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、相互制约的关系。因此要设计出既要满足建筑美观，造型美丽，又要使结构平安、经济、合理的建筑物是每个建筑师与结构师都必需非常留意的问题。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协作更为重要。一个好的建筑设计，必需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。特殊在高烈度地震区，建筑设计必需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，造型美丽，又要使结构平安、经济、合理的建筑物是每个建筑师与结构师都必需关注的问题。以建筑构思和结构构思的有机融合去实践建筑特性的艺术表现，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、相互制约的关系。任何一个建筑设计方案，都会对详细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肯定的结构方面基础，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亲密关系的，特殊是在高层建筑设计中，由于结构是以水平荷载为主要限制荷载，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肯定的约束和限制，使建筑与结构二者相互协调统一。二者还应不断地相互协作，彼此渗透，这样才能设计出真正满足的建筑。2设计实例分析一个优秀的工程设计是建筑设计和结构设计的有机结合。要设计出既要满足建筑美观，造型美丽，又要使结构平安、经济、合理的建筑物是每个建筑师与结构师都必需关注的问题。下面从两个设计例子来看建筑和结构的协作问题：2.1某加工厂厂房设计分析加工厂设备较大，车间要求宽敞、净空要高，不设隔墙，防火要求较高。前几年设计均采纳排架结构，墙体为240砖墙，屋盖为薄腹梁钢筋混凝土大板结构，建成后能满足厂方的运用要求，但设计不足之处是自重大、不经济、施工周期长，并且跨度受限制。依据结构设计必需考虑经济合理、施工便利的原则，近几年所设计的加工厂，均采纳门式刚架轻型房屋钢结构，标高1m以下为砖砌体，以上墙体为压型彩钢板，屋盖相同。该设计既能满足运用要求，同时也克服了上述结构形式的不足。对于像加工厂这一类的建筑，设计时必需满足生产工艺的要求，在功能布局上应当考虑生产活动和运输活动的便利及使生产取得的高效率，为工厂创建良好的工作环境，这是设计原则；建筑的艺术效果，则相对来说处于比较次要的地位。所以，在均能满足要求的前提下，经济、施工便利、施工周期短则成为首选方案，而对于民用建筑里的公共建筑，如下面所谈到的幼儿园之类的建筑，则与此不同，这类建筑的艺术效果就显得重要的多。2.2某幼儿园的设计分析该建筑的设计以正南为主要朝向，总体布局合理，设计时满足了儿童平安防护、嬉戏运动、获得学问等要求。还考虑了幼儿建筑要活泼、明快，追求“新、奇、趣、美”的建筑风格，选择生动、显明有益于儿童身心健康的造型、材料和色调。因此，该建筑的平面活泼多变，有伸有缩，立面凹凸错落，房屋各部分体形不一样。这样的建筑造型给结构设计带来了一些困难。但此时，建筑的艺术效果及便用功能是很重要的，结构设计就要想方法协作建筑设计，理解建筑设计的意图，相互协作解决问题。例如：幼儿园层数不高（三层）但房屋凹凸错落，刚度、高度、重量相差悬殊，在地反力的作用下，由于自振频率不同，各部分的连接处会引起相互挤压，造成震害。因而采纳了防震缝，伸缩缝二缝合一，在缝的两侧各设置墙体或框架。即双墙、双柱、双梁，其次用圈梁、构造柱及现浇楼板、屋面板来加强房屋的整体性，使凸出部分与整体变形尽可能相互协调。该幼儿园地质状况较差，地基做开挖换土回填处理，保证地基承载力，限制基础沉降。又例如，该建筑有很多悬挑、悬挂结构，还有幼儿园入口处的重叠钢筋混凝土门式刚架，灵巧新颖的钢结构屋顶风车，城堡式钢筋混凝土锥形屋顶及蘑菇形屋顶：这些奇妙的建筑造型是为满足幼儿建筑须要而设计的，结构受力是合理可行的，经济上也是可以承受的。因此，结构设计通过仔细地受力分析，选择相应的抗震构造措施及概念设计来满足建筑的须要，施工单位也改进施工工艺协作设计施工。通过建筑设计与结构设计相互间的亲密协作，建成后的幼儿园造型美丽、新奇、奇妙，不仅增加了幼儿建筑的情趣与朝气，还呈现了建筑新材料、新技术的运用，使整个建筑具有高度的时代气息。通过两个工程实例说明，一个好的建筑是建筑与结构设计相互亲密协作的结果。但要分清详细协作的侧重点，有时是艺术、美观要求是重要的，有时又是运用功能、生产工艺是重要的。总之，建筑师的设计可以将美丽的建筑造型，完善的运用功能与结构设计有机地结合，而不能简洁地追求奇妙。因此建筑设计不能离开详细的设计对象。同样，结构工程师也必需理解建筑设计的意图，打破一些旧的框框束缚，学习一些建筑艺术，提高艺术修养，敢于创新，用结构设计的原理完善建筑设计，使建筑设计与结构设计相互亲密协作，设计出高水平的建筑工程。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、相互制约的关系。在建筑设计中，少数建筑师总是把结构放在从属地位，并要求结构必需听从建筑，一切以建筑为先导，这一观念分割了科学的完整性，忽视了基本的力学规律，片面地追求建筑技术与建筑艺术的结合和最大满足运用功能的要求，这样往往给某些建筑工程质量带来了质量隐患和担心全因素。任何一个建筑设计方案，都会对详细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，建筑师应具备有肯定的结构方面基础，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。然而，很多建筑设计师，强调创作的美观、新奇、独树一帜，强调创作的最大自由度，然而这样的建筑设计将会给结构设计带来很大的困难，作为建筑物本身必需承受起巨大的自重荷载和活载、水平风力、地震力、扭矩力等。假如建筑设计人员在进行平面设计和竖向设计构思时，不依据基本的结构技术原理和有关结构的受力特征，不征询结构设计师的看法，往往会使结构工程师不能有效地选择合理的结构体系，进行结构设计导致结构的不稳定等问题。3结束语建筑与结构两者之间有着最亲密