过程中未做到三心合一，在水平荷载作用下结构发生扭转振动效应。为避免建筑物因水平荷载作用而发生的扭转破坏，应在结构设计时选择合理的结构形式和平血布局，尽可能使建筑物做到三心合一。2.2现代建筑结构设计中的共振问题当建筑场地发生地震时，如果建筑物的口振周期和场地的特征周期接近，建筑物和场地就会发生共振。

4、因此在建筑方案设计时就应针对预估的建筑场地特征周期，通过调整结构的层数，选择合适的结构类别和结构体系，扩大建筑物的自振周期与建筑场地特征周期的差别，避免共振的发生。2.3水平侧向位移问题水平侧向位移即使是满足建筑结构规程的要求，并不能说明该结构是合理的设计。同时还需要考虑周期及地震力的大小等综合因索。因为结构抗震设计时，地震力的大小与结构刚度直接相关，当结构刚度小，结构并不合理时，由于地震力小则结构位移也小，位移在规范允许范围内，此时并不能认为该结构合理。因为结构周期长、地震力小并不安全。其次，位移曲线应连续变化，除沿竖向发生刚度突变外，不应有明显的拐

5、点或折点。一般情况下剪力墙结构的位移曲线应为弯曲型；框架结构的位移曲线应为剪切型；框一剪结构和框一筒结构的位移曲线应为弯剪型。2.4剪重比及单位面积重度问题结构的剪重比（也即水平地震剪力系数）入二VEK/G是体现结构在地震作用下反应大小的一个指标.其大小主要与结构地震设防烈度有关，其次与结构体型有关，当设防烈度为7、8、9度时，剪重比分别为0.012,0.024.0.040；扭转效应明显或基本周期〈3.5s的结构剪重比则分别为0.016,0.032,0.064o单位面积重度vO=G/A（KN/m2）是衡量结构构件截面取值是否合理和楼层荷载数据输入是否正

6、确的一个重要指标。式中的G由以下几部分，即结构构件自重、楼面建筑面层及天棚抹灰（或吊顶）重、填充墙（包括抹面层）重和楼面使用荷载组成；A则一般以地面以上的建筑面积总和计算，以便有一个相对准确的比较标准。定性地分析比较r0值的大小，可得出以下结果，即一般内部隔墙多的建筑（比如住宅）大于间隔墙少的建筑（比如敝开式办公室）;层数多的建筑略大于层数少的同性质建筑｝设防烈度高的建筑大干设防烈度低的同性质同规模建筑，剪力墙多的建筑大丁剪力墙少甚至仅为框架的建筑。一般高层建筑的单位面积重度在10-18kN/m2之间,除个别较特别的以外，多数在15kN/m2左右。3现

7、代建筑设计与结构设计的有机结合3.1建筑设计应首要解决功能问题功能就是空间使用者对空间环境的各种要求，包括生理要求和心理要求。人类大量的活动要在建筑中进行，所有与人生理有关的问题都应得到解决，如呼吸、行走、坐、卧、进食、排泄、取暖、避寒筹等。这是建筑设计要解决的第一步，也是人们为自己创造空间的基本要求。其次，作为高等动物的人有比其它动物更高的需求。如：羞耻感（隐秘性）、光线、适宜的高度、声音，最后,应满足人们社会性需求和精神文化需求。所以,功能所体现的就是人（设计者）在充分考虑自身多种需求的条件下为人（使用者）所创造的空间环境。然后，人（使用者）在这样

8、的环境下长期生活,这样的空间的优缺点乂在生理及心理或是文化习惯上影响着人类。3.2建筑设计与城