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文档简介

1、建筑、建造、构造建筑、建造、构造建筑设计的技术实现建筑设计的技术实现建筑结构基础知识建筑结构基础知识建筑技术是建造房屋的手段,包括建筑材料与制品技术、结构技术、建筑技术是建造房屋的手段,包括建筑材料与制品技术、结构技术、施工技术、设备技术等,建筑不可能脱离技术而存在。施工技术、设备技术等,建筑不可能脱离技术而存在。材料是物质基础,结构是构成建筑空间的骨架,施工技术是实现建筑材料是物质基础,结构是构成建筑空间的骨架,施工技术是实现建筑生产的过程和方法,设备是改善建筑环境的技术条件。生产的过程和方法,设备是改善建筑环境的技术条件。建筑的技术观建筑的技术观从建筑物本身这个角度来分析一下它所应具有的功

2、能,我们称其为建筑物的基本功能。建筑物的基本功能主要有两个,即承载功能和围护功能。建筑物要承受作用在它上面的各种荷载,包括建筑物的全部自重、人和家具设备等使用荷载、雪荷载、风荷载、地震作用等等,这是建筑物的承载功能;为了给在建筑物中从事各种生产、生活活动的人们提供一个舒适、方便、安全的空间环境,避免或减少各种自然气候条件和各种人为因素的不利的影响,建筑物还应具有良好的保温、隔热、防水、防潮、隔声、防火的功能,这些就是建筑物的围护功能。建筑的基本功能建筑的基本功能针对建筑物的承载和围护两大基本功能,建筑物的系统组成也就相应地形成了建筑承载系统和建筑围护系统两大组成部分。建筑承载系统是由包括基础、

3、结构墙体、柱、楼板结构层、屋顶结构层、楼梯结构构件等组成的一个空间整体结构,用以承受作用在建筑物上的全部荷载,满足承载功能;建筑围护系统则主要通过各种非结构的构造做法、建筑物的内、外装修以及门窗等的设置等,形成一个有机的整体,用以承受各种自然气候条件和各种人为因素的作用,满足保温、隔热、防水、防潮、隔声、防火等围护功能。建筑的两大系统建筑的两大系统建筑的结构在今天的建筑设计中的重要性在于:(1)结构是建筑上产生形态与空间的首要且惟一的工具,是塑造人类物质环境)结构是建筑上产生形态与空间的首要且惟一的工具,是塑造人类物质环境的基本手段。的基本手段。(2)结构的安全和稳固是建筑设计和建造的第一和绝

4、对的准则。)结构的安全和稳固是建筑设计和建造的第一和绝对的准则。(3)结构在它与建筑形态的关系中仍拥有无限阐释的余地和探索的空间。)结构在它与建筑形态的关系中仍拥有无限阐释的余地和探索的空间。建筑师与结构师的终极设计原则:“我的最终目的,是永远将一个设计对象的功能方面、结构方面、美观方面表现为一个在本质上和形式上结合的整体。”建筑物和建筑学的基础建筑物和建筑学的基础结构结构建筑物用来形成一定的空间及造型,并具有抵御人为或自然界施加于建筑物的各种作用力,使建筑物得以安全使用的骨架,称为结构。建筑结构的作用主要是:(1)必须满足人类对使用空间的要求而建构适用的空间形态。)必须满足人类对使用空间的要

5、求而建构适用的空间形态。(2)能够抵御自然和人为的作用力,保证建筑物的稳固耐久。)能够抵御自然和人为的作用力,保证建筑物的稳固耐久。(3)在突发偶然事件和被破坏时,保证整体的稳定性并有被破坏的渐变过程和)在突发偶然事件和被破坏时,保证整体的稳定性并有被破坏的渐变过程和一定的时间长度,以提供足够的保护支撑和预警疏散时间。一定的时间长度,以提供足够的保护支撑和预警疏散时间。建筑物和建筑学的基础建筑物和建筑学的基础结构结构建筑结构与受力关系建筑结构与受力关系简化的建筑物结构受力模型简化的建筑物结构受力模型建筑结构与受力关系建筑结构与受力关系自由与不自由自由与不自由?常见的结构形式常见的结构形式柯布西

6、耶和现代建筑五原则柯布西耶和现代建筑五原则底层架空屋顶花园自由平面水平长窗自由立面自由平面:基于框架的混凝土结构体系,墙不参与承重,因此平面与古典建筑大不相同。对此,柯布自己的作品是很好的说明。自由平面的最大特点是:墙、柱脱离,分别成为独立的构件,其他如楼梯、坡道等构件亦然。建筑承载系统中的水平分系统,其范围是很大的。如果从整个承载系统的角度看的话,除了柱和结构墙体以外,其余的结构构件基本上都可以划入水平分系统的范畴。从部位来看,包括楼板结构层、屋顶结构层、楼梯结构层等等,它们共有的主要特征之一,就是其主要的工作状态都是以受弯为主的。如果从结构的工作状态这一点来看的话,建筑物基础中的某些类型也

7、具有受弯为主的主要特征。如果从构件的类型来看的话,水平分系统则包括各种类型的梁(如楼、屋盖中的梁,楼梯结构中的平台梁及梯段斜梁、墙承载结构中的门窗洞口过梁、阳台及雨篷中的悬臂梁等等)、板(包括平板及锯齿形的梯段板等)以及桁架、屋架、折板等。 在设计结构时,应保证其具有足够的承载能力,同时应具有足够的刚度,通过采取合理措施,使在荷载作用下的结构挠曲变形不超过容许的范围。建筑承载系统分类建筑承载系统分类 一、水平分系统的结构类型 水平分系统的结构根据其结构组成和受力方式的不同,主要分为板式结构、梁板式结构、无梁结构等。 (一)板式结构 板式结构在墙承载结构中得到广泛的应用,它具有外形简单、制作方便

8、的优点,但由于受其自身刚度要求的限制,其经济跨度不可能太大,多适用于跨度较小的房间顶板、楼梯段和悬挑阳台及雨篷板等。 根据结构板的平面形状及其周边支承情况,可将其分为单向板和双向板。在板承受和传递荷载的过程中,板的长边尺寸l2与短边尺寸l1的比值情况,对板的承载方式影响极大。当l2/l12时,在荷载作用下,板基本上只在短跨方向(即平行于l1的方向)产生挠曲,而在长跨方向(即平行于l2的方向)的挠曲很小,这表明荷载主要沿短跨方向传递,故称单向板;当l2/ l12时,则长跨、短跨两个方向都有较明显的挠曲,这说明板在两个方向都传递荷载,故称为双向板。 以上单向板、双向板的分析,是在板的四周全部有支承

9、的情况下进行的。事实上,在板的四周并非全部有支承的条件下,同样可以区分单向板或是双向板,比如,一个矩形的板,当其有三边支承或相邻两边支承的时候,仍会在两个方向都传递荷载,故仍以l2与l1的比值区分为双向板或单向板;但是,如果只在相对两边或只在一边有支承的情况下,荷载显然只能沿着一个方向传递,这时就是单向板。建筑承载系统分类建筑承载系统分类 双向板在结构上属于空间受力和传力,单向板则属于平面受力和传力,因此,双向板比单向板更为经济合理。 结构板的厚度取值,需要根据板的承载情况、支座情况、刚度要求以及施工方法等的不同来综合确定,一般情况下,结构的刚度要求和支座情况是重点考虑的因素,可参照下列要求确

10、定(最终取值应为10mm的整数倍数); 简支板时,板厚一般取其主跨(即短跨)的1/301/35,并且不小于60mm; 多跨连续板时,板厚一般取其主跨的1/351/40,并且不小于60mm; 悬臂板时,板厚一般取其跨度(悬臂伸出方向)的1/101/12,此厚度值为悬臂板固定支座处的要求,为减轻构件自重,悬臂板可按变截面处理,但板自由端最薄处仍不应小于60mm。 显然的是,梁、板等受弯构件的截面高(厚)度主要取决于它自身的跨度,这一点应牢牢记住。建筑承载系统分类建筑承载系统分类不同类型的框架结构不同类型的框架结构板式结构构件受力板式结构构件受力单向板与双向板示意图单向板与双向板示意图单向梁梁板式楼

11、、屋盖结构示意图单向梁梁板式楼、屋盖结构示意图主次梁梁板式楼、屋盖结构示意图主次梁梁板式楼、屋盖结构示意图井字梁梁板式楼、屋盖结构示意图井字梁梁板式楼、屋盖结构示意图井字梁梁板式结构梁格布置井字梁梁板式结构梁格布置悬臂式梁板式雨蓬示意图悬臂式梁板式雨蓬示意图梁板式楼梯结构示意图梁板式楼梯结构示意图悬臂梁板式楼梯结构示意图悬臂梁板式楼梯结构示意图无梁式楼、屋盖结构示意图无梁式楼、屋盖结构示意图框架是我们现在应用的结构中最为广泛的一种。尽管也存在着一定的缺点,但是施工的简单和技术的成熟决定了框架结构在实际生活中的应用的重要地位。框架结构的应用范围十分广泛。最简单的框架可以视为基础上的梁、板、柱组合

12、体。梁、板水平受力构件柱垂直受力构件框架结构的受力荷载通过梁或板传递给柱,由柱垂直传递给基础。(墙体没有参与)缺点:四边形的不稳定性。(变形为平行四边形,造成结构的整体倾覆)结构选型结构选型框架结构框架结构“聚沙成塔,集腋成裘聚沙成塔,集腋成裘”建筑是由建筑材料构筑而成的,建筑的物质基础和设计依据是建筑材料。建筑是由建筑材料构筑而成的,建筑的物质基础和设计依据是建筑材料。材料的组合和连接构成建筑物。材料的组合和连接构成建筑物。PL奈尔维(Pier Lugs Nervi 1891-1979),建筑的艺术与技术(1962)建筑,是而且必须是一个技术与艺术的综合体,而非是技术加艺术。一个结构物建筑,

13、是而且必须是一个技术与艺术的综合体,而非是技术加艺术。一个结构物如果不遵从最简洁和最有效的结构形式,或者在构造细部上不考虑建筑所用材料如果不遵从最简洁和最有效的结构形式,或者在构造细部上不考虑建筑所用材料的各自特点,那么,要想得到良好的艺术效果就会困难重重。的各自特点,那么,要想得到良好的艺术效果就会困难重重。恩格尔 结构体系与建筑造型结构是建筑上产生形态与空间的首要且惟一的工具结构是建筑上产生形态与空间的首要且惟一的工具结构体现了设计者使形态、结构体现了设计者使形态、材料及力量一体化的创造性意图。材料及力量一体化的创造性意图。建筑结构与材料建筑结构与材料钢筋混凝土框架结构应用广泛,能形成较大

14、的室内空间,房间分隔灵活,便于使用;工艺布置灵活性大,便于设备布置;抗震性能优越,具有较好的结构延性等优点。框架结构的体系是由楼板、梁、柱及基础4种承重构件组成。由主梁、柱与基础构成平面框架,它是主要承重结构。各平面框架再由连系梁连系起来,即形成一个空间结构体系,墙体不起承重作用。钢筋混凝土框架结构钢筋混凝土框架结构柱网(经济性与合理性) 尺寸 对位层高与梁高注意要点注意要点主次梁体系跨度次梁跨度35m,主梁跨度58m单向板跨度23m,双向板跨度36m主次梁楼板布置原则构件有规则地布置,上下对齐,传力直接,受力合理避免梁布置在门窗洞口上,重大设备和自重较大的隔墙宜布置在梁上注意要点注意要点建筑

15、面积如何计算?多层建筑物首层应按其外墙勒脚以上结构外围水平面积计算;二层及以上楼层应按其外墙结构外围水平面积计算。层高在2.20m及以上者应计算全面积;层高不足2 .20m者应计算1/2面积。其它问题其它问题架空面积如何计算?窗台、飘窗面积是否计算面积?建设部文件规定:对倾斜弧状等非垂直墙体的房屋、层高2.2米以上的部位,要计算面积;而房屋墙体向外倾斜、超出底线外沿的,以底板投影计算建筑面积。也就是说,有台阶的飘窗,只要高度不超过2.2米,都不会计入面积,外飘阳台(只有一面靠墙)算一半面积;内阳台(有三面墙)算全面积。而超过2.2米的落地飘窗有效地扩大了房屋的实际使用面积,所以应纳入建筑面积。

16、其它问题其它问题 谢谢大家!谢谢大家!2012-9-17建筑、建造、构造建筑、建造、构造建筑设计的技术实现建筑设计的技术实现建筑细部设计建筑细部设计密斯凡德罗“建筑开始与两块砖被仔细地连接在一起建筑开始与两块砖被仔细地连接在一起”。Architecture begins where two bricks are carefully jointed together.“两块砖”建筑材料;“连接在一起”建筑构造和施工;“仔细地连接在一起,产生建筑上的意义”细部设计。细部设计与构造设计、施工图的区别在于:细部设计与构造设计、施工图的区别在于:细部设计是面向使用者,是使用者看到的、触摸到的、使用到的建

17、筑细部,是建筑师的设计工作,是建筑创作和建筑艺术表达的重要方面;构造设计、施工图是面向施工,是向施工人员表达建筑物的构造组成和建造的技术要求和过程。细部设计的概念细部设计的概念克劳德佩罗(Claude Perrault,17世纪法国的一个医生兼建筑师,法兰西院士)提出有两种建筑美:绝对美和相对美。他把材质、工艺归结于绝对的美;把形式、提出有两种建筑美:绝对美和相对美。他把材质、工艺归结于绝对的美;把形式、风格归结于相对的美。风格归结于相对的美。建筑的相对美,即从风格、形式所体现的建筑艺术,可以随时代、地域、民族、社会与文化而变化,甚至在一个时代可以对以前的建筑风格、形式提出批判或加以否定,但绝

18、对美却可能是永久的。绝对美与建造者的技能、建造的技术、建造的细致程度有关。它主要表现在建筑的细部上,人们正是在观察建筑细部时,感受和评判其绝对美的。细部设计的概念细部设计的概念建筑细部设计需要“人体工程学”、“人体因素学”的基本知识。建筑细部设计需要了解和把握材料的性能。在传统建筑和乡土建筑中,采用的是手工工艺,工艺技术水平取决于工匠的技艺、技巧和经验。工业革命开创了人类用工业制造工艺代替手工技艺的新时代。工业制造工艺与手工技艺相比,擅长于简单几何形体的高精度加工,平直、光洁、准确复制是其特长。“简洁中显示精致,简洁中显出雅致”。细部设计的相关知识基础细部设计的相关知识基础隔绝控制隔绝控制雨、雪、风、曝晒、灾害、侵犯等不利条件绝热、绝缘、隔声、防水等。交流吸纳交流吸纳阳光、空气、景观、人际交流等适宜条件和能量采光、通风、视线、交通、交往等。建筑的基本性能要求建筑的基本性能要求围护构件围护构件雨、雪、风、曝晒、灾害、侵犯等不利条件绝热、绝缘、隔声、防水等。承载构件承载构件阳光、

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