建筑与结构的关系与理解
房屋建筑学-建筑设计与建筑结构的关系
建筑设计与建筑结构的协同发展
01
跨学科合作
建筑设计需要与结构工程、土木工程等相关学科进行跨学科合作，共同
完成建筑作品。
02 03
创新发展
随着科技的不断进步，建筑设计与建筑结构也在不断创新发展，如新型 材料、结构体系和施工技术的运用，推动了建筑设计的创新和建筑结构 的进步。
绿色建筑
绿色建筑理念强调建筑设计中的节能、环保和可持续发展，同时也对建 筑结构提出了更高的要求，如采用自然能源、优化建材等，促进了建筑 设计与建筑结构的协同发展。
建筑设计及建筑结构是相互关联、相互影响的两个方面。建 筑设计需要考虑建筑结构的可行性和合理性，而建筑结构也 需要适应建筑设计的需要，满足其功能和形式的要求。
在房屋建筑学中，处理好建筑设计与建筑结构的关系是至关 重要的。一个优秀的建筑设计需要有一个合理的建筑结构来 支撑和实现，而一个优秀的建筑结构也需要有一个出色的建 筑设计来体现其价值和美感。
建筑结构对建筑设计的影响
结构限制
建筑结构的安全性和稳定性对建 筑设计产生限制，设计师需在满 足结构安全的前提下进行创作。
技术可行性
建筑结构的可行性直接影响到建筑 设计的实现，设计师需与结构工程 师共同探讨，确保设计方案的技术 可行性。
经济成本
建筑结构的成本对建筑设计具有直 接影响，设计师需在控制成本的前 提下进行设计，实现经济合理的设 计方案。
房屋建筑学-建筑设计与建筑 结构的关系
目录
• 建筑设计与建筑结构的基本概念 • 建筑设计与建筑结构的相互作用 • 实际案例分析 • 未来展望
01
建筑设计与建筑结构的基本 概念
建筑设计的基本概念
建筑设计是指根据建筑物的使用功能、技术条件和环境因素，运用一定的物质和 技术手段，创造出满足人们物质和文化生活需要的理想生活空间的过程。
建筑设计与结构的三种关系
建筑设计与结构的三种关系建筑设计与结构是紧密相关的两个概念，它们之间的关系是相互依存、相互作用的。
建筑设计旨在满足人们的空间需求和功能要求，而结构则是支撑和保持建筑物稳定的框架。
下面将从不同的角度探讨建筑设计与结构之间的三种关系。
1.功能性关系：建筑设计的目标是满足人们的使用需求和功能要求，创造一个适宜居住、办公、学习、娱乐等活动的空间。
这就要求建筑设计师在设计过程中要考虑到建筑物的结构形式和组织布局。
建筑结构系统的设计应该能够实现建筑物的功能需求，并使其具备足够的稳定性和安全性。
例如，在设计办公楼时，设计师需要考虑到建筑物内部的空间分配、交通流线、照明、通风等方面的功能需求，而结构工程师需要设计出相应的结构系统，如梁柱、楼板、桁架等，以支撑和保持建筑物的稳定性。
2.相互引导关系：建筑设计和结构设计在整个设计过程中相互引导和影响。
在建筑设计初期，建筑师通常根据建筑物的功能、风格、氛围等设计特点，确定建筑物的整体布局和形态。
而这些设计要求会直接或间接地制约结构的设计。
例如，在设计一座豪华酒店时，建筑师可能会提出更大的开间、更高的层高以及大门延伸的区域等要求，这些对结构的设计师将导致更大的荷载和风压荷载要求。
在设计过程中，建筑师和结构工程师需要紧密合作，相互交流，确保建筑设计和结构设计的协调一致。
结构设计师需要根据建筑设计师的要求，确定最佳的结构类型和方案，以实现建筑设计的目标。
3.创造性关系：建筑设计与结构设计之间还存在着一种创造性的关系。
建筑设计师通过其对空间环境、人文环境和自然环境的深入理解，能够创造出独特的建筑形象和结构构造。
建筑师为了实现特定的设计理念和表达方式，可能会提出一些极具创造性的设计要求，这就需要结构工程师在结构设计中能够提供有创造性的解决方案。
例如，建筑师可能会提出设计一个悬浮在地面上的建筑物，这就需要结构工程师设计出合适的支撑系统和各种耐力构件，以实现建筑师的创造性设计要求。
结构与建筑的关系
※（2）柱网布置 （ ）
框架柱截面常为矩形，也可设计成 形 等其他形状。 框架柱截面常为矩形，也可设计成T形、等其他形状。
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框架结构从纵向柱列的多少可分为单排、双排、三排、四排及 多排柱几种形式。
生土（墙）建筑；砌体结构 木构架结构； 框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构、筒体结 构、框架-筒体结构、板柱结构； 钢(框架）结构； 拱结构、刚架结构、桁架结构、排架结构、悬挑结 构 网架结构、折板结构、薄壳结构、悬索结构、帐篷 薄膜结构、充气薄膜结构
空间结构体系
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桁架结构
※（1）结构特征、优缺点和适用范围
在实际工程中很少独立使用，常为排架结构的屋架。桁架内力 分布均匀，材料强度能充分利用，减少材料耗量和结构自重， 使结构跨度增大。 主要用于体育馆、影剧院、展览馆、食堂、菜场、商场等公共 建筑。
※桁架结构形式
三角形、梯形、拱形等。
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※（2）薄壁型钢结构 ※（3）轻型钢结构
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钢结构建筑实例
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建筑设计 结构与建筑的关系
砌体墙承重
某横墙承重的混合结构宿舍平面图
某混合结构多层住宅平面
某纵横墙混合承重的混合结构办公楼平面 图
某混合结构独立式住宅墙多变化
纵横墙 、墙承 横承重 墙重的 混的方 合方式承式可重在减的纵少方方横案向墙 除可的 应以数 有获量 一得， 定较对 数大开 量的放 的开室 纵窗内 墙面空 及积间 横，有 墙易一拉得定齐到的以较好加好处强的，建采但筑光其物条整的件体刚， 刚震度得但度 区 、 交平往 应 满 通面往 慎 足 组较不 重 抗 织呆如 对 震 的板横待的方墙要便承求并重外能的够，方 形其案 成墙好 较体， 好的纵 的布向 采置开 光相窗 和对面 通较积 风为也 的自受 条由到 件，限，在制尤平，其面所适组以用合在于方高民面烈用可度住获地宅
水泥和木材，隔热、隔声性能好，墙体既是承重构件，同时又起围护和分隔室内 外的作用，构造简单、造价较低。
缺点：抗拉、弯、剪及抗震性能差，材料用量多，结构自重大，砌筑工作强 度大，施工进度慢，房间尺寸受约束，空间大小和形状受限制，房间组合不灵 活，开窗受限制。
2）砌体结构的形式 横墙承重、纵墙承重和纵横墙混合承重。 横墙：沿建筑物短轴方向布置的墙。 纵墙：沿建筑物长轴方向布置的墙。
窗裙梁形成的密柱梁框架围成的筒体。 依据筒体的数目和布置方式分为： 框筒结构、筒中筒结构、成束筒结构。
某船厂技术中心楼外框 在垂直方向有变化
某框筒结构办公楼核心筒跟随建 筑外形作变化
美国芝加哥西尔斯大厦的束筒框架结构布置及体型变化
9.3 骨架承重体系
结构与建筑的关系
6、框架—筒体结构 1）结构特征、优缺点和适用范围 由若干个框架与筒体共同组成的结构体系。筒体主要承担水平 荷载，框架主要承担竖向荷载。 优点：建筑平面布置灵活，便于设置大房间，又具有较大的侧 向刚度和水平承载力。 2）框筒结构和框架—筒体结构的区别 框筒结构式纯筒体的一种结构类型。如内部设柱子，称外筒内 框架结构。 框架—筒体结构的受力与变形特点以及协同工作原理与框—剪 结构类似，也称内筒外框架结构。
结构与建筑的关系
排架结构，桁架结构
由屋架（或屋面梁）、柱、基础等组成，柱顶与屋架 为铰接，柱底与基础顶面为固接。在单层工业厂房中有着 广泛的应用。根据生产工艺和使用要求不同，排架结构可 设计成等高或不等高、单跨或多跨及其它多种形式。
预制大板：内墙板、外墙板、楼板
实心板 空心板 复合板
3 建筑特征 空间小： 适用于住宅、旅馆、宿舍 刚度大： 可用于地震和非地震区
二、 选型要点
结构平面力求规则 建筑参数尽量减少 保证构件可靠连接 加强外墙板面防水
板材装配式建筑中所用的一些预制墙板
板材装配式建筑
1967年蒙特利尔世界博览会展出的预制装配式盒子住宅
空间网架在建筑物入口处的运用
悬索结构
悬索结构屋面覆盖的世博会展厅
尽管十余年来我国悬索结构取得了可喜的发展，但 与网架和网壳结构比较其发展相对较慢，分析起来可能 有两方面的原因：
（1）悬索结构的设计计算理论相对复杂一些，又缺少具有 较高商品化程度的实用计算程序，因而难于为一般设计 单位普遇采用；
充气薄膜结构兼有承重和围护双重功能，故大大简化了 建筑构造。薄膜充气后均匀受拉，能充分发挥材料的力学性 能，省材料，加之薄膜本身很轻，因而可以覆盖巨大的空间。 这种结构的造型美观，且能适用于各种形状的平面。薄膜材 料的透明度高，即使跨度很大的建筑不设天窗也能满足采光 要求。
由于充气薄膜结构具有上述优点，一些国家在最近40年 已先后建成充气结构的体育馆、展览馆、餐厅、医院等多种 类型的建筑，而且特别适用于防震救灾等临时性建筑和永久 性建筑。
广西考研建筑学复习资料建筑设计与建筑结构概念解析
广西考研建筑学复习资料建筑设计与建筑结构概念解析随着社会的不断发展，建筑设计与建筑结构越来越受到人们的重视。
在广西考研建筑学领域，建筑设计与建筑结构是两个不可或缺的重要部分。
本文将对广西考研建筑学的建筑设计与建筑结构进行概念解析，以帮助考生更好地理解和掌握相关知识。
一、建筑设计概念解析建筑设计是指在满足功能需求、结构安全和美学要求的基础上，通过艺术创作，运用各种建筑元素和技术手段，对建筑空间进行规划、组织和设计的过程。
建筑设计旨在创造出符合人们居住、工作、休闲等需要的建筑环境。
它不仅仅关注建筑外观的美感，还要兼顾建筑内部的布局和功能性。
在建筑设计过程中，需要从多个角度进行考虑。
首先是功能需求，即建筑的用途和功能。
设计师需要根据不同场景的需求，合理规划建筑内部的功能区域。
其次是结构安全，建筑设计必须保证建筑结构的稳定性、强度和耐久性。
最后是美学要求，建筑设计要追求艺术性和审美感，使建筑不仅仅是一个功能空间，更成为一件艺术品。
二、建筑结构概念解析建筑结构是指建筑物的承重系统，包括各种结构元素和连接方式。
建筑结构的设计旨在保证建筑物在荷载作用下的稳定和安全。
建筑结构设计需要考虑建筑的荷载特性、结构材料、结构形式和施工工艺等因素。
在建筑结构设计中，需要研究和选择合适的结构形式和材料。
常见的结构形式有框架结构、矩形结构、拱形结构等，而结构材料可以是钢筋混凝土、钢结构、木结构等。
建筑结构设计还需要考虑不同荷载条件下的变形和位移，以确保建筑物的安全性。
三、建筑设计与建筑结构的关系建筑设计与建筑结构是密不可分的。
建筑设计决定了建筑物的外形和内部布局，建筑结构则为建筑提供了稳定的支撑和承重系统。
二者相互合作，共同构成了一个完整的建筑作品。
在建筑设计阶段，设计师需要根据建筑结构的特点和要求进行设计。
他们需要合理利用并结合建筑结构的要素，将功能需求和美学要求与结构安全相结合。
设计师还需要与结构工程师紧密合作，确保建筑设计与建筑结构的相互匹配。
第一节 建筑与结构的关系(建筑学)
第一节建筑与结构的关系一、建筑与结构（一）结构对建筑的制约结构受力学规律的支配，对建筑的多种多样要求，一般只能满足一部分，对建筑有很强的制约作用，主要表现在下述几个方面。
1、空间和形体大空间公共建筑的空间和外观形体，虽然出自于物质和精神功能的需要，但其构筑成形则受结构的制约，如空间的大小、高低、曲直及外观形体都与所用的结构形式有关。
有些建筑用大跨结构，多采用先进的空间结构，这样比较经济。
而空间结构是三维实体，它对建筑空间的围合与限定颇有个性特点。
有些建筑用大跨结构虽然只做顶界面－屋面。
但屋盖结构对建筑平面形状、空间体型以及外观形体也有很大影响，如圆顶、网壳、悬索、薄膜等结构对建筑的影响虽然各不相同，各有千秋，但都是巨大的；有些建筑用大跨结构既覆盖又围合其空间，结构形体往往就是建筑形体；这种情况下，结构对建筑的影响，更具有决定性意义。
2、界面和形象不同的结构形式对建筑界面（顶界面、侧界面）的建立都有独特的影响。
常常构成具有独特个性的立面或完整的建筑外观，对建筑形象的塑造有决定性的影响。
现代大空间公共建筑的顶界面一般很少采用吊灯，而是直接暴露结构，结构的构件的粗细、走向、网络图案及其韵律就成为建筑空间艺术的重要组成部分，技术美学发挥着重要的空间造型作用。
3、形式美的表达建筑造型的比例、尺度、节奏、韵律、均衡、稳定等等形式美问题在大空间公共建筑中需要同结构形式揉合在一起综合处理。
虽然有时面的划分有较大的独立性，但它应该同网格的布置协调一致，正确反映出结构的受力和传承的特点，使建筑形态与结构形态吻合一致，否则会出现形式与结构的脱节，造成虚假。
建筑形式美的推敲应以结构形式为基础，以期达到建筑与结构的有机结合。
（二）建筑对结构的相互促进建筑与结构既有彼此制约的一面，也有相互促进的一面。
大空间公共建筑对结构最主要的要求就是形式多样化，为建筑创造提供得心应手的手段，这是建筑对结构的最大促进。
反之，当结构技术取得突破，就为建筑设计创造了更大的创作余地，促进建筑的发展。
建筑设计与结构设计的关系
建筑设计与结构设计的关系摘要:建筑设计与结构设计是整个建筑设计过程中的两个最重要的环节，对整个建筑物的外观效果、结构稳定起着至关重要的作用。
而二者之间又存在着相互协调、互相制约的关系。
因此要设计出既要满足建筑美观，造型优美，又要使结构安全、经济、合理的建筑物是每个建筑师与结构师都必须十分注意的问题.关键词:建筑设计；结构设计；合理性；经济性1前言随着科学技术的发展,专业化程度越高，建筑设计与结构设计相互配合更为重要。
一个好的建筑设计，必须有一个好的结构体系才能实现,结构设计的好坏，关系到建筑物是否适用、经济、美观.特别在高烈度地震区，建筑设计必须在满足结构抗展要求的前提下，才能谈得上建筑物的造型美观、功能完善等等.因此要设计出既要满足建筑美观，造型优美，又要使结构安全、经济、合理的建筑物是每个建筑师与结构师都必须关注的问题.以建筑构思和结构构思的有机融合去实践建筑个性的艺术表现，即便是从建筑艺术的角度来看,作为一个建筑师也应了解结构设计的概念、原理,提高自己运用结构的素养和技巧。
建筑设计与结构设计是整个建筑的设计过程中的两个最重要的环节，对整个建筑物的外观效果、结构稳定起着至关重要的作用。
而二者之间又存在着相互协调、互相制约的关系。
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，建筑设计者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，使二者相统一,才能创作出真正优秀的建筑设计作品。
建筑与结构两者之间有着最密切关系的，特别是在高层建筑设计中，由于结构是以水平荷载为主要控制荷载，故结构体系的选型和结构布置要考虑最有利于抗震和抗风的要求。
同时,结构构件截面尺寸还要满足刚度和版性的要求.这样便对建筑设计形成了一定的约束和限制，使建筑与结构二者相互协调统一。
二者还应不断地相互配合，彼此渗透,这样才能设计出真正满意的建筑。
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二、结构工程师是否真的懂结构
第五个是美国的Fazlur Khan 法茨拉·卡恩， 高层结构作品。-- “高层建筑的社会影响和外观 效果才是我探讨新结构体系的真正动力”
二、结构工程师是否真的懂结构
一个建筑的成功 建筑形态应符合自然规律，建筑师有仿生学感受。 结构受力应发挥材料特性，结构师有拟合性感受。
在古代的时候，建筑师和结构师是合二为一 的。中国称为“工匠”，即要承担美观效果，又 要保证安全使用。
一、建筑与结构的关系
欧洲也是如此，拥有众多的石砌建筑，但 是并不知道是谁设计的。
一、建筑与结构的关系
即使像罗马斗兽场这种多功能建筑，可以容 纳9万人观看，也不清楚他的设计师是谁，只知 道是罗马韦帕芗皇帝在公元一世纪建造，前后用 了八年时间（公元72~80）。
一、建筑与结构的关系
土耳其索菲亚第三大教堂，第一次倒塌是因 为穹顶较为平缓，第二次倒塌是因为穹顶较为高 耸，第三次倒塌是因为地震作用。
一、建筑与结构的关系
土耳其索菲亚第三大教堂的三次坍塌时间正 好处于欧洲的黑暗中世纪时期，宗教建筑的设计 要求，以及阶级等级的限制，很缓慢地促进结构 设计的出现。中国则是《营造法式》影响深远， 它既是建筑定式也是结构规范。
二、结构工程师是否真的懂结构
第二个是西班牙的Santiago Calatrava ，钢 结构作品。--“我对绘画感兴趣”
二、结构工程师是否真的懂结构
第三个是日本的yoshikatsu tsuboi 坪井善 勝，悬挂结构作品。--“结构的美存在于少许偏 离结构合理性的地方。”
二、结构工程师是否真的懂结构
建筑 与 结构
关系与理解 徐珂 201704
一、建筑与结构的关系 二、结构工程师是否真的懂结构 三、建筑师如何表达结构设计要求 四、中国古建筑的结构问题分享 五、两个简单的作业
一、建筑与结构的关系 二、 三、 四、 五、
一、建筑与结构的关系
从古至今，建筑和结构两个专业都是紧密结 合的。
一、建筑与结构的关系
一、 二、 三、 四、中国古建筑的结构问题分享 五、
四、中国古建筑的结构问题分享
1、中国木结构建筑抗震性能好存疑，其抗 震性能依靠东西山墙和北侧后檐墙，像佛光寺还 有柱上铺作层，这是结构体系的优势，而非材料 优势。
四、中国古建筑的结构问题分享
2、斗拱是中国官式建筑演变而成的具有结 构属性建筑构件，带有现代装配式工业化产品特 点，随着年代和地区的变化而不同。它有耗能作 用，但与现代抗震目的没有直接联系。
五、两个简单的作业
五、两个简单的作业
（二） 从直观的感觉，说一下德国保时捷展览馆 的结构专业成为独立学科的工程标志是法国埃 菲尔铁塔。使雄伟建筑不再是宗教或皇室的标志， 其方案和建造过程受到法国建筑界强烈发对，因 为它是现代技术和工业革命产品。
一、建筑与结构的关系
结构专业随着建筑行业的发展，已经有了巨 大的发展，但其仍然受到结构理论、结构材料、 结构技术的制约，而不能让建筑师天马行空。
二、结构工程师是否真的懂结构
日益复杂的结构理论，更多的关注结构细节， 使结构工程师的注意力聚焦在内部而非外部。
一、 二、 三、建筑师如何表达结构设计要求 四、 五、
三、建筑师如何表达结构设计要求
建筑形态符合自然规律时，也就决定其可行 性，只是有些形态不同寻常而已，结构主要是解 决重力和外力对建筑的影响。
一、建筑与结构的关系
到文艺复兴时期以后，尤其是牛顿被苹果砸 了一下，提出万有引力和三大定律，结构在十八 世纪成为重要的学科，建筑师与结构师开始分开 思考各自专业的问题。
一、建筑与结构的关系
结构主要研究力学问题，传统上分为理论力 学、材料力学、结构力学。分别代表结构设计需 要面对的三大问题：1、结构的平衡与稳定；2、 结构材料的应用；3、结构的变形与应力规律。
三、建筑师如何表达结构设计要求
结构三大力学是结构物理性能的数学解释， 所以建筑师要理解结构基本受力特点，比如结构 整体构件永远都是在解决平衡、稳定、冗余、薄 弱的问题。
三、建筑师如何表达结构设计要求
结构三大力学到底是什么？ 建筑受力体系的物理性能用数学来表达解释。
三、建筑师如何表达结构设计要求
一、建筑与结构的关系
典型的一个案例是土耳其索菲亚第三大教堂， 被称为拜占庭建筑典范，设计者是物理学家伊西 多尔和数学家安提莫斯，主要解决大跨度实现问 题，证明当时并没有结构学科。
一、建筑与结构的关系
土耳其索菲亚第三大教堂，不仅是建筑设计 经典，也是结构设计经典，因为它首次建成后， 倒塌过三次，世人现在看到的教堂是一个不断改 进后的结果。
四、中国古建筑的结构问题分享
3、中国木结构建筑也使用斜柱保持建筑稳 定，这也是体系优势。
四、中国古建筑的结构问题分享
4、应县木塔 底部十米为双层墙， 暗层为桁架层，明 层有井干式环梁及 铺作，楼层荷载轻。
五、两个简单的作业 （一） 如果给你三根杆件，考虑各种连接方式 （固结、铰接等等），一共可以组成多少 种稳定可用的结构形式？
三、建筑师如何表达结构设计要求
利用视觉差来实现很薄的结构案例。
三、建筑师如何表达结构设计要求
利用限制手段来实现很薄的案例。 建筑师石上纯也 8米桌子厚度8mm 结构师小希孝太 做近2000次试验
三、建筑师如何表达结构设计要求
对于细节设计要想清楚建筑设计形态。例如 常见的过梁有很多种做法，需要建筑师来决定选 用什么形式，否者结构师只会选择最简单的形式。
二、结构工程师是否真的懂结构
为什么结构工程师会觉得很多结构不合理？ 为什么结构师变成痛苦的“思想者”？
二、结构工程师是否真的懂结构
结构专业成为单独专业后，逐步脱离建筑的 思考方式，导致结构工程师倾向维护本专业设计 需求的单向思维方式。--“适用、经济”
二、结构工程师是否真的懂结构
建筑设计多样性决定建筑师的思维具有发散 性，结构设计安全性决定结构师的思维具有归一 性。--“安全重于一切”
一、建筑与结构的关系
理论力学----探讨结构的平衡与稳定。问题 来了，如果做一个凳子需要几条腿？
一、建筑与结构的关系
材料力学----探讨结构材料的合理应用。问 题来了，为什么会有豆腐渣工程？
一、建筑与结构的关系
结构力学----探讨结构的变形与应力规律， 它是从理论力学和材料力学发展而来的学科，又 分为结构静力学和结构动力学。问题来了，静力 和动力有什么区别？
建筑师要理解和感受结构基本受力特点，比 如结构构件分析永远都是在解决轴力N、剪力V、 弯矩M、扭矩T的问题，剪切是最重要的环节。
三、建筑师如何表达结构设计要求
无论哪种受力状态，基本上都符合自然感受， 包括困扰结构工程分析的剪力滞后效应。
三、建筑师如何表达结构设计要求
建筑师一定要清楚建筑通过什么样的结构形 式实现，而不能只有模糊的概念谈论建筑方案。 建筑师：“ 我设计的楼板像纸一样薄！” 结构师： “这不现实？” 建筑师：“ 我就觉得楼板像纸一样薄！” 结构师： “这样做有什么目的？” 建筑师：“ 我就想要楼板像纸一样薄！”
一、建筑与结构的关系
结构所使用的材料相比古代，已经有很多种 选择，常用的有： 混凝土 金属 砌体 玻璃 木 。。。。。。 组合材料
一、 二、结构工程师是否真的懂结构 三、 四、 五、
二、结构工程师是否真的懂结构
之所以提出这个问题，先看几个牛X人物的 作品。第一个是乌拉圭的Eladio Dieste，砌体结 构作品。 --“轻盈而不知疲倦的舞蹈”