建筑比例的概念十篇

发布时间:2024-04-29 09:42:08

建筑比例的概念篇1

1问题的提出

随着人类社会文明的进步和科学技术的发展,以及人居环境城市化的加速,人们对建筑空间尺度的认识也在不断深化和明晰。但到目前为止,还没有一种准确而全面的关于建筑空间尺度概念的描述,普遍存在着对尺度概念的某些模糊认识。所以,有必要对建筑空间尺度概念进行全面深入的研究并予以拓广。

2对现有尺度概念的分析

维特鲁威在其《建筑十书》中,曾以很多篇幅具体论述比例问题,但对于尺度本身的性质却很少提及。托伯特•哈姆林在其编著的《20世纪建筑的功能与形式》的第二卷《构图原理》中,把尺度问题单独提出来加以研究。该书把比例和尺度作为两个并列题目,且尺度列于比例之后。也许是由于哈姆林建筑理论的权威性,自此以后,几部有影响的建筑理论著作中关于尺度与比例的论述都维持了这一顺序。实际上,比例和尺度不是两个不同性质的并列概念,比例应是尺度范围内的从属概念,将尺度置于比例之下,属于主从关系颠倒,它在一定程度上起了误导作用,影响了人们对尺度概念的正确认识。沈福煦在《美学》一书中,认为尺度是“在建筑设计中以人高为衡量建筑物或构筑物大小规模的标准,亦指建筑物或构筑物本身各构件间大小相比的合理性。”这个概念亦较模糊,容易使人们对尺度概念产生误解。清华大学田学哲主编的《建筑初步》教材中,“尺度主要是指建筑与人体之间的大小关系和建筑各部分之间的大小关系,而形成的一种大小感。”“建筑中有一些构件是人经常接触或使用的,人们熟悉它们的大小,如门扇一般高为2~2.5m,窗台或栏杆一般高为90cm等等。这些构件就象悬挂在建筑物上的尺子一样,人们会习惯地通过它们来衡量建筑物的大小。”前一段话是对尺度概念的定义,后一段话是对尺度概念的解释,通俗易懂。这种以常规部件为基准使建筑获得尺度感的方法,一直作为现在建筑理论中关于建筑尺度的基本内容。可以说,这是基于视觉的形式尺度或形象尺度。国际建筑师协会第20次大会制定的《北京》提出了广义建筑学的概念。坚持以人为本的原则,从整个人居环境来研究建筑空间的尺度问题,就会感到《建筑初步》中的定义虽然简明、准确,但有待拓广。在拓广建筑空间尺度概念的时候,应力求简明、准确、全面。

3广义建筑空间尺度的概念

人居环境的不同空间范围包括地球、大城市、小城镇、广场公园、居住小区、景观、单体建筑、室内、家具等。人们在建筑环境中的生存活动对建筑的体验,并不是简单生理需要的舒适感和视觉美感,而是整个身心体验的感受,故有环境心理学和心理空间的概念,这表明存在着心理空间尺度。例如,我们初次到某一校园参观,比起后来在该校园生活了较长时间来说,前者感到该校园要大得多。又如,我们到一个从未去过的地点去,去的时候比回的时候感觉到路程要长。所以,广义建筑空间尺度的概念应是:在人居环境的不同空间范围内,人们在其中生存活动,并用身心来体验建筑整体环境空间所得到的生理和心理上对该空间大小的综合感觉。这需从以下几方面来认识。

3.1尺度的字义所谓“尺度”,按中国汉字组词方法来顾名思义:“尺”是尺寸的尺,是衡量线面体空间大小的基本标准单位,是绝对大小的量;“度”是度量,是用尺来量取线面体空间的行为过程,是动词;“度”又是程度,包含着等级差别的意义,它是量与量之间的关系的比较而产生的相对大小的量,这与比例概念相近;俗话说,“凡事都要有个度”,这个“度”是无过之无不及,不偏不倚,恰到好处,这是中国传统为人处世的原则,却也表达了一种审美观。中国古代建筑理论中的“千尺为势,百尺为形”,就表达了一种尺度概念。所以,建筑学领域中的“尺度”,其概念虽与真实大小的尺寸有关,但本质上是表达人们对建筑空间比例的大小关系的一种综合感觉。

3.2尺寸是绝对的不变量,尺度是相对的可变量经过设计建造构筑的人居环境空间都属于建筑的范畴。由于高科技的航天、通讯和交通设施的迅猛发展,地球给人的感觉已变得越来越小,故有地球村的说法。宇航空间站上的宇航员看地球,就是一个“小小寰球”,飘浮在黑暗一片的宇宙中,是货真价实的“弹丸”之地。这表明地球的尺度已变得越来越小。再如,虽然大城市中的高层建筑和立体交通与通讯系统使城市面积扩大了好几倍,但城市给人的感觉反而小了,即城市的尺度变小了。现代人来看中世纪的一些城市,也会感觉马车时代的交通广场尺度相当小。实际上,中世纪时期的人会感觉到这个广场的尺度够大。所以,尺寸是绝对的不变量,尺度是相对的可变量,是随人类活动范围和人的移动速度而变的量。

3.3比例是不变量,尺度是人感觉的量,是可变量比例是对象自身内部的绝对尺寸关系,它不受周围对象的影响。尺度是人们体验对象之间相对关系的感觉,它直接受人的生理和心理的影响。尺度在衡量建筑的美感上也和比例一样,是为了建立和谐的秩序关系。即比例要达成建筑物本身的和谐关系,而尺度要达成建筑物与周围环境之间的和谐关系,以写作论文及建筑物与人的融洽关系。一般设计手册上称的“人体的尺度”,严格来说,应该是“人体的比例”。之所以对尺度和比例概念产生这样的模糊认识,原因可能是对《建筑初步》中尺度概念的片面理解,只抓住了“建筑与人体之间的大小关系和建筑各部分之间的大小关系”,忽略了这种关系“而形成的一种大小感”。超级秘书网

3.4比例是影响尺度感的重要因素之一以人的行为习惯和舒适性为标准来看比例,则建筑的整体、局部、细部间的相互比例关系能对尺度感产生影响。而且,建筑实体与空间虚空的这一对虚实的量的比例关系也影响尺度感。例如,在城市的一个区域中,当几幢体量很大的建筑处于相互之间距离很大的环境中,它们的尺度感并不很大。

3.5视觉的尺度感仍然是决定尺度大小的主要因素以往对尺度感的研究,很大部分都属于视觉尺度感。另外还有听觉、嗅觉、触觉等尺度感的存在。但视觉尺度感仍然是决定尺度大小的主要因素。

4结语

随着人们对建筑空间尺度认识的不断深入和明晰,全面深入地研究和拓广建筑空间尺度的概念和应用,必将对人居环境的广义建筑学的设计理论和实践具有重要的指导意义。

参考文献:

[1]田学哲.建筑初步[m].北京:中国建筑工业出版社,1999(第2版).

建筑比例的概念篇2

关键词:概念设计;结构设计;促进

abstract:withthecontinuousdevelopmentofChina'seconomyandtheprogressofthecauseofbuilding,alsoobtainedtherapiddevelopment,continuousdevelopmentintheconstructionbusinessconditions,structuraldesignmethodismoreandmore,strengthenthestudyonbuildingstructuraldesign,becometheimportantwaytoenhancethequalityofconstruction.Conceptualdesignasthemainapproachtoarchitecturaldesigninnovation,hasbeenwidelyusedinthedesignofbuildingstructures,

Keywords:conceptualdesign;structuredesign;promote

中图分类号:tU318文献标识码:a

引言

概念设计作为创新设计的重要形式,其优点越来越多的体现出来,被更多的建筑结构设计师所发现和采纳,并成为当前至今后一段时间建筑结构设计的重要思想。所以,加强对建筑结构概念设计的研究,有着重要的理论和现实意义。本文在分析概念设计内涵的基础上,就建筑结构设计中概念设计的应用策略进行了分析。

一、建筑结构设计中概念设计的内涵

(一)概念设计的内容分析

概念设计指的是在建筑结构设计的开始阶段,建筑设计工程师按照已有的建筑设计理论,并根据工程的施工经验,从宏观的思维出发,对建筑结构设计的策略做概念性的评价与选择。设计师通过将整个建筑结构的系统布局做必要的抗震保护,以提升建筑结构设计的合理性。所得到的方案一般概念清晰,定位准确,便于进行手算,有效的避免后期设计过程中产生的一些繁琐的计算,提高建筑设计的经济性和可靠性。同时,概念设计也是进行计算机内力分析输出数据可靠性判断的主要依据。

(二)概念设计的基本步骤的分析

在建筑结构设计过程中,概念设计是在建筑设计师不断满意的过程中实现的,概念设计的过程可以划分为下面三个步骤:

第一个步骤:分析阶段,即对设计问题做全面理解的过程。分析阶段的主要特征是设计系统信息的模糊性,在进行分析的过程中,手中掌握的数据是不全面的,可供设计师使用的陈述同样需要进行陈述和充实。

第二个步骤:综合阶段,即实现解决方案的一个过程。在这一步骤实施的过程中,设计师通过使用各种专业知识,按照所积累的工程经验,将建筑设计的大体思路,借助于图纸的形式表达出来的过程。这一过程的主要特点是通过设计师的灵感和专业思维发挥主导作用,以实现建筑结构设计图纸的表达和产生。

第三个步骤:评估阶段,即对设计出的方案做有效判断和选择的过程。这一阶段的特点是循环的过程,该循环过程会持续到双方对方案满意为止。建筑结构设计人员在作出评估的时候,会通过各种功能模型、计算手段等对比各个方案的优势,以更好的获得建筑施工的经济性和建筑施工技术的可行性。

二、概念设计的重要意义分析

概念设计师体现建筑设计师先进设计思想的关键,一个优秀的建筑结构设计师能够通过运用特定空间中的系统概念,来进行建筑结构总体方案的有效设计,并将建筑设计的目的有意识的同建筑构件与整体结构的关系进行巧妙的处理。一般情况下,优秀的建筑结构设计师其概念设计的创新是有效的,随着他们对建筑概念设计的研究,其设计的成果会越来越鲜明,设计的创新度也越来越高。当前在分工细化的市场环境下,大部分结构设计师更多的是依赖于各种建筑设计的规范、建筑结构设计手册、电脑程序等进行传统的建筑结构设计,这在一定程度上缺乏了有效的创新。在计算机一体化应用的今天,设计师往往不能够及时的发现建筑结构设计中的一些不合理的内容。随着设计师年龄的不断增长,使得他们已有的建筑设计概念逐渐模糊甚至遗忘,影响了建筑设计成果的创新。注重建筑结构概念设计的意义,还因为当前的建筑结构设计的理论同计算机理论之间存在一些缺陷和不足,例如在进行混凝土结构设计的时候,内力的计算是在弹性理论的计算方法基础上的,而建筑结构的截面设计却是在塑性理论的极限条件下进行设计的一种方法,这个矛盾的存在使得计算的结构,同建筑结构的实际手里状态有着很大的差异,为了对这种计算理论缺陷作出补偿,尤其需要建筑结构设计师优秀的概念设计措施来改正这些缺陷。

三、概念设计的建筑结构设计中的应用

在建筑结构设计的过程中,协同工作概念,指的是要求整个建筑结构内部的每个构件,

实现相互间的配合,共同支撑建筑结构质量,协同工作及要求建筑结构构件,能够有效的承载极限状态的受力,同时当受力达到极限状态的时候,还需要各个构件能够实现共同的耐久寿命。建筑结构的协同工作主要表现为:建筑基础同建筑上部结构的关系方面,一定要将建筑的基础同建筑的上部结构看成是一个系统,不能将这两部分分开来进行处理。比如,对于砖混结构的建筑物,一定要通过圈梁与构造柱,把建筑的上部结构同建筑基础连接到一起,而不能够单独依靠建筑基础的刚度来抵抗各种不均匀的沉降。

另外,当结构受力的时候,建筑结构中的各个构件能够保证较高的应力值。在进行多高层建筑结构设计的时候,要最大程度上避免短柱,这样能够保证同层的柱子在同一个水平位移的时候,能够同时发挥最大的承载力,但是因为建筑物高度和建筑楼层的增加,各种竖向的巨大荷载以及水平方向的荷载,使得建筑物底层柱截面不断的增大,因此使得高层建筑的产生了很多的短柱,为了更好的避免出现这些问题,针对较大截面的柱子,可以将柱截面进行开竖槽,将矩形柱变成田形柱,以更好的增大长细比例,避免短柱的产生。针对梁跨高比例的限制,大部分还没有充分的认识到,其实同长短柱混杂的结果是相同的,长短梁位于相同的框架中,是不利于建筑物稳定性的。同时因为梁的剪力增加,会导致支撑柱的周丽产生大幅度的增加,这一设计原则违背了协同工作的目的,并提高了建筑结构的工程造价。进行多高层建筑结构设计的目的,是为了有效的抵抗水平力的作用,避免扭转的产生,为了实现抵抗水平力的功能,要尽量将平面上两个正交方向的尺寸接近,为的是更好的保证这个方向上的惯性矩实现相等,以避免因为一个方向强度储备过大,使得另一个方向较弱。所以,抗侧力结构最好设置在四周,以更好的提升系统的抗侧刚度,增大抗扭惯性矩。与此同时,要增加梁或者楼层的刚度,提高柱能承担更大的整体弯矩,即提高转换层的效果。有效防止扭转,是由于在扭转产生的时候,各个柱子的节点水平位移不等,距离扭转中心较远的角柱所受的剪力大,而中间柱子受的剪力小,产生的破坏从外到里。为了避免扭转的产生,抗侧力结构要进行对称步骤,最好设置在结构的两端,靠着四周进行设计,以有效的提升抗扭惯性矩。

建筑比例的概念篇3

关键词:建筑结构;概念设计

中图分类号:tU3文献标识码:a文章编号:

一、概念设计的地位

整个建筑结构设计的概念设计的过程中可能会产生巨大的影响,以获得最佳的设计方案,必须把握正确的概念设计概念。建设的制度设计的初始阶段,一般不能结合使用的电脑,以确定最终方案,结构设计的概念下的结构设计理念,综合考虑各方面因素,选择能满足的潜在需求,并确保建设项目的社会和经济福利计划的管理结构。从图中可以看出,概念设计在建筑结构设计工作中占据着重要的地位,结构设计师应该不断地学习和更新自己的设计知识构成,并进一步了解每种类型的结构特点和性能,并能同意灵活的协调种类型之间的关系。与使用相结合的设计理念的概念的近似估计的形式,可以缩短设计的初始阶段,比较和选择的时间不同结构体系的想法。结构设计有一个清晰的思路,准确的定性,在后期的设计,你不需要再繁琐的计算,该计划的整体效果是非常出色的。在同一时间,结构设计师可以正确地确定使用的计算机的内部力分析的数据与预期的精度。概念设计在建筑结构设计中使用,以避免有效的结构形式不合理,能迅速消除所有隐藏的安全造成影响的建设。

二、案例分析

随着建筑设计行业设计周期遭到不断的压缩,对所谓高效率的设计更是无止境的追求。迫使一些参加工作时间不长的结构设计人员便要独立完成一个项目从方案到施工图的设计。而在计算机硬件、软件高度发达的今天,结构设计的计算程序化程度也愈发提高。不少的计算软件往往号称能给出一个精确的计算结果,并且与规范条文一一对应,可操作性强,这使得对结构设计人员不合理的时间要求也似乎变成了可能。而对于工作时间不长的设计人员,工程经验是极度缺乏的,甚至对规范学习也未曾深入了解,概念设计这一原则和思想自然也未建立起来,这就使得他们更多的只能依赖于结构设计程序和对规范条文的生搬硬套。但这样的设计其可能导致的后果也是难以预料的。下面将以一个简单的工程实例来加以说明。

某工程为十三层办公楼,建筑物总高度为62.3m,其中首层高7.2m,二层高5.6m,其余楼层高4.5m,采用框架—剪力墙结构。建筑方案由某建筑事务所负责设计。因为受建筑使用功能布置以及立面效果的限制,电梯井剪力墙只能集中偏置于一侧。而由于结构刚度的需要,电梯井这部分的剪力墙不能减少,由此所带来的最直接问题就是结构的扭转效应过大该如何解决,结构设计人员想到的解决办法理所当然的就是在建筑平面的另一侧增设剪力墙。而且,基本的结构概念告诉我们,剪力墙越靠近建筑平面的外侧其效果自然也会越明显。结构设计人员正是凭着这一思路,在方案设计阶段先后提出了以下两个结构平面布置方案(见图1,图2)。

图1方案一

图2方案二

其中,方案一是结构设计人员在刚拿到建筑平面方案后,听取了建筑师简单的介绍和要求,然后经过试算后提出的结构柱网。若仅看计算程序的输出结果,包括结构的周期、周期比、位移角、位移比、层刚度比、剪重比、有效质量系数等等所有规范条文所提及的设计参数均能满足要求。但是,只要我们稍加思考便能发现方案一有一个极大缺陷,而且是安全隐患。那就是左侧的剪力墙集中的设置在①轴楼梯平台端部,只有两片小墙肢设在②轴,而整个楼梯间只有两根梁和楼层位于同一标高与楼层相接,根据结构概念,当整个结构受到水平地震作用时根本无法通过楼板有效的将其传到①轴的剪力墙上。然而,从该片剪力墙的计算结果却可看到,它承担了很大一部分的水平地震作用。说明其计算结果与实际受力情况并不相符。

为了解决方案一的缺陷,结构设计人员克服沟通上的困难,多次主动与国外建筑师进行了的沟通协商达至妥协,在尽可能少影响建筑平面使用功能以及立面效果的前提下,并经过反复的试算,

最终提出了方案二的结构柱网。其主要处理思路按以下几个方面进行:1)减少①轴上剪力墙的刚度。在满足基本的竖向承载力需求前提下,把该部分剪力墙截面尽可能做小,以减少它对结构所提供的不真实抗扭刚度,计算时按异形柱录入,计算结果显示其所分配到的水平力大幅降低,符合设计设想的效果;2)首层在②轴交轴~轴处增加两小片剪力墙,提高结构抗扭刚度同时解决因首层层高过高而相对刚度较弱的问题;3)把②轴上原有的两片剪力墙加厚加长,并在二层~三层轴~轴及轴~轴间增设钢骨混凝土斜向支撑,以保证结构所受的水平力能有效传递并分配到抗侧力构件上。在采取了上述的处理方法后,计算结果均能满足规范的要求,所得到的结果也能符合实际预期。

三、结束语

从上述简单的案例我们可知,若能在形成建筑方案的最初阶段,建筑师和结构设计人员经过讨论协商,把建筑的不规则性控制得尽量的少,那是最理想的。但是,作为结构设计人员,除了应该更主动与建筑专业加强沟通外,不能把设计过程中遇到的种种困难全都归结到建筑专业上。而且我们也不能不加思索地去采用计算程序得出的所有结果,否则其后果将会如一些美国专家学者所警告的:“误用计算机造成结构破坏而引起灾难只是一个时间问题。”而概念设计的原则、思想就是避免导致这种恶果的最有效方法。另外规范所给出的准则便是使概念设计这一原则、思想的具体化,它应当成为结构设计人员实际工作的指引、依据,我们对这些准则要知其然以及知其所以然,切忌一知半解而盲目做设计。所以,培养自身概念设计这一重要思想,使它很好的贯彻在实际设计的全过程,应当成为每个结构设计人员的一个既定目标。

我们可以遵循以下两个方面去达至这一目标:

(一)必须懂得归纳总结。

因为从概念设计的定义中我们便可以知道,其本身是离不开对过去工程经验、教训的总结,对于工作时间不长、实际设计工程经验不太多的结构设计人员,就应该多学习前人的经验、经典案例,尤其是规范,不单是表面条文,应尽可能深入了解其内涵及其制定的背景和出发点,并在实际工程中好好的体会、积累,切莫急于求成。

建筑比例的概念篇4

关键词:建筑结构;设计思路;概念

在建筑工程项目的施工中,建筑结构设计是十分关键的环节,其设计水平直接影响到整个建筑工程项目实施的质量,从分析工程建筑的结构设计充分说明了它的重要性,因此我们必须从本质上对工程建筑结构设计质量有所提高,通过多种方式达到建筑结构设计的效果,其中概念设计尤为突出,在建筑设计中,采用概念设计,充分发挥概念设计的最大价值,促使工程建筑结构设计水平的提升。

一概念设计应用在建筑结构设计中的重要性分析

第一,就不利地段,结构工程师需要提出相关的避开要求,在不能避开的时候,就需要采取相关的措施,充分考虑到地震因场地条件间接引起结构破坏的原因,比如说:地基土不均匀的沉陷,地震引起的地表错动、地裂等,即选择出对建筑抗震有利的场地,避免对建筑抗震不利的地段进行施工建设。第二,采用了哪一种的结构材料,什么样的结构体系,经过了对经济条件综合比较分析,力求结构延性较好、强度、重力比值较大,均质性较好,正交各向同性等,降低房屋重心,充分发挥了结构强度特点,提出结构两个主轴方向动力特点相近的抗震概念。第三,对于不规则的建筑结构进行设计时,应该对其水平地震作用进行计算,并且调整内力,对于薄弱部位,需要采用有效抗震构造的措施,借鉴国外先进的施工规范,实现对我们设计的优化,即在建筑平立面布置应该符合概念设计要求,避免采取不规则的方案。

二建筑结构设计中概念设计应用原则

1优化选型原则

优化选型原则主要是对建筑结构进行优化,首先,在进行结构体系优化设计的时候,应着重掌握建筑结构的基本特点,按照周边的地理环境、使用状况等,确定出优化方案的措施,对各情况进行假设、猜测等,以便进行建筑结构的构建,按照几何结构,实现对建筑主体结构体系的完善。第二,优化结构布置的时候,在确保建筑工程使用需求、意向过程中,实现建筑楼层盖水平、柱墙竖向支撑系统、基础系统等进行优化。

2空间作用原则

在建筑结构的优化设计阶段,应用概念设计需要充分体现出建筑物是以空间结构呈现出来的,以保障建筑结构空间设计合理性,促使建筑结构设计在建筑设计的过程中更加的科学合理。

3结构延性设计的原则

在一般情况下,由延性系数表示充分体现出结构的延性,主要是体现在结构极限变形、屈服变形之间的比值,若是比值较大,其自身的结构延性也就更好。反之,其结构延性也就更差,若是整体建筑结构的构建有着良好的延性,其建筑结构的自身就有着良好的延性。

4等强度与耗能设计原则

因为生态环境破坏,自然灾害也逐渐的变多。所以,在建筑工程结构设计过程中,着重抗震结构设计,确保建筑物的坚固,还需对其强度、耗能等进行设计,避免个别因素所引起的水平承重结构破坏,直接影响整个建筑抗震指标,给建筑施工、后期等埋下了安全隐患。因此,在建筑工程结构设计阶段,任何细节都是不容小觑的,对于薄弱环节需要加强分析,尽可能的考虑周全,除此之外,注重耗能设计的同时,注意耗能构件设计,以达到了工程项目相关标准。

三建筑结构设计中概念设计应用

所谓的概念设计就是从个体到整体,从整体到个体的一种设计理念,建筑结构设计必须要落实到每一个环节上的设计,不过在实际建设中全面实行概念设计也是存在一定难度的。在现阶段,建筑结构设计中概念设计的应用主要有以下几种。

1概念设计在方案选择中的应用

完整的建筑结构设计主要是由很多因素所构建而成的,其主要包含了对建筑场地结构、地理环境因素等,由此保证了设计的方案的合理性。然而在实际的建筑设计中,在基础设计方案选择的时候,应充分结合当地的地质因素、施工条件、场地结构类型以及外加因素等,选择出最合适的基础设计方案。例如:在房屋地基设计的时候,应按照建筑实际的环境进行设计,相关设计人员需要在施工现场收集需要的资料数据等,确保了最终设计方案的可行性和真实性。只有掌握了全面的信息,设计方案进而实现经济性、合理性。

2概念设计在分析计算中的应用

在如今这个信息科技发展较快的时代,计算机技术已经在各个行业中的广泛的应用,当然工程建筑业是一样。根据当代建筑行业发展情况进行分析,计算机技术就在一定程度上增加行业工作的效率,减少施工人员的工作强度,而计算机的运行应根据相关程序编策实施,程序本身也会由于平凡的使用出现故障,因此要不断完善程序,使其能更完善的在检出工程结构设计中发挥其最大价值,避免不必要的问题出现。例如:结构计算软件计算简图的选用不妥当,结构安全事故的随时引发。因此,在分析计算中,可引入其概念设计,经过计算机软件广泛的使用,设计师能结合有关概念设计知识和实际情况在计算机中绘制建筑结构设计图,从而分析计算机做出的结果,从而确保建筑结构设计方案的合理性。

3概念设计在抗震设计工作中的应用

一栋良好的建筑物不仅需要一个较好的结构设计做支撑,还需要做好建筑基础工作,确保承载地基的坚固性和稳定性及后续建设顺利开展。其中抗震因素也是在结构设计时必须考虑到的,在建筑场地的选择时,尽可能的选择在抗震指数较高的地基,如若抗震系数较低就会给后期施工及竣工后的使用埋下安全隐患。不过在土地资源稀少的环境下,很难找出抗震系数较高的建筑场地,所以,我们应该着重于建筑基础结构、主体结构方面的设计。通常来说,设计师从地震荷载、钢筋根数及结构框架等方面加强建筑的抗震系数。在实际建筑抗震结构的概念设计中,通过对建筑工程平面与结构体系的结合,全面分析建筑主体的结构体系和及基础结构体系的构建原理,对整个建筑物的平面、框架的调整,能增强整体结构的稳定性,提高结构的抗震系数,在一定程度上节俭了工程成本。

四结束语

总之,在我国科学技术不断的发展下,计算机应用程序也得到了广泛的应用,为建筑结构设计带来了较大的便利,极大地提升建筑结构工程施工设计质量,在一定程度上造成设计人员更加的依赖计算机,更加的懒惰,人为建筑结构的设计十分简单,只是按照图纸、规范性标准进行执行就可以。往往在实践中,个别设计人员还是没有深刻意识结构整体的稳定性和合理性的重要性,因此,我们必须着重注意概念设计的应用,从整体上推动工程建筑结构设计水平的上升阶段,使我们建筑行业能够快速稳步发展。

作者:施红飞李建飞单位:1.浙江华越设计股份有限公司2.浙江省地下建筑设计研究院

参考文献:

建筑比例的概念篇5

关键词:建筑设计概念设计

在不断的结构设计研究与实践中,人们积累了大量有益的经验,并体现在设计规范、设计手册、标准图集等等。随着计算机技术和计算方法的发展,计算机及其结构程序在结构工程中得到大量地应用,每个设计单位都在为彻底甩掉图板而做努力。结果给部分结构工程师造成一种错觉,觉得结构设计很简单,只需遵循规范、手册、图集,等待建筑师给出一个空间形成的方案(非结构的),使用计算机,然后设法去完成它,自己只不过是一个东拼西凑的计算机画图匠而已。这不仅不能有效地运用他们的知识、精力和时间,而且还会与建筑师的交流中产生分歧与矛盾。

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《建筑结构设计统一标准》(GBJ68-84)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。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的近似,只能视作近似概率法。并且光凭极限状态设计也很难估计建筑物的真正承载力的。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,且都并非是脱离总的结构体系的单独构件。目前,人们在具体的空间结构体系整体研究上还有一定的局限性,在设计过程中采用了许多假定与简化。作为结构工程师不应盲目的照搬照抄规范,应该把它作为一种指南、参考,并在实际设计项目中作出正确的选择。这就要求结构工程师对整体结构体系与各基本分体系之间的力学关系有透彻的认识,把概念设计应用到实际工作中去。

所谓的概念设计一般指不经数值计算,尤其在一些难以作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。运用概念性近似估算方法,可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择,易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正确,避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算,具有较好的的经济可靠性能。同时,也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。

比如,有的设计人员用多、高层结构三维空间分析程序来计算底层框架,还人为的布置一些抗震墙,即不能满足楼层间的合理刚度比,也不能正确地反映底层框架在地震时受力状态。问题在于结构概念不明确,没考虑这两种结构体系的差异。软件的选择和使用不当,造成危害是不容忽视的。美国一些著名学者和专家曾警告工业界:“误用计算机造成结构破坏而引起灾难只是一个时间的问题。”然而避免这种情况,概念设计的思想不妨是个好方法。

运用概念设计的思想,也使得结构设计的思路得到了拓宽。传统的结构计算理论的研究和结构设计似乎只关注如何提高结构抗力R,以至混凝土的等级越用越高,配筋量越来越大,造价越来越高。结构工程师往往只注意到不超过最大配筋率,结果肥梁、胖柱、深基础处处可见。以抗震设计为例,一般是根据初定的尺寸、砼等级算出结构的刚度,再由结构刚度算出地震力,然后算配筋。但是大家知道,结构刚度越大,地震作用效应越大,配筋越多,刚度越大,地震力就越强。这样为抵御地震而配的钢筋,增加了结构的刚度,反而使地震作用效应增强。其实,为什么不考虑降低作用效应S呢?目前在抗震设计中,隔震消能的研究就是一个很好的例子。隔震消能的一般作法是在基础与主体之间设柔性隔震层;加设消能支撑(类似于阻尼器的装置);有的在建筑物顶部装一个“反摆”,地震时它的位移方向与建筑物顶部的位移相反,从对建筑物的振动加大阻尼作用,降低加速度,减少建筑物的位移,来降低地震作用效应。合理设计可降低地震作用效应达60%,并提高屋内物品的安全性。这一研究在国内外正广泛地深入展开。在日本,研究成果已经广泛应用于实际工程中,取得良好的经济、适用效果。而我国由于经济、技术和人们认识的限制,在工程界还未被广泛地应用。

转贴于

同时,在目前建筑结构抗震鉴定及加固中,概念设计的思想也应得到延伸。在1976年唐山地震中,天津市加固的2万间民房无一倒塌,但天津第二毛纺厂三层的框架厂房,却因偏重于传统构部件的加固,忽视结构总体抗震性能的判断,造成不合理的加固使抗震薄弱层转移,仍然倒塌。

概念设计的思想被越来越多的结构工程师所接受,并将在结构设计中发挥越来越大的作用。然而现在的高校教学中,往往只重视单独构件和孤立的分体系的力学概念讲解。尤其在专业课教学中,单项计算练习居多,综合练习偏少,并着重体现在考题中,使得相当部分学生养成只知套用公式解题的习惯。而且近年来强调计算机应用教育,比如,毕业设计用结构设计软件计算、出图。但由于计算机设计过程的屏蔽,手算过程训练程度的削弱,造成学生产生一定依赖性,结果综合运用能力下降,整体结构体系概念模糊。这些对于培养具有创造力、未来的工程师是相当不利的。

随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对建筑结构设计也提出了更高的要求。发展先进计算理论,加强计算机的应用,加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用,使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。其中,打破建筑结构设计中的墨守成规,充分发挥结构工程师的创新能力,是相当必要的。因为他们是结构设计革命的推动者和执行者。这则需要工程界和教育界进行共同的努力。推广概念设计思想是一种有效的办法。

著名的美国工程院院士林同炎教授在《结构概念和体系》一书中为结构工程师提供了广泛而又有独特见解的结构概念设计基础知识和设计实例。该书着重介绍用整体概念来规划结果总体方案的方法,以及结构总体系和个分体系尖的相互力学关系和简化近似设计方法。为结构工程师和建筑师在设计中创造性地相互配合,设计出令人满意的建筑奠定基础。这本书第二版的出版,为我们更好的加深概念设计的理解,提供有益的帮助。总之,概念设计必然会成为今后结构设计的主流思想,这就让我们来共同学习、发展它吧,为结构设计的发展作出应有的贡献。

参考文献

1.高立人,王跃,结构设计的新思路——概念设计,工业建筑,1999(1)

建筑比例的概念篇6

关键词:历史建筑再利用功能转换

1.概述

历史建筑具体反映了一个城市在某个时代所特有的文化、特色及历史特征,是人类的共同财富。随着社会的飞速发展,对建筑产生了新的要求,许多优秀的历史建筑被无情地拆除。显然,这种消极的改造方式违背了可持续发展的要求。应当采用一种更为积极的保护方式,即结合历史建筑本身的特点对历史建筑做适当的改造和功能置换,挖掘原有建筑的新潜能,使它们能够符合现代生活的要求。比如:年久失修的老住宅被改建成博物馆、美术馆;废弃的厂房被改造成展览馆和艺术中心等。

2.相关概念定义

2.1历史建筑的定义

我国《历史文化名城保护规划规范》对历史建筑的定义为:具有一定历史、科学和艺术价值,反映城市历史文化和地方特色的建筑物。这些建筑物多建造于20世纪初,并且目前仍处于较好的物质结构状态。

2.2再利用的定义

美国著名景园大师劳伦斯最先提出了建筑的“再循环”理论:“再循环不同于保存或修复,再循环是功能的改变,是将其内部组成再重新调整成为人能接受的”。1965年,劳伦斯在美国旧金山市吉拉德里广场的改造中实践了再循环理论,将一个意大利家族的巧克力工厂改造为当地具有特色的综合性休闲娱乐场所。

3.历史建筑再利用研究的发展概况

3.1国外发展概况

从20世纪开始,对于历史建筑及其周边环境的保护的理念在世界范围内经历了多个阶段的升华。保护历史文化遗产的国际组织通过了一系列宪章及建议,确定了保护的原则。1933年,《雅典宪章》的颁布提出了对于历史古迹保护的框架和建议。1964年,通过的《威尼斯宪章》明确了历史建筑的概念,要求必须利用一切科学技术保护和修复历史建筑。1979年,在澳大利亚通过的《巴拉宪章》首次提出了改造性再利用的概念,在改造的过程中尽量使对结构的改变降到最低限度,赋予建筑新的功能和用途。这些文献为各国的历史建筑再利用实践提供了理论指导。

在建筑再利用实践方面,在20世纪大致可分为以下三个发展阶段:在第一阶段,随着科学技术发展以及一系列新材料、新技术的涌现,一批建筑师开始大胆地将新的建筑修复理念融入到再利用的实践中,在一定程度上打破了原先固有的修复思维。1928年,在巴黎的一栋老式公寓的改造中,法国建筑师首次运用了新材料和新工艺,在已有的建筑中插入一个裸露的钢结构,并将外墙改为玻璃砖墙,以充满想象力的手法创造出了适应现代生活要求的宽敞空间,也就是著名的“玻璃屋”(图3.1,图3.2)。

在第二阶段,随着产业结构的不断调整,历史建筑的保护已经和整个城市的建设联系在一起。由于新建建筑将造成大量的能源消耗,因此对一些旧建筑进行再利用会是更为经济的方式。70年代中期,位于波士顿的昆西跳蚤市场由于当时的经济危机已衰败不堪,建筑师对其进行了功能改造,拆除部分隔墙和屋顶,原有帆布棚被改建成玻璃廊,使其成为娱乐休闲中心。这一实践的成功改变了以往大拆大建的观念,并在之后的类似建筑功能调整工程中被多次借鉴利用。

在第三阶段,历史建筑再利用在西方城市建设中得到大规模普及,保护的规模和力度也进一步加大,出现了一大批成功的旧建筑、旧城区的改造实例。人们对于历史建筑再利用产生了空前的热情,产业类建筑的再利用开始大量普及,越来越多原先被遗忘的废弃工厂被改造成博物馆、艺术中心和休闲娱乐场所。例如,奥地利维也纳的一座煤气厂被改造扩建成商业中心;原先生产螺旋桨的德国蔡瑟工厂被改造为汉堡媒体中心(图3.3)等等。

3.2我国在历史建筑保护方面的发展概况

我国作为具有五千年历史的文明古国,在各个时代均有种类繁多,各具特色的历史建筑。20世纪以来,我国的产业结构不断调整,各城市快速发展。在经济发展的同时,人们开始越来越重视对历史建筑遗产的保护和再利用。

1930年颁布的《古物保存法》,将有价值的古物列为保护对象。1982年国家通过了《文物保护法》,该法是文化部门的第一部法律,为我国的历史建筑保护做出了重要贡献。1992年,《文物保护法实施细则》颁布。我国在历史建筑保护方面的法规虽然有不少,但其在保护理念上存在一种潜在的将保护与再利用对立的意识。因此,我国的建筑保护和城市建设理念与西方还存在着一定的差距,还有很多理论及实践的工作可以做。

我国对历史建筑进行整体改造实践起步较晚,大致始于本世纪80年代。西方国家盛行的改造性再利用的新理念在国内仅有少数应用的实例,这些实例的规模较小,改造方法也不够完善。当然其中也不乏一些值得一提的出色之作。例如,上海著名的“新天地”改造工程,设计者在分析了建筑物原有的结构特点后,进行了改建技术上的分析,采用内框架的结构形式形成内部大空间,同时拆除部分原有结构,完成了使用功能的置换,使其适应现代化的娱乐、休闲以及商业等生活形态。

另一个例子是位于上海沙泾路的“1933老场坊”创意园。该建筑原使用功能为上海工部局宰牲厂,五层钢筋混凝土结构。在设计上将东西方特色元素巧妙融合,主体结构外方内圆,方、圆楼之间通过26座上下交错的廊桥连接,别具特色。该建筑还采用了当时非常先进的“伞形柱无梁楼盖”的结构形式,是建筑艺术与生产工艺完美结合的典范(图3.4)。在改造前,由于长时间被空置已经面目全非,成为了城市的死角。2006年对其进行了改建设计,设计采用保护性再利用的策略,通过对水泥饰面的打磨保留了神秘的特色廊桥,同时在细部加入了金属和玻璃的元素,使建筑更富有现代感。改造修缮为该建筑注入了创意产业的新功能,许多设计创意公司、餐饮、工作室迁入其中,成为了时尚创意新地标。

然而,相对于国外历史建筑再利用实践的佳作频出,我国目前的实践还处于初级阶段,设计主要参照西方的成功经验,在改造手法上也比较质朴。已有的少数研究成果尚不足以满足我国历史建筑改造再利用的社会需求,需要通过不断的实践来总结经验,因地制宜,考虑建筑的历史性、空间特性、结构特征和周边环境等因素,发掘历史建筑中的有利因素,从而使之在城市建设中发挥新的作用。

4.结语

历史建筑是经过了漫长的时间和年代沉淀下来的珍贵宝藏,也是凝结了无数建造者智慧和心血的文化结晶。对历史建筑进行功能调整转换研究可以使不同特点的历史建筑发挥其作用,展示文化的多样性,并创造出新的使用功能,更好地适应于现代社会的发展。应该以不损坏历史文化遗产为大前提,力求从物质层面上使历史建筑的功能得到延续,在有限的使用寿命内体现出尽可能多的价值。

参考文献

[1]倪文岩,建筑再循环理念及其中西差异之比较[J].建筑学报,2003,(12).

[2]陆地.建筑的生与死[m].东南大学出版社,2004.

[3]许又文,孙继伟,“再生”的建筑——历史建筑保护中的一种积极思维[J],时代建筑,2000,(3).

建筑比例的概念篇7

关键词:概念设计;结构设计;运用

abstract:thispaperanalyzesthecontentandpracticalapplicationoftheconceptdesign,talkabouttheconceptdesigninthestructuraldesignworkafterthepromotion.Keywords:conceptualdesign;structuraldesign;use

中图分类号:tB482.2文献标识码:a文章编号:2095-2104(2012)

概念设计必然会成为今后结构设计的主流思想,这就让我们来共同学习、发展它,为结构设计的发展作出应有的贡献。

现行的《建筑结构设计统一标准》(GBJ68-84)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。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的近似,只能视作近似概率法。在不断的结构设计研究与实践中,人们积累了大量有益的经验,并体现在设计规范、设计手册、标准图集等等。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。随着计算机技术和计算方法的发展,计算机及其结构程序在结构工程中得到大量地应用,每个设计单位都在为彻底甩掉图板而做努力。结果给部分结构工程师造成一种错觉,觉得结构设计很简单,只需遵循规范、手册、图集,等待建筑师给出一个空间形成的方案(非结构的),使用计算机,然后设法去完成它,自己只不过是一个东拼西凑的计算机画图匠而已。这不仅不能有效地运用他们的知识、精力和时间,而且还会与建筑师的交流中产生分歧与矛盾。并且光凭极限状态设计也很难估计建筑物的真正承载力的。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,且都并非是脱离总的结构体系的单独构件。目前,人们在具体的空间结构体系整体研究上还有一定的局限性,在设计过程中采用了许多假定与简化。作为结构工程师不应盲目的照搬照抄规范,应该把它作为一种指南、参考,并在实际设计项目中作出正确的选择。这就要求结构工程师对整体结构体系与各基本分体系之间的力学关系有透彻的认识,把概念设计应用到实际工作中去。

所谓的概念设计一般指不经数值计算,尤其在一些难以作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。运用概念性近似估算方法,可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择,易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正确,避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算,具有较好的的经济可靠性能。同时,也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。比如,有的设计人员用多、高层结构三维空间分析程序来计算底层框架,还人为的布置一些抗震墙,即不能满足楼层间的合理刚度比,也不能正确地反映底层框架在地震时受力状态。问题在于结构概念不明确,没考虑这两种结构体系的差异。软件的选择和使用不当,造成危害是不容忽视的。美国一些著名学者和专家曾警告工业界:“误用计算机造成结构破坏而引起灾难只是一个时间的问题。”然而避免这种情况,概念设计的思想不妨是个好方法。

运用概念设计的思想,也使得结构设计的思路得到了拓宽。传统的结构计算理论的研究和结构设计似乎只关注如何提高结构抗力,以至混凝土的等级越用越高,配筋量越来越大,造价越来越高。结构工程师往往只注意到不超过最大配筋率,结果肥梁、胖柱、深基础处处可见。以抗震设计为例,一般是根据初定的尺寸、砼等级算出结构的刚度,再由结构刚度算出地震力,然后算配筋。但是大家知道,结构刚度越大,地震作用效应越大,配筋越多,刚度越大,地震力就越强。这样为抵御地震而配的钢筋,增加了结构的刚度,反而使地震作用效应增强。其实,为什么不考虑降低作用效应呢?目前在抗震设计中,隔震消能的研究就是一个很好的例子。隔震消能的一般作法是在基础与主体之间设柔性隔震层;加设消能支撑(类似于阻尼器的装置);有的在建筑物顶部装一个“反摆”,地震时它的位移方向与建筑物顶部的位移相反,从对建筑物的振动加大阻尼作用,降低加速度,减少建筑物的位移,来降低地震作用效应。合理设计可降低地震作用效应达60%,并提高屋内物品的安全性。这一研究在国内外正广泛地深入展开。在日本,研究成果已经广泛应用于实际工程中,取得良好的经济、适用效果。而我国由于经济、技术和人们认识的限制,在工程界还未被广泛地应用。

同时,在目前建筑结构抗震鉴定及加固中,概念设计的思想也应得到延伸。在1976年唐山地震中,天津市加固的2万间民房无一倒塌,但天津第二毛纺厂三层的框架厂房,却因偏重于传统构部件的加固,忽视结构总体抗震性能的判断,造成不合理的加固使抗震薄弱层转移,仍然倒塌。

概念设计的思想被越来越多的结构工程师所接受,并将在结构设计中发挥越来越大的作用。然而现在的高校教学中,往往只重视单独构件和孤立的分体系的力学概念讲解。尤其在专业课教学中,单项计算练习居多,综合练习偏少,并着重体现在考题中,使得相当部分学生养成只知套用公式解题的习惯。而且近年来强调计算机应用教育,比如,毕业设计用结构设计软件计算、出图。但由于计算机设计过程的屏蔽,手算过程训练程度的削弱,造成学生产生一定依赖性,结果综合运用能力下降,整体结构体系概念模糊。这些对于培养具有创造力、未来的工程师是相当不利的。随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对建筑结构设计也提出了更高的要求。发展先进计算理论,加强计算机的应用,加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用,使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。其中,打破建筑结构设计中的墨守成规,充分发挥结构工程师的创新能力,是相当必要的。因为他们是结构设计革命的推动者和执行者。这则需要工程界和教育界进行共同的努力。推广概念设计思想是一种有效的办法。

著名的美国工程院院士林同炎教授在《结构概念和体系》一书中为结构工程师提供了广泛而又有独特见解的结构概念设计基础知识和设计实例。该书着重介绍用整体概念来规划结果总体方案的方法,以及结构总体系和个分体系尖的相互力学关系和简化近似设计方法。为结构工程师和建筑师在设计中创造性地相互配合,设计出令人满意的建筑奠定基础。这本书第二版的出版,为我们更好的加深概念设计的理解,提供有益的帮助。

总之,针对目前建筑结构设计当中墨守成规的现象,提倡采用概念设计思想来促进结构工程师的创造性,推动结构设计的发展。所谓的概念设计一般指不经数值计算,尤其在一些难以作出精确力学分析或在规范中难以规定的问题中。

参考文献:

建筑比例的概念篇8

关键词:建筑设计,概念设计

 

在不断的结构设计研究与实践中,人们积累了大量有益的经验,并体现在设计规范、设计手册、标准图集等等。随着计算机技术和计算方法的发展,计算机及其结构程序在结构工程中得到大量地应用,每个设计单位都在为彻底甩掉图板而做努力。科技论文。结果给部分结构工程师造成一种错觉,觉得结构设计很简单,只需遵循规范、手册、图集,等待建筑师给出一个空间形成的方案(非结构的),使用计算机,然后设法去完成它,自己只不过是一个东拼西凑的计算机画图匠而已。这不仅不能有效地运用他们的知识、精力和时间,而且还会与建筑师的交流中产生分歧与矛盾。

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《建筑结构设计统一标准》(GBJ68-84)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。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的近似,只能视作近似概率法。并且光凭极限状态设计也很难估计建筑物的真正承载力的。科技论文。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,且都并非是脱离总的结构体系的单独构件。目前,人们在具体的空间结构体系整体研究上还有一定的局限性,在设计过程中采用了许多假定与简化。作为结构工程师不应盲目的照搬照抄规范,应该把它作为一种指南、参考,并在实际设计项目中作出正确的选择。这就要求结构工程师对整体结构体系与各基本分体系之间的力学关系有透彻的认识,把概念设计应用到实际工作中去。

所谓的概念设计一般指不经数值计算,尤其在一些难以作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。运用概念性近似估算方法,可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择,易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正确,避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算,具有较好的的经济可靠性能。同时,也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。

比如,有的设计人员用多、高层结构三维空间分析程序来计算底层框架,还人为的布置一些抗震墙,即不能满足楼层间的合理刚度比,也不能正确地反映底层框架在地震时受力状态。问题在于结构概念不明确,没考虑这两种结构体系的差异。软件的选择和使用不当,造成危害是不容忽视的。美国一些著名学者和专家曾警告工业界:“误用计算机造成结构破坏而引起灾难只是一个时间的问题。”然而避免这种情况,概念设计的思想不妨是个好方法。

运用概念设计的思想,也使得结构设计的思路得到了拓宽。传统的结构计算理论的研究和结构设计似乎只关注如何提高结构抗力R,以至混凝土的等级越用越高,配筋量越来越大,造价越来越高。结构工程师往往只注意到不超过最大配筋率,结果肥梁、胖柱、深基础处处可见。以抗震设计为例,一般是根据初定的尺寸、砼等级算出结构的刚度,再由结构刚度算出地震力,然后算配筋。

但是大家知道,结构刚度越大,地震作用效应越大,配筋越多,刚度越大,地震力就越强。这样为抵御地震而配的钢筋,增加了结构的刚度,反而使地震作用效应增强。其实,为什么不考虑降低作用效应S呢?目前在抗震设计中,隔震消能的研究就是一个很好的例子。隔震消能的一般作法是在基础与主体之间设柔性隔震层;加设消能支撑(类似于阻尼器的装置);有的在建筑物顶部装一个“反摆”,地震时它的位移方向与建筑物顶部的位移相反,从对建筑物的振动加大阻尼作用,降低加速度,减少建筑物的位移,来降低地震作用效应。合理设计可降低地震作用效应达60%,并提高屋内物品的安全性。这一研究在国内外正广泛地深入展开。在日本,研究成果已经广泛应用于实际工程中,取得良好的经济、适用效果。而我国由于经济、技术和人们认识的限制,在工程界还未被广泛地应用。

同时,在目前建筑结构抗震鉴定及加固中,概念设计的思想也应得到延伸。在1976年唐山地震中,天津市加固的2万间民房无一倒塌,但天津第二毛纺厂三层的框架厂房,却因偏重于传统构部件的加固,忽视结构总体抗震性能的判断,造成不合理的加固使抗震薄弱层转移,仍然倒塌。

概念设计的思想被越来越多的结构工程师所接受,并将在结构设计中发挥越来越大的作用。然而现在的高校教学中,往往只重视单独构件和孤立的分体系的力学概念讲解。尤其在专业课教学中,单项计算练习居多,综合练习偏少,并着重体现在考题中,使得相当部分学生养成只知套用公式解题的习惯。而且近年来强调计算机应用教育,比如,毕业设计用结构设计软件计算、出图。科技论文。但由于计算机设计过程的屏蔽,手算过程训练程度的削弱,造成学生产生一定依赖性,结果综合运用能力下降,整体结构体系概念模糊。这些对于培养具有创造力、未来的工程师是相当不利的。

随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对建筑结构设计也提出了更高的要求。发展先进计算理论,加强计算机的应用,加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用,使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。其中,打破建筑结构设计中的墨守成规,充分发挥结构工程师的创新能力,是相当必要的。因为他们是结构设计革命的推动者和执行者。这则需要工程界和教育界进行共同的努力。推广概念设计思想是一种有效的办法。

著名的美国工程院院士林同炎教授在《结构概念和体系》一书中为结构工程师提供了广泛而又有独特见解的结构概念设计基础知识和设计实例。该书着重介绍用整体概念来规划结果总体方案的方法,以及结构总体系和个分体系尖的相互力学关系和简化近似设计方法。为结构工程师和建筑师在设计中创造性地相互配合,设计出令人满意的建筑奠定基础。这本书第二版的出版,为我们更好的加深概念设计的理解,提供有益的帮助。总之,概念设计必然会成为今后结构设计的主流思想,这就让我们来共同学习、发展它吧,为结构设计的发展作出应有的贡献。

建筑比例的概念篇9

现行的职业院校教材,一般首先讲述建筑力学的基础内容,包括静力学基础、结构计算简图、受力分析、支反力计算及内力分析部分。这样的编排,从知识结构来看,是没有问题的,对于接受能力较强的学生来说,也是可以接受的:按部就班的学好基本知识,然后组装成可以独立分析结构的能力。但是对于职业院校的大部分学生而言,学习的耐性有所不足,如果按部就班的讲授理论性较强的基础内容,学习兴趣很难激发。这就需要我们将理论性很强的基础知识具体化,转换为看得见,摸得着,最好能赚钱,可变现的实际项目。这样,可以有效的保持学生的学习兴趣,掌控学生的注意力,并且所讲授的内容实用性更强,更直观。

在之前的教学中我也进行过一些摸索,寻找到了大量的案例,并且也取得了一定的效果,但是在使用这些案例的过程中发现,没有办法将这些实际工程案例联系起来,形成一个整体。最好的案例,应该是一个完整的项目,如果能将一个完整的项目,各个细节,都能以建筑力学的角度来分析和研究,并且将建筑力学各章节的内容融入进去,这对于学生系统性的学习建筑力学,了解建筑工程将会有更大的帮助。

目前市面使用非常广泛的一款结构设计软件,pkpm,可以有效的解决这个问题,通过pkpm的建模过程,可以将建筑工程的各个本文由收集整理部分具体化,从名词解释、概念分析、结构计算简图、受力图、内力图都能用一个系统的模型来描述。这里将目前获得的点滴经验和大家作一个分享,不足之处希望大家给予指正。

基本术语、概念和pkpm的结合。

在建筑力学的教学过程中,有几个概念是非常重要的,这里以结构的概念和力的传递路线为例,以pkpm的建模来说明这两个概念,让学生可以比较深刻的理解结构及力的传递路线的重要性。

pkpm中演示结构的概念。

目前的教材,通用的结构概念有两个,第一支承本身的重量,第二传递荷载。在和学生讲授的过程中,应明确第二点,参与力的传递路线才是结构的本质,但是力的传递路线在现实中一般很难观察,怎么才能让学生深刻理解呢?这里我们可以使用pkpm建立两个结构模型,让学生看到结构的骨架。笔者在pkpm中建立了两栋建筑物,一栋五层框架的住院楼,一栋四层砖混的门诊楼,然后引导学生对两栋建筑进行联系过廊设计,通过拆除隔墙墙体及承重墙墙体的区别,可以让学生非常深刻的理解结构的传递概念。

pkpm中演示力的传递路线。

通过pkpm中的框架结构模型,可以很明显的让学生观察到力的传递路线是从板到梁到柱到基础最后到地基。

结构计算简图和pkpm的结合。

结构计算简图中,最难掌握的就是支座的简化。笔者以梁的发展史,结合pkpm中砖混结构的简支梁和框架结构的框架梁为例,向大家说明如何用pkpm来演示支座的简化。

在最初的建筑物中,如树皮或者兽皮围成的木屋,是没有梁的设置的,这样的建筑物虽然结构也比较稳定,但是没有梁,就没有较大的空间,因此除了草原的游牧民,基本上都已经很少使用,在出现梁的建筑物中,基本经过了3个阶段,以屋顶为例,分别经过了树皮、茅草为代表的轻质屋顶,以瓦片为主的重屋顶以及近代的钢筋砼屋顶。在这3种屋顶的力学假定中,非钢筋砼屋顶的梁都被假定为简支梁,通过pkpm的模型设定,我们可以看到,需要专门把以上的梁考虑为铰接,这里是为什么呢?我们可以向学生提问,为什么同样作为竖向承重构件的承重墙和钢筋砼柱子,承重墙不要配置任何的竖向受力筋,而钢筋砼柱则需要配置大量的竖向主筋。利用这些实物模型,pkpm中自动生成的配筋图,可以很好的让学生掌握支座的简化概念。

受力图、内力图和pkpm的结合。

建筑比例的概念篇10

对案例进行分析研究必须使用特定的方法。这些方法,有些是各学科普遍适用的,如比较、推理、重构等,当它们应用于建筑设计的案例分析中时,也相应具有了建筑学的特点;而有些方法则是建筑学及其相关学科所特有的,如图底分析、比例分析等。

(1)比较。可以是同类比较也可以是差异比较。同类比较,通常是所分析的建筑作品和其他作品的比较,两者应该在类型上一致,通过这种比较能够发现同类建筑的共性。差异比较,可以是同类建筑中寻找差异,从而得到解决问题的不同思路;也可以在同一作品的不同部分展开,如通过同一建筑不同功能空间的比较,可以发现不同类型空间对功能的适用性。

(2)推理。是从已知事物推演出未知事物的方法,推理必须在合理的逻辑基础之上展开。既可以做正向推理也可以做反向推理,比如正向推理可以是通过已知的环境推导出适应环境的建筑形式;反向推理可以是通过最终的建筑形式,推理出设计者当时的设计思路或者社会的审美倾向等。

(3)重构。主要是通过图纸的认真解读和仔细揣摩,运用计算机三维技术或者制作实体模型的形式,重新建构建筑物或者建筑物的某些部分,如根据需要制作造型模型、结构模型或者空间模型等。

(4)图底分析。这是一种以格式塔心理学为基础的分析方法。它要求图底分明,能够清晰地辨析出主体图形和作为背景的底图,它是认识建筑与环境以及认识空间的重要手段,并且可以通过图底置换(图底反向)进一步认识空间或者形式。

(5)比例分析。从毕达格拉斯开始就在用数学和几何来寻求宇宙间和谐的答案,在建筑学上的反映就是以数学和几何为基础进行比例分析,从而确立一个完美的建筑,在一些经典建筑中都存在着黄金比例的关系。比例分析既适用于建筑形式,也适用于空间分析。

2案例分析的阶段和时间控制

案例分析大致可以分为三个阶段,即资料收集、案例解读和成果整理。以8周的设计课为例,整个过程大致可以控制在1~2周之内。时间太短,分析的深度和广度达不到要求;时间过长,可能影响到后续设计的进度。

(1)资料收集。在布置任务之后,主要是利用课下时间完成。但是分析对象的选择至关重要,应该坚持完整性和适宜性原则。完整性,即所分析的作品图纸和文字介绍应当齐全;适应性,即分析的案例应当尽量和设计任务书接近,如在规模上不易过大也不宜过小,在空间上应当具有相似性等。

(2)案例解读。在找到适宜的案例和图纸之后,应当反复对照平、立、剖面进行细致的解读,尽量避免误读。解读应当借助图解、模型等形式。在对建筑揣摩清楚之后,应该首先制作一份分析大纲提交指导教师,由指导教师协助订正和完善,以大纲为基础再进行更详细的解读。解读和分析案例需要协调广度与深度的矛盾,可以采用以某类分析(如空间)为主线,其他分析相辅助的形式。

(3)成果整理。成果可以分为两种形式:一是互动交流的演示文件,另一种是绘制的图纸和制作的模型。利用这两种形式的文件进行互动交流,能够有效地促进学生之间的相互学习,有利于开阔思路。图纸与模型的制作应该按照最终成图严格要求格式,规定图纸尺寸、注意版面布局和图纸的认真绘制。

3案例分析的内容

根据不同教学要求和不同案例,案例分析的内容不尽相同,但基本内容可以概括为概念与构思分析、场地与环境分析、功能与空间分析、材料与技术分析、形式与造型分析等五个方面,这五方面以“概念与构思分析”为中心相互依存(如图1)。

(1)概念与构思分析。概念和构思是指设计者的思维活动,也往往是设计的出发点。有些概念和构思是设计者对城市、历史、文化、社会等宏观层面的反思,有些是对场地、空间、形式、技术等微观层面的思考。准确把握设计者的概念和构思,能够保证分析沿着正确的方向发展。

(2)场地与环境分析。场地和环境是建筑赖以生存的基础,也是设计得以实现的基础,进行深入的场地分析十分必要。场地和环境分析,既包括场地的自然条件,如景观、高程、道路等;也包括设计后的情况,如总体布局、设计后的道路、出入口、建筑、广场、景观等。其中的每个大项又可以进一步展开,如场地出入口又包含人行和车行出入口等。场地与环境分析可以采用轴线、流线、分区等。

(3)功能与空间分析。功能以社会学为基础,是人们对建筑的最基本需求,也是建筑得以确立的根本。可以通过分析人们的需求,确立功能的相互关系。空间是建筑的核心,负责容纳具体的功能。空间分析既能以几何学为基础,也能以现象学为基础。以几何学为基础的空间,可以分析空间的基本属性,如大小、尺寸、开启/闭合、比例、形状等,也可以分析空间之间的关系,如相交、分离等。以现象学为基础的空间分析,则注重感官对于空间的认识,如光影在空间中创造的视觉感受、不同质感的材料在空间中营造的心理感受等。

(4)材料与技术分析。材料和技术是建筑能够实现的物质基础。对材料的分析,可以集中在材料的感性认识(如不同材料给人的不同视觉感受和触觉感受等)、力学特征和表现力。而技术分析则既可以是结构形式,也可以是构造做法,在高年级还可以适当加入技术规范分析,如疏散、消防等内容。

(5)造型与形式分析。造型和形式是建筑的重要基础。造型分析是将建筑作为一个实体而展开的分析,既包括这些实体自身的形式,也包括它们的相互组合关系,其分析可能是基于不同的功能块,也可能是基于环境,或者是历史文化,甚至是隐喻等,如后世对廊香教堂的造型就有鸭子、帽子、轮船等隐喻似的分析。而形式分析则涵盖了更多的内容,如建筑色彩、具体做法、建筑表皮等内容。

4应用实例

以四年级建筑设计“影剧院设计”为例,该设计课题共8周,案例分析在设计前期开展———历时2周,在第2周已经让学生结合案例适时切入后续设计中。案例的成果分为两部分:一是第2周结束时学生通过多媒体文件所做的汇报,二是课题结束时最终的成果图纸(见图2、图3)。以加纳国家剧院分析(如图2)为例,该小组同学以加纳国家剧院为分析对象,紧抓这一建筑的造型特点以“船之舞”为主题展开分析。该分析共分为6部分,首先对项目进行了简要介绍;其次围绕地域特色展开构思和概念分析;再次进行场地与环境分析,通过这一分析得出建筑与场地之间的对应关系;接着通过流线、平面功能组织、室内空间等分析,进行对空间和功能分析;并通过体块研究建筑的造型与形式;最后对整个案例在不同层面的特点进行总结,对后续的设计有一定的启发意义。该案例的分析对象在造型、空间组织等方面都有一定的典型性,分析内容条理清晰,图纸表达清楚、版面简洁,总体达到了教学要求。但该案例分析也存在一定的不足,如作为影剧院建筑其技术性要求非常高,而本例对视线、声线、疏散、舞台等技术分析较少,对于知识的建构尚存不足。

5存在的问题

经过将案例分析应用于建筑设计教学的实践,我们发现在分析过程中往往存在以下共性问题,需要引起指导教师和学生的重视。

(1)案例选择不当或者资料不全影响分析的展开。有些学生选择的分析案例规模过大或者过小,或者选择的案例在空间或者功能类型方面与设计课题不符,这就影响了案例分析对设计课题的指导意义。同时选择案例时也应当尽量选择那些总平面和平、立、剖面图齐全的,否则将无法准确解读建筑。

(2)案例分析深度不够。不少学生在首次进行案例分析的时候,都认为将基本图纸收集齐备就完成了案例分析,实则不然,案例分析最重要的是解读的过程。在分析中有些学生套路太死,简单分析一下功能分区、流线就结束了,具有启发性的思路不够,不能够真正有所收获。