建筑结构原理第5章 建筑结构体系的概念设计
建筑结构设计中的概念设计
⑶确保建筑结构的整体性。在概念设计时，保证结构的连续性是对整个构件的抗震性Байду номын сангаас概念设计的重要部分。
keywords: building structure design;conceptual design; explore
中图分类号：s611文献标识码：a文章编号：
一前言
所谓的结构概念设计是指不经过数学计算，依据整体结构体系与分系统之间的力学关系、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，从整体的角度出发，来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。这就要求工程师在进行方案设计时，对要设计的建筑结构进行具体的整体环境分析，包括风力温度对场地影响、场地的土地结构特征等，加上对建筑设计的基本概念的深度理解，在考虑承载力、刚度、等得基础上，运用合理的思维方式和思想方法进行整个总体系和分体系的结构设计。通过这种方法得到的方案往往具有较清晰正确的概念和定性，减少了在后期设计阶段出现的一些繁琐的数据计算，具有一定的经济可靠性，同时运用概念性的估算方法，可以迅速有效的在建筑设计阶段进行结构体系的完整构思，选择方式多样，便于计算。
建筑结构设计中的概念设计探究
摘要：结构设计是建立在经济、安全、美观、适用、便于施工的建筑结构设计的原则上，结构设计不能损坏建筑设计，同时建筑设计业必须在结构设计的能力范围之内，结构概念设计的提出在满足这些结构设计的基本要求外，很大程度上丰富了设计理念，并以其独特的形式特点受到越来越多的设计师及学者的亲睐和推广。本文对此进行了探讨。
建筑结构与构造复习提纲
建筑结构与构造复习提纲第一章绪论1､建筑构造和结构的定义●建筑构造:是指研究建筑物构造方案､构配件组成､细部节点构造｡研究建筑物的各个组成部分的组合原理和构造方法｡●建筑结构:在房屋建筑中,由构件组成的能承受“作用”的体系｡2、建筑的基本组成及其作用(6个)●基础墙柱楼板､地面楼梯屋顶门窗作用:基础:承重构件,承受着建筑物的全部荷载,并将荷载传给地基墙:承重构件和围护构建柱:是框架或排架结构的主要承重构件楼板层:水平方向的承重构件,同时对墙身起着水平支撑的作用地坪层:承受底层房间的荷载楼梯:竖向交通联系､承重屋顶:围护构建和承重构件门窗:非承重构件,内外交通和分隔,采光通风,维护作用3、建筑的分类｡按用途分(3个)民用建筑(居住建筑､公共建筑)､工业建筑､农业建筑按层数或高度分类(4个)（1）低层建筑(1-3层); (2)多层建筑(4-6层); (3)高层建筑(中高层:7-9层,高层:10层至100m高); (4)超高层建筑(超过100m)按主要承重结构材料分木结构建筑､砌体结构建筑､钢筋混凝土结构建筑､钢结构建筑､其他结构建筑第二章墙体1、墙体的结构布置的选择(4)(1)横墙承重方案;(2)纵墙承重方案;(3)纵横墙承重方案;(4)半框架承重方案2、组砌方式⏹标准砖的尺寸规格: 240*115 * 53mm;尺寸关系: 砖长:砖宽:砖厚=4:2:13、墙的细部构造勒脚,散水､排水沟,墙身防潮,窗洞口的构造,檐部做法,墙身加固构造（1）勒脚(抹灰､贴面､坚固材料)设置位置:外墙接近室外地面的部分,其高度一般指室内地平与室外地面的高差部分作用:保护墙身､增加比例效果和美观的作用（2）散水､排水沟设置位置:散水是在外墙四周用多种建筑材料将地面做成的向外倾的坡面;排水沟是在建筑四周设置的沟｡作用:为防止雨水对建筑物墙基的侵蚀,将水排向远处或导向地下排水井等（3）墙身防潮(水平防潮､垂直防潮)设置位置:水平防潮:建筑物内外墙体沿勒脚处设置｡分两种情况,当室内地面垫层为不透水材料时,应设在低于室内地坪60mm处;当室内地面垫层为透水材料时,其位置应平齐和高于室内地面60mm处｡垂直防潮:室内地坪出现高差时,除了设置两道水平防潮层外,还需在有高差部分的垂直墙面的填土一方沿墙设置防潮层｡作用:防止墙身受潮,防止饰面层脱落（4）窗洞口构造①门窗过梁:砖拱过梁､钢筋砖过梁､钢筋混凝土过梁设置位置:门窗洞口上作用:承受洞口上部砌体传来的各种荷载,并把这些荷载传给洞口两侧的墙体②窗台设置位置:窗洞下部靠室外一侧作用:泄水构件｡当室外雨水沿窗向下流时,为避免雨水聚积窗洞下部,并沿窗下框向室内渗透污染室内而设置的泄水构件｡（5）檐部做法(挑檐板､女儿墙､斜板挑檐)（6）墙身加固构造(增设门垛和壁柱､增设圈梁､构造柱)4、隔墙(块材隔墙､轻骨架隔墙､板材隔墙)隔墙是分隔室内空间的非承重构件,可以提高平面布局的灵活性,适应建筑功能的变化要求:自重轻､厚度薄､易于拆改､有一定的隔声能力､盥洗室隔墙需满足防潮要求;厨房的隔墙需满足耐火要求5、墙面装修作用:保护作用改善环境条件,满足房屋的使用功能要求美观作用分类:抹灰类墙面装修､铺贴类墙面装修､涂料类墙面装修､裱糊类墙面装修､铺钉类墙面装修､清水砖墙饰面装修､特殊部位的墙面装修清水墙:砖墙外墙面不抹灰｡混水墙:砖墙或其他外墙材料上作各种饰面｡特殊部位的墙面装修:墙裙､护角､踢脚设置位置及作用:在内墙抹灰中,对易受到碰撞,如门厅､走道的墙面和有防潮､防水要求如厨房､浴厕的墙面,为保护墙身,做成护墙墙裙;对内墙阳角,门洞转角等处则做成护角;在内墙面和楼地面交接处,为了遮盖地面与墙面的接缝,保护墙身以及防止擦洗地面时弄脏墙面做成踢脚线｡墙裙和护角高度2m左右,踢脚线高120—150mm第三章门窗1、门和窗的作用门的主要功能:交通出入､分隔联系建筑空间窗的主要功能:采光､通风､观望2、窗按开关方式分类(识图)固定窗､平开窗､悬窗､立转窗､推拉窗固定窗平开窗上悬窗下悬窗中悬窗联动上下悬窗立转窗垂直推拉窗水平推拉窗3､门按开关方式分类平开门､弹簧门､推拉门､折叠门､转门､卷帘门平开门弹簧门推拉门折叠门转门卷帘门3、门和窗的尺度窗的尺度:通常是指窗洞的高宽尺寸｡窗扇尺寸窗洞尺寸平开木窗扇:高800~1200 宽≤500 窗地比上下悬窗扇:高300~600 玻地比中悬窗扇:高≤1200 宽≤1000 窗墙比推拉窗:高､宽≤1500门的尺度:通常是指门洞的高宽尺寸｡门洞宽度为门扇宽加门框及门框与墙间的缝隙尺寸门的高度:一般民用建筑门的高度不宜小于2100mm;若门设有亮子时,亮子高度一般为300-600mm,则门洞高度一般为2400-3000mm门的宽度:单扇门为700-1000mm,双扇门为1200-1800mm,宽度在2100mm以上时,则多做成三扇､四扇门或双扇带固定扇的门,浴厕､贮藏室等辅助房间门的宽度可窄些,一般为700-800mm.4、遮阳作用:防止直射阳光照入室内以减少透入的太阳辐射量,防止室内过热,避免局部过热,产生眩光,并保护物体（1）窗户遮阳板的基本形式(水平遮阳､垂直遮阳､综合遮阳､挡板遮阳)水平遮阳垂直遮阳综合遮阳挡板遮阳（2）适用范围水平遮阳:适用于南向及其附近朝向的窗口或北回归线以南低纬度地区之北向及其附近朝向的窗口｡垂直遮阳:适用于偏东偏西的南向或北向窗口｡综合遮阳:适用于南向､东南向及西南向的窗口｡挡板遮阳:适用于东､西向及其附近的窗口｡第四章变形缝1、变形缝种类:伸缩缝､沉降缝､抗震缝2、变形缝的设置特点（1）伸缩缝设置原因: 温差引起变形,从而产生裂缝｡设置位置:墙､楼板､屋顶伸缩缝缝宽:20-40mm（2）沉降缝设置原因:a)建筑物建造在不同的地基土上b)建筑物相邻两部分荷载相差较大或高度相差较大c)原有建筑物和新建建筑物紧密相邻d)建筑物各部位采用的结构形式不同e)建筑物平面形状较复杂设置位置:墙､楼板､屋顶､基础（3）抗震缝设置原因:将体形复杂的房屋分成若干个体形简单的单元,使各单元能自由变形,又不会相互碰撞｡设置位置:墙､楼板､屋顶､(基础)设置条件:⏹建筑立面高差在6m以上;⏹建筑物有错层且错层楼板高差较大;⏹建筑物相邻部分结构刚度､质量差别较大｡防震缝缝宽:50—70mm第五章楼地层1、作用:承受并传递荷载,隔声､防火､防水｡2､楼板类型:木楼板､砖拱楼板､钢筋混凝土楼板､钢-混凝土组合楼板3､现浇钢筋混凝土楼板:(1)板式楼板;(2)梁板式楼板;(3)无梁楼板4､现浇钢筋混凝土结构构件设计参考经济尺度P585、 楼地面构造做法:整体类地面､块材类地面､黏贴类地面､涂料类地面､木楼面6、 阳台与雨篷构造（1） 阳台阳台结构布置:墙承式､悬挑式(挑梁式､挑板式)挑梁式 是从横墙上伸出挑梁,阳台板搁置在挑梁上｡挑梁压入墙内的长度一般为悬挑长度的1.5倍左右,梁截面高度为阳台凸出长度的1/5左右｡应用较广｡挑板式 是将阳台板悬挑｡阳台悬挑长度受限,一般不超过1.2m阳台栏杆与扶手:栏杆扶手高度不应低于1.05m,高层建筑不应低于1.1m,但不宜超过1.2m,栏杆离地面､屋面0.1m 以内不应留空;有儿童活动的场所,栏杆的垂直杆件间净距不应大于0.11m（2） 雨篷挑板式:悬挑尺度为0.9-1.2m,板根部厚度不小于70mm,板端部厚度不小于50mm挑梁式:常采用反梁形式第六章 楼梯直行单跑楼梯 直行双跑楼梯 平行双跑楼梯 平行双分楼体 双分楼梯 折行双跑楼梯 折行三跑楼梯 交叉剪刀楼梯 螺旋楼梯 弧形楼梯 高（厚）跨比h/l 常用跨度l （m ） 梁高（板厚）h （mm ） 宽高比b/h 梁宽b （mm ） 主梁 1/8~1/14 5~8m 最大12m 500~1000 1/2~1/3 250或 300mm 次梁 1/12~1/18 4~6m 板 1/30~1/35 （单向板） 1.7~2.5m 屋面板：60~80 楼板：70~100mm 民用建筑80~180mm 工业建筑 当混凝土强度等级≥C20时，板厚可减少10mm ，但不得小于60mm2､楼梯的组成:(1).梯段;(2).平台;(3).栏杆扶手3､楼梯的一般尺度(1)楼梯坡度和踏步尺寸坡度:楼梯的坡度范围为23°—45°,最适宜的坡度为33°左右;小于20°的为坡道;大于45°的为爬梯踏步尺寸:踏步宽度一般不宜小于260mm,常用260-320mm,突缘挑出长度一般为20-30mm,踏步高度一般宜为140-175mm,b+2h=600-620mm(2)梯段和平台的尺寸医院平台宽度不小于1800mm,对于直行多跑楼梯,其中间平台宽度应不小于1000mm 楼梯的组成（3）楼梯栏杆扶手的尺寸 (4)楼梯下部净高的控制（4）梯井宽度:150-200mm,有儿童使用的楼梯:≦120mm3、踏步面层及防滑构造踏步面层材料:常用的有水泥砂浆､水磨石､大理石和防滑砖等防滑构造:金刚砂防滑条､马赛克防滑条､铸铁防滑条､橡皮条防滑条､金属防滑条等,防滑条突出踏步面2-3mm4、台阶与坡道（1）室外台阶:踏步高(h):100~150mm左右;踏步宽(b):300~400mm左右;步数:根据室内外高差确定｡（2）坡道:1:6~1:10 较陡坡道,需设防滑条;<1:12 平缓坡道,残障坡道;每段坡道最大高度为750mm,最大水平长度为9000mm;平台尺度最小1.5×1.5m.第七章屋顶构造1、屋顶坡度的表示方法:角度法(少)､斜率法(坡屋顶)､百分比法(平屋顶)2、影响屋顶坡度的因素:屋顶防水材料､降水量大小､其他因素3、平屋顶的排水（1）排水坡度大小:平屋顶常用为2%~3%（2）排水坡度的形成:材料找坡､结构找坡（3）屋顶排水方式:无组织排水､有组织排水(挑檐沟排水､女儿墙外排水､暗管外排水､内排水)4、平屋顶的防水刚性防水屋面构造:是以防水砂浆抹面或细石混凝土浇捣而成的屋面防水层｡(了解)预防性刚性防水屋面变形开裂的措施:配筋､设置分仓缝(分格缝)､设置隔离层(浮筑层)､设置滑动支座5、柔性防水屋面构造柔性防水亦称卷材防水,是指将防水卷材或片材用胶粘贴在屋面上,形成一个大面积的封闭防水覆盖层构造层次:(由上到下)保护层､防水层､结合层､找平层､结构层､顶棚层6、平屋顶的保温与隔热平屋顶的保温:正铺:(上→下)防水层､找平层､保温层､结构层倒铺:(上→下)保温层､防水层､找平层､结构层平屋顶的隔热:实体材料隔热屋面､通风层降温屋顶7、坡屋顶的特点与形式特点:坡度大､排水快､防水功能好,但受风荷载､地震作用大形式:(1)单坡顶;(2)双坡顶(悬山､硬山､出山屋顶);(3)四坡顶8、坡屋顶的组成:承重结构､屋面､顶棚､保温和隔热层9、坡屋顶的承重结构系统:砖墙承重(山墙承重)梁架承重､屋架承重(类似纵墙承重体系)第八章屋顶花园主要构造层次:植被层､种植基质层､过滤层､排水层辅助构造层次:保护层､防穿刺层､隔离层､防水层作用防水层:防止水进入建筑给人们的生活带来不便｡防穿刺层:是防止植物根穿透防水层而造成屋面防水系统功能失效｡隔离层:隔离层用于防止相邻材料化学性质不相容的情况下出现粘连或滑移现象｡保护层:是在建造阶段保护屋面防水层,以及在日后屋顶绿化维护时起到防止防水层受到机械损坏｡排水层:能够在降雨或者浇灌时让土壤中不能保持的多余水分排到排水装置中,防止屋面积水,并且能够支撑上面材料的重量｡一般包括排水材料和排水管道两部分｡过滤层:是防止种植基质层中的细颗粒漏到排水层阻塞排水层及屋顶排水口,使基质层中多余的水分顺利的排入排水层,防止屋面积水基质层:为植物提供生长空间,供给生长所需的养分､水分,固定植物,及时地排出屋面上多余的水分植物层:植物层是屋顶绿化的主要功能层,集中体现屋顶绿化的景观､游憩､生态等各项效能,为人们俯视建筑提供良好的视觉景观､提供绿色游憩空间｡第九章建筑结构基本计算原理1、结构的功能要求:安全性､适用性､耐久性2、极限状态:指超过了这种状态之后,结构或构件就不再具备完成这项功能能力的一种特定状态｡3、两类极限状态:承载能力极限状态､正常使用极限状态4、达承载能力极限状态的判断标准:构件达到材料强度(包括疲劳破坏);结构变机动;结构或构件丧失稳定;结构或构件丧失位置平衡｡5、达正常使用极限状态判断标准:建筑物变形过大,影响美观甚至正常使用;结构局部破坏,影响适用性､耐久性;影响正常使用的振动;达到影响正常使用的其他特定状态｡6、极限状态设计法验算公式: S≤R(荷载效应(S):由荷载产生的各种力和力矩｡抵抗能力(R):结构或构件截面的抵抗能力) 当S<R时安全状态/ 当S=R时极限状态/ 当S>R时失效状态第十章地基基础1､地基:基础下部的持力土层基础:建筑物的基本组成构件之一,为建筑物的最底部构件,承重作用2､地基基础设计要求:(1)必须满足地基土的强度条件;(2)必须满足地基变形条件3､土的三相组成:固相:固体颗粒(岩石碎屑､矿物颗粒) 液相:孔隙中的水气相:孔隙中的气体4、 土的三项比例指标:重度､孔隙比､孔隙率､含水量､饱和度1) 反映土的松密程度的指标:P132孔隙比: (孔隙与克里体积之比) 孔隙率: (孔隙体积与总体积之比)2) 反映土中含水程度的指标:含水量: (水重与固体颗粒重量之比)饱和度: (水的体积与孔隙体积之比)5、 浅基础的类型按基础材料分:刚性基础､柔性基础 (书上图10-5到10-8)按结构形式分:单独基础､条形基础､柱下十字交叉基础､筏板基础､箱形基础6、 基础埋置深度:是指基础底面至地面(一般指室外地面)的距离｡7、 影响基础埋深的因素:(1)建筑物的用途和结构类型;(2)作用在地基上的荷载的大小和性质;（4） 工程地质和水文地质条件;(4)相邻建筑物和构筑物的影响;(5)地基土冻胀和融陷的影响8、 地基承载力特征值的修正 9､计算基础底面积A:柱下单独基础: f a ----修正后的地基承载力特征值; f ak ----地基承载力特征值; ηb ηd ----基础宽度､埋深的地基承载力修正系数γ----基础底面以下土的重度 b----基础底面宽度(m) γm ----基础底面以上土的加权平均重度 d----基础埋置深度(m) 第十一章 砌体结构1. 受压构件承载力计算:2、 混合结构房屋的设计混合结构房屋的承重体系:(1)纵墙承重方案;(2)横墙承重方案;(3)纵横墙承重方案;(4)内框架承重方案3、 混合结构房屋的静力计算方案:刚性方案､弹性方案､刚弹性方案刚性方案 弹性方案 刚弹性方案4、 允许高厚比及影响高厚比的因素:墙柱高厚比:β=允许高厚比 : [β]s v V V e =%100⨯=V V n v %100⨯=s w m m w %100⨯=v w r V V S )5.0()3(-+-+=d b f f m d b ak a γηγηdf F A a k γ-≥m d m kN m kN f kN F a k 应取平均值，在高差时，埋置深度，当室内外存取均重力密度，基底以上土与基础的平地基承载力特征值，载标准值上部传至设计地面的荷-=---32/20/,γγAN f ϕ≤h H 05､一般墙柱高厚比验算:H 0—墙柱的计算高度,查表h —墙厚或矩形柱与H 0相对应的边长μ1—自承重墙允许高厚比的修正系数,h=240mm μ1=1.2;h ≦90mm, μ1=1.5;90mm<h<240mm,插入法取值 μ2—有门窗洞口的修正系数当μ2值小于0.7时,应采用0.7,当洞口高度等于或小于墙高 s —相邻窗间墙或壁柱之间的距离 的1/5时,可取μ2=1.0b s —在宽度范围内的门窗洞口宽度第十二章 钢筋混凝土结构1、 钢筋的品种与级别P191级别HPB235级HRB335级HRB400级RRB400级2、 钢筋的强度与变形P192有明显流幅的钢筋 无明显流幅的钢筋3、 钢筋的冷加工性能:冷拉----提高钢筋的抗拉强度冷拔----提高钢筋的抗拉和抗压强度冷拉 冷拔4、 P196 图12-9梁内四大钢筋的作用（1） 纵向受力钢筋:承受由于弯矩在梁内产生的拉力｡（2） 箍筋:承受由剪力和弯矩在梁内引起的主拉应力｡（3） 弯起钢筋:其弯起段用来承受弯矩和剪力产生的主拉应力;弯起后的水平段可承受支座处的负弯矩｡（4） 架立钢筋:用来固定箍筋和形成钢筋骨架｡5､混凝土最小保护层厚度（1） 作用:为防止钢筋锈蚀和保证钢筋与混凝土的粘接][210βμμβ≤=h H sb s4.012-=μ（2） 截面的有效高度h 0:从受压混凝土边缘至受拉钢筋截面形心的距离,称为截面有效高度梁 一排钢筋时h 0=h-35(mm);两排钢筋时h 0=h-60(mm)板 h 0=h-20(mm)6､梁正截面受弯承载力简介配筋率 A S ——纵向受拉钢筋总截面面积(mm 2) b ——矩形截面宽度(mm) h 0——矩形截面有效高度(mm) 7､受弯构件正截面破坏形式:超筋梁破坏､适筋梁破坏､少筋梁破坏8､适筋梁破坏三阶段:Ⅰ ----弹性工作阶段Ⅰa ----砼即将开裂Ⅱ ----带裂缝工作,混凝土出现塑性应变Ⅱa ----钢筋达到屈服Ⅲ ----钢筋处于强化段,砼应变不断增大Ⅲa ----混凝土达极限应变9、 单筋矩形截面正截面受弯承载力计算P204s y c A f x b f =⋅⋅1α )2(01x h x b f M M c u -⋅⋅⋅=≤α)2(0x h f A M M y s u -⋅⋅=≤10､受压构件的构造要求受压构件长细比:对方形､矩形截面,l 0/b ≦30, l 0/h ≦25;对于圆形截面,l 0/d ≦25(l 0为柱的计算长度,b 和h 分别为矩形截面短边及长边尺寸,d 为圆形截面直径)受压构件截面尺寸:对于方形和矩形独立柱,不宜小于250mm ×250mm,框架柱不宜小于300mm ×400mm,圆形直径大于等于300mm影响因素:受力合理､模版制作方便､美观11､预应力混凝土的基本原理:预先对混凝土或钢筋混凝土构件的受拉区施加压应力,使之处于一种人为的应力状态,这种应力的大小和分布可能部分抵消或全部抵消使用荷载作用下产生的拉应力,从而使结构或构件在使用荷载作用下不至于开裂､推迟开裂,或减小裂缝开展的宽度,并提高构件的抗裂度和刚度,有效利用了混凝土抗压强度高这一特点来间接提高混凝土的抗拉强度｡12､预应力混凝土的优点:提高构件抗裂性､提高构件刚度､节约材料､降低造价､提高工程质量和耐久性13､预应力混凝土的施工方法:先张法､后张法先张法:张拉钢筋→浇混凝土→释放张拉力 后张法:浇混凝土→张拉钢筋锚具锚紧→孔道灌浆 区别⏹ 预应力筋传力给混凝土的方式与途径不同｡⏹ 在混凝土中所建立的预压应力不等｡ 0bh A s =ρ。
建筑设计及原理
建筑设计及原理
在建筑设计中，原理是指指导建筑师在设计过程中应遵循的一系列基本原则和规范。
这些原理包括结构原理、功能原理、造型原理、空间原理、节能原理等。
首先，结构原理是指建筑物的结构设计应符合力学原理，确保建筑物具有足够的稳定性和安全性。
在设计过程中，需要根据建筑物的用途、形态和工程条件等因素，选择合适的结构形式和材料，进行结构计算和结构设计。
其次，功能原理是指建筑物应根据使用功能的要求进行合理的布局和空间划分。
在设计过程中，需要充分考虑建筑物的功能需求，合理安排各个功能区域的位置和空间大小，确保建筑物能够满足用户的使用需求。
另外，造型原理是指建筑物的外形和立面设计要符合审美要求，与周围环境相协调。
在设计过程中，需要考虑建筑物的比例、形态、立面处理等因素，通过合理的造型设计来表达建筑的功能和内涵。
此外，空间原理是指建筑物的空间组织和布局应符合人们对空间的感知和使用需求。
在设计过程中，需要考虑空间的流通性、通透性、层次感等因素，创造出舒适、宜人的空间环境。
最后，节能原理是指建筑物的设计应注重能源的合理利用，实现节能目标。
在设计过程中，需要考虑建筑物的朝向、采光、隔热等因素，采用节能的结构和材料，达到节约能源的效果。
综上所述，建筑设计中的原理包括结构原理、功能原理、造型原理、空间原理和节能原理等。
通过遵循这些原理，建筑师可以设计出具有稳定性、功能性、美观性和节能性的建筑物。
建筑结构设计中概念设计
建筑结构设计中概念设计探讨摘要: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的应用。
文章根据这种现象提出结构概念设计的准则。
关键词:建筑结构；概念设计一、概述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。
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的应用。
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),然后再使用计算机去完成它。
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。
二、结构概念设计目前,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,在设计过程中进行了许多假定与简化。
作为结构工程师不应盲目地照搬照抄规范,而应该把握规范条文的力学原理及材料学原理,并在实际设计项目中做出正确的选择。
这就要求结构工程师对结构体系与构成体系的基本杆件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,尤其在一些难以做出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中,依据结构体系与杆件之间的力学关系、破坏机理、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构造措施。
结构概念
材料特性与承载力
1）脆性材料（素混凝土、砖、石）：构件受力后，
当构件截面上任意一点达到材料的弹性极限强度 时，该构件截面立即丧失抵抗能力，称为弹性承 载力，材料称为脆性材料。 2）理想塑性材料（钢材）：截面上任意点应力达到 材料的弹性极限或屈服强度时，该截面并未丧失 抵抗力，只有在截面上各点应力都达到材料的弹 性极限强度或屈服强度时，构件才丧失抵抗力， 这时的截面承载力称为塑性承载力。 3）复合材料（钢筋混凝土）：复合材料截面的受压 承载力计算比单一材料截面要复杂，需引入两种 材料的应变条件，只有在变形条件协调下，才能 得到计算其截面承载力的方法。
刚性结构与柔性结构的特点
结 构 刚 性 结 构 柔 性 结 构 优 点 1、当地面运动周期长时，震 害较小 2、结构变形小，非 结构构件容易处理 3、安全 储备较大，空间整体性好 4、 适合钢筋混凝土结构的特点 1、当地面运动周期短时，震 害较小 2、地震力较小 3、 一般结构自重较轻，地基易 处理 4、适合钢结构的特点 缺 点 1、当地面运动周期短时，有产生共 振的危险。 2、地震力较大 3、结 构变形能力小，延性小 4、材料用 量常常较多
初步设计 概念设计）选型、简化计算方法、 设计概念和经验总结、结构构造与措施五个 过程。 进行初步设计构思，在此基础上综合及合理 地处理规划、建筑、结构、设备、施工等方 面关系形成的“总体设计方案”，是概念设 计的结果
什么是结构概念设计？
结构概念设计指一般不经精确的数值计算，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， 按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。 结构概念设计中的主要过程：结构方案评价、主体 结构选型、简化计算方法、设计概念和经验总结、结构 构造与措施五个过程。
论述建筑设计和结构设计概念
论述建筑设计和结构设计概念现代社会中，建筑设计的专业化程度要求越来越高，建筑设计和结构设计的相互协也愈发重要。
一个优秀的工程设计是建筑设计和结构设计的有机完美结合。
结构设计的好坏直接影响到建筑的经济和美观，特别是在多发地震区，如果结构设计没有做好，建筑设计再完美也是无用的。
因此要设计一个建筑，既满足建筑美观、造型优美，又要实现结构安全、经济、合理的建设一直是每个建筑设计师追求的，也是建筑师和结构设计师都必须要关注的问题。
建筑设计和结构设计的关系是协调统一、紧密联系、相互配合的。
一：建筑设计和结构设计的概念1、建筑设计建筑设计是指在建造建筑物之前，设计者根据建设任务，把施工过程和使用过程中所存在的或可能发生的问题，事先作好一些列设想，并拟定好解决这些问题的办法、方案，用图纸和文件表达出来，把它作为备料、施工组织工作和各工种在制作、建造工作中互相配合协作的共同依据。
便于整个工程得以在预定的投资限额范围内，按照周密考虑的预定方案，统一步调，顺利进行，并使建成的建筑物充分满足使用者和社会所期望的各种要求。
2、结构设计结构设计，即：建（构）筑物的结构设计，一般包括上部结构设计和基础设计。
结构设计的成果体现在绘制的结构施工图上，该图纸是结构工程师的语言，是直接面对施工现场及相关工程技术人员的，应该按照一定的规范绘制。
三：建筑设计和结构设计的协调统一关系1、建筑设计与结构设计是相互制约的在建筑设计中，少数的建筑师要求结构设计服从建筑设计，将结构设计放在从属位置，这样就能最大自由的创作，过分追求了建筑艺术，严重分割了建筑学的完整性，会给结构设计带来困难，致使结构设计人员无法选择出合理的结构体系，导致结构的不稳定等问题，甚至带来安全隐患和质量问题。
同样，在结构设计中，结构设计人员要在充分理解建筑设计根本意图的基础上，加强创新，采用严谨科学的结构设计原理来完善建筑设计，使建筑设计与结构设计在相互制约中得以密切配合，从而设计出高水准的建筑工程。
建筑结构设计的基本原理与方法
建筑结构设计的基本原理与方法一、引言建筑结构在建筑设计中占有重要的地位。
它不仅承载着建筑物的重量，还需要考虑结构的稳定性、安全性和经济性等因素。
本文旨在讨论建筑结构设计的基本原理与方法，以帮助读者深入了解建筑结构设计的过程和要点。
二、建筑结构设计的基本原理1. 承重原理建筑结构的首要原则是能够承受所施加的荷载，包括自重、使用荷载、风荷载、地震荷载等。
结构设计师需要根据建筑物的用途和地理环境等因素，合理确定荷载，并通过结构计算和分析，确保结构的稳定性和安全性。
2. 平衡原理平衡原理是指结构的内外力矩平衡，力的作用线相交于一点。
在建筑结构设计中，需要通过选择合适的结构形式和材料，使结构各个部分之间能够相互平衡，从而保证整个结构的稳定性。
3. 经济原则经济原则是指在满足结构稳定性和安全性的前提下，尽可能降低建造成本。
结构设计师需要根据材料的使用效率和成本、施工工艺等因素，选择合理的结构形式和构件尺寸，以实现结构设计的经济性。
三、建筑结构设计的基本方法1. 结构初选结构初选是指在建筑物的设计初期，根据建筑物的用途、形式和荷载等特点，选择适合的结构体系。
常见的结构体系包括框架结构、桁架结构、悬索结构等。
结构初选需要考虑结构的承载能力、刚度、抗震性等方面的要求，同时也要考虑到结构的经济性和施工可行性。
2. 结构分析结构分析是指通过力学和数学方法，对结构在荷载作用下的受力状态进行计算和分析。
结构分析的目的是确定结构内部力的大小和作用方式，以及各个构件的受力情况。
结构分析可以通过手算或者借助专业的结构分析软件进行。
3. 结构设计结构设计是指根据结构分析结果，选择适当的材料和构件尺寸，设计出满足设计要求的结构。
结构设计需要考虑结构的强度、刚度、稳定性、抗震性等方面的要求，同时也要考虑到施工的可行性和成本的控制。
4. 结构验算结构验算是指对设计好的结构进行力学上的校核，确保结构能够满足荷载的要求和安全性的要求。
结构验算需要考虑结构的强度、稳定性、刚度等方面的要求，以及国家和行业相关的设计规范和标准。
建筑结构设计原理的核心概念与基本原则解析
建筑结构设计原理的核心概念与基本原则解析在建筑领域中，结构设计是一项至关重要的工作。
它涉及到建筑物的稳定性、强度和安全性等方面，直接影响到建筑物的使用寿命和居住者的安全。
本文将解析建筑结构设计的核心概念与基本原则，以帮助读者更好地了解这一领域。
一、核心概念1. 结构：建筑物的结构是指支撑和承载建筑物自身或外部作用力的各项构件，包括梁、柱、墙等。
结构的设计需考虑建筑物的功能、外部环境以及材料的选择。
2. 荷载：荷载是指作用在建筑物上的力或力矩。
荷载可以分为静态荷载和动态荷载。
静态荷载包括自重荷载、雨水荷载等，而动态荷载则包括地震荷载、人员活动引起的荷载等。
3. 强度：强度是指建筑结构所能承受的最大荷载。
在结构设计中，需要确保结构能够安全地承受外部作用力，避免出现塌方等意外情况。
4. 稳定性：稳定性是指建筑结构保持平衡的能力。
稳定性设计旨在确保建筑物在受到外部力作用时不发生倾覆或失稳。
5. 钢结构和混凝土结构：钢结构和混凝土结构是目前常见的建筑结构类型。
钢结构具有高强度和较大的跨度优势，适用于大跨度的大型建筑物；混凝土结构具有较好的耐久性和抗震性能，适用于多层住宅和办公楼等建筑。
二、基本原则1. 安全性：安全性是建筑结构设计的首要原则。
设计师需要根据荷载和使用需求来选择适当的结构形式和材料，并合理设计构件的尺寸和连接方式，确保建筑物能够安全承载荷载。
2. 经济性：经济性是建筑结构设计的重要原则。
设计师需要在确保安全性的前提下，尽量减少材料和成本的使用，提高建筑物的使用寿命。
3. 简洁性：简洁性是建筑结构设计的追求目标之一。
设计师应尽量简化结构形式和构件的布局，减少不必要的细节和附加工艺，提高施工效率。
4. 美观性：美观性是建筑结构设计的重要考虑因素之一。
设计师需要将结构元素融入建筑整体，使建筑物既具有良好的结构性能，又具备美观的外观。
5. 可持续性：可持续性是当代建筑结构设计的关键原则。
设计师应采用环保材料，考虑建筑物的能源利用效率和生命周期环境影响，减少对环境的负面影响。