建筑结构概念设计概述

建筑结构概念设计教材：罗副午等《建筑结构概念设计及案例》

清华大学出版社参考书：1、罗副午等《建筑结构概念体系与估算》

清华大学出版社2、林同炎等著《结构概念和体系》

中国建筑工业出版社3、方鄂华著《高层建筑钢筋混凝土结构概念设计》

机械工业出版社第一章建筑结构概念设计概述1.1、建筑结构的概念及作用1.2、建筑结构概念设计的主要内容1.3、建筑结构概念设计的基本原则1.1建筑结构的作用及组成建筑结构是指建筑物中由若干个基本构件按照一定组成规则、通过正确的连接方式所组成的能够承受并传递各种作用的空间受力体系（又称骨架）。建筑结构的作用。在满足建筑要求的基础上，能够抵御自然及人为作用力，达到安全性、适用性及耐久性。房屋结构的基本构件主要有板、梁、墙、柱、基础等。建筑结构的分类木结构砌体结构混凝土结构钢结构按所用材料分类框架结构框架-剪力墙结构筒体结构剪力墙结构排架结构网架结构悬索结构壳体结构现浇结构装配式结构装配整体式结构预应力混凝土结构按施工方法分类其他分类方法不再一一介绍

按结构体系分类建筑结构的基本型式结构的基本构件任何复杂的结构都是由一系列简单构件所组成：线形构件：直（曲）杆、梁、柱、拱等，其结合可以形成桁架、刚架和网架结构。面形构件：板、墙、壳（空间曲面）等，可以构成剪力墙、楼盖、筒体等。实体结构：重力坝、大体积混凝土基础、桥墩等只受拉构件：悬索、薄膜。建筑工程一般建设程序及各工种关系建筑工程的一般建设程序

了解使用要求→初步设计构思→方案论证→研究各种功能要求→形成总体设计方案→处理各工种技术问题→进行各工种细部设计→完成总体设计、绘制施工图→交付施工、在施工中不断修改设计→建筑物落成建筑设计要解决环境、场地、体型与人的活动有关的空间建筑技术问题建筑艺术和室内布置悉尼歌剧院在海边形象似帆似贝壳上海电视塔寓意上海是东方的明珠如水立方的设计概念：

项目定位：大型水上比赛场馆

游泳池-----矩形水池、水-------蓝色、水-----水滴结构设计要解决结构型式结构材料结构的承载力、变形、倾覆、稳定等问题结构连接构造和施工方法1）整个建筑物的：整体稳定（不会倒塌）;

强度（结构不破坏）;

刚度（变形量适当）。2）结构技术方面：材料选择;

连接构造;

施工技术.上海倒楼事件，上部结构的强度、刚度都没问题，施工中地基的稳定性不保变形应适量，在人的适应范围。下图不是结构刚度不够造成的，而是基础不均匀沉降造成的堆载牵引结构的刚度是指建筑物在风或地震等水平作用下，发生水平变形，变形量应在适度范围，否则将引起人的不适、装修及管线破坏、严重的甚至导致结构破坏刚度上大下小，底层承载力不够导致破坏设备设计要解决供热和空调、热源供水和排水、水源照明和动力用电；电源保证消防的喷淋、强排烟通讯系统：电视、电话、网络智能系统：门禁、报警系统施工要解决施工工期和施工设备施工造价和施工质量劳动力、熟练技工和材料来源现场布置和准备1.2建筑结构概念设计的主要内容结构概念设计是运用人的思维和判断能力。在设计前期从宏观上决定结构设计中的重大问题,结构物既符合功能要求，又有足够的整体性和抗灾害能力.从宏观上决定结构设计中的基本问题。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。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。

概念设计在建筑设计三个阶段中的作用方案阶段：这时结构工程师参与方案的整体性、结构总体系方案选择、施工的可行性及经济性是最有利的，这时结构师考虑的是结构体系，而不是构件细节。这个阶段结构方案选择的好对总造价、总安全起到至关重要的作用。初步设计阶段：这时结构师考虑的是结构体系具体方案的粗略设计上，即初步计算分体系，如确定柱网尺寸、构件相互关系等。当然这些初步设计可以反馈使方案概念概念进一步改善，甚至进行较大改变。施工图设计阶段：进行构件的细部设计计算，如果第一、二阶段做得细，这个阶段返工就少。结构计算与设计与概念设计的区别结构计算和设计时从单体上、技术细节上考虑问题概念设计是从整体上、宏观上处理问题，提出骨架合理的承力方案，使建筑方案得到合理的实施。结构总体方案对造价、安全的影响是几倍，构件计算对其影响是百分之几。1.3建筑结构概念设计的基本原则对结构受力体系的全面了解，传力途径实地的、广泛的调查研究材料性能科学的、定性的估算各种结构体系技术的、经济的对比相似的、模拟的试验研究结构和其他工种的配合设计多、高层建筑需要较多的竖向交通，在做结构方案时利用电梯井作为竖向分体系；对采暖通风、电力、水和垃圾处理这些服务设施通常由某个中心位置通向各活动空间，即需要竖向和水平通道，如需要大的干管通道，可以在方案阶段结合结构竖向分体系统一考虑；完全封闭的空间，采光、通风完全需要人工，浪费能源，采用有效的结构形式和可以大部分使用天然采光和通风。开设本课程的目的建筑结构概念设计是建筑结构设计的灵魂。建筑结构概念设计是当前建筑工程的实际需要。目的在于对已学过的力学、建筑、结构等