【浅析建筑设计与结构设计的协调统一7500字（论文）】

浅析建筑设计与结构设计的协调统一目录TOC\o"1-3"\h\u摘要 1一、引言 2二、建筑设计与结构设计概述 2（一）建筑设计 2（二）结构设计 2（三）建筑结构的核心思想 3三、建筑设计及结构设计之间的协调统一 4（一）建筑设计与结构设计之间结合 41.两者的规划验证方式 42.两者的质量控制方式 43.两者之间的相干性 4（二）建筑设计与结构设计之间协调 51.两者的设计理念 52.两者的设计目的 63.两者之间的辩证统一 6四、建筑结构设计中存在的问题及对策 7（一）建筑结构设计中存在的问题 71.设计中的扭转问题 72.设计中的共振问题 73.设计中的位移问题 7（二）完善建筑设计与结构设计结合的方法 71.进行科学的规划设计 72.同步质量跟踪 83.充分考虑设计可行性 8五、总结 8参考文献 10摘要：在对建筑体系结构进行设计时，通常都会采用现代设计方法，将使用者所需要的功能性，安全性以及艺术性等方面的体系结构体现于图形之中，建筑设计一定要符合相应的要求，而在整体结构上一定要体现出艺术美的特点。考虑到利用建筑物功能进行规划需要建筑物设计的安全性能来保证建筑物的实用性。现有建筑设计的趋势是那么完整，而建设建筑设计要与结构设计和谐统一，也就决定了在进行建筑设计时，既要兼顾建筑图纸又要兼顾结构图纸的设计，建筑设计需要体现建筑完整性。结构设计体现的是建筑物内的总体设计，只有两个设计协调一致，才能够使建筑物满足适用性，既牢固又美观。文章先简要分析整理建筑设计与结构设计的概念，然后以此为基础解析建筑设计与结构设计的和谐统一之处，例如：建筑设计与结构设计的融合，和谐，辩证统一之处，然后简要探讨建筑设计与结构设计和谐统一中存在的问题及解决措施。希望能有助于更多建筑行业的人员认清两者之间的联系，实现两者的融合。关键词：建筑设计；结构设计；协调；适用性摘要

一、引言随着建筑设计的进步，建筑功能与建筑设计、建筑应用之间的有机联系，逐步强调建筑功能与建筑形式、外墙的关系，强调设计人员在设计规范许可的情况下，或经过充分的试验，对其进行全面的理论和计算，并采取相应的措施，使其与建筑设计的和谐统一，从而达到最佳的效果，比如天安门的英雄纪念碑，就是建筑与建筑的融合。纪念碑内部结构是由空间钢结构体系构成，按纪念碑形式构造，是极精美的艺术建筑。该形态与结构布置既符合结构张力要求又符合建筑功能需求，同时也符合建筑传递的意义。若要使结构与建筑的设计达到最佳的协调。结构设计人员应熟悉并灵活应用各种结构设计规范，以解决各种建筑和结构矛盾；我们必须仔细考虑结构选择、结构布置、局部结构和个体结构等方面。选择符合建筑功能、符合使用要求并能降低成本的优良建筑和结构方案。通过这种方式，在确保建筑实用性的基础上，尽可能呈现建筑的美感。因此，对建筑设计和结构设计的协调统一进行研究，有着重要的意义。二、建筑设计与结构设计概述（一）建筑设计建筑设计是建筑的核心内容，建筑设计工作有五个基本阶段:数据收集、初步方案、初步设计、施工图纸和详细图纸等。建筑设计主要是在施工前，假设施工过程中可能遇到的问题，然后以图纸和文字的形式制定问题的解决方案。建筑设计是整个施工项目在准备、施工、使用等环节相互合作的共同基础，为整个项目提供详细的实施方案，使建筑本身能充分满足用户的功能需求。从某种角度来看，建筑设计具有一定的可预测性，将充分预见到今后是否存在或可能出现各种问题，并在宏观设计过程中，通常从微观到局部，逐步深化结构功能和实践。（二）结构设计结构选择是结构方案的选择，通常直接影响建筑的形状和空间、标高和图形布局。结构设计的主要任务是根据建筑功能、艺术研究和技术要求提供合理的建筑结构方案。为了充分利用建筑各个部分的使用功能，需要考虑结构设计各个部分的结构选择、材料选择、施工方法和制造技术。功能不同的建筑通常需要不同的结构形式来适应它们，例如：多层砌体结构，通常只适用于轻工业中的住宅建筑、办公建筑和多层车间。在没有地震的地区，由于砖质量的提高和计算理论的进步，用砖墙结构混合的建筑物多为五、六层结构。受砖混结构材料限制及砌体强度尤其侧向力强度偏低，承载力及抗震性能不够理想等因素影响，砖混结构层数控制较严。通常情况下，要按照《工业与民用建筑抗震规范》（GBJ-11-89）中对多层砖整体高度的限制，按强度局部加固的原则进行设计。（三）建筑结构的核心思想伟大的结构大师托马斯·特尔福德在1812年，他提出了结构艺术的概念，阐述了材料使用效率和建筑工程的主要思想，并指出建筑必需经济实用，最终的形式必须是美丽。这一概念也是许多结构艺术家的信仰，结构艺术表明，只有在自由和纪律处于平衡状态的时候，公共生活才能蓬勃发展。结构艺术的学科涉及效率和经济，它是每个群体的自由。设计者提供了潜力，使设计者能够从工程研究的审美角度充分表达自己的个性特征。一般而言，建筑结构设计会覆盖以下几个方面：效率:由于新型工业铁成本高昂，19世纪的工程师不得不想方设法使其效率最大化使用效率。于是，从铁的新时代的最初几天起，工程师们所需要的第一个纪律就是尽可能较少地使用自然资源，建筑风格也开始向大型结构偏移，如大型桥梁、高层建筑和奇特建筑。设计师们试图找到结构性的界限，来建造既轻又漂亮的东西。于是开始使用钢铁，然后是钢筋混凝土。经济:保护自然资源，但也保护公共资源。工程师必须遵循经济学原理。根据实际情况。公众越来越多地要求用更少的资源做更多的事情，因此我们必须谈论公共资源。我们将要谈论的大建筑是由他们的设计师根据便宜原则建造的。他们不是你是在一个实验室或一个岔路口发明的，但在恶劣的经济条件下在一个建筑工地。从历史上看，经济一直结构艺术创作的前提条件。我们还经常发现最好的设计师处于极其困难的经济条件下。长大了。有时，当设计师凭借多年的经验推动结构的极限时，他们可以意外的困难会增加费用。但他们的想法和风格受到严格的经济控制，发展中国家，经济是结构艺术创作的刺激性而不是障碍。美学:至少要用到最少的材料和费用，但是很明显，这是远远不够的。许多拙劣的建筑物只是按照最低的效率和经济性来设计。准确地说，第三个理想是设计师的美学必须指导最小的设计。对美的追求，使得设计者能够在不影响效率与经济性的情况下，充分发挥其个性，这是对建筑结构与形式的自由，也是一种形式上的权利。三、建筑设计及结构设计之间的协调统一在建筑设计中，建筑设计与结构设计是其中最关键的两个方面，既要保证安全性，又要经济，又要注重实用与美观。总体上，建筑与结构的关系是相互制约、协调、辨证的。这两方面都决定了整体建筑的外观和结构的稳定性。设计人员的终极使命，既要满足人在有限的空间中的使用要求，又要体现出建筑的设计思想和艺术观念，以保证其使用的安全性。在建筑设计中，要做到建筑设计与结构设计的协调与协调，才能更好地体现上述需求。（一）建筑设计与结构设计之间结合所谓建筑设计和建筑结构设计的结合，具体来讲就是建筑设计者会借助科学的手段，主要从计算，验证以及质量控制等方面对建筑整体设计以及内部结构设计进行结合，从而保证其实用性。1.两者的规划验证方式建筑项目设计人员在设计中根据分层施工要素思想，将建筑分为设计过程中的全面局部统一设计，利用各空间分区的图纸，将整个建筑主体进行空间分割，比如：总体图、平面图、立面图等。而结合建筑设计过程的表现法及详细资料能够体现出建筑外部造型与形态的建筑设计，但是建筑设计能够通过准确的计算来体现内部环境的变化，同时还能够体现出建筑整体受力情况，并且合理分配不同构造的荷载，建筑设计内所需大小以及设计整体构造详图主要包括基础平面，详图平面，钢筋混凝土构件构造以及节点构造加固图等，结构设计时，充分地考虑到了建筑物的设计内容能够有效地提升结构设计的质量。因此，设计人员在设计检查中，要对所有数据进行科学地分析，以确保相关数据的真实，采用全建筑公式，进行精确计算，合理描述建筑材料的使用、容量。2.两者的质量控制方式在建筑设计中，要使建筑设计与结构设计相结合，以保证建筑的安全、稳定，使其有足够的空间进行设计，这样，设计者就不能根据自己的主观臆想，进行设计。需要综合考虑建筑环境，保证设计的可行性，确保建筑质量可以适合实际施工，同时还需要在建筑设计中，考虑实际设计使建筑设计安全、美观性、经济性和实用性。3.两者之间的相干性因此，结构设计与建筑空间的内部布局和使用方式相协调，结构设计是一种以技术规则为主导的物质形式。其主要目标是以最具成本效益和效率的方式实现建筑物的物质功能，并保持建筑物的正常空间形态。然后，在实现建筑材料功能的过程中，结构设计产生的技术功能必须以空间使用功能和建筑形状的内部规定或组织顺序为基础，并通过满足这些客观要求和建筑材料功能达到目标价值。结构设计消除了结构与建筑空间和形状在优化形状上可能存在的物理一致性。结构空间是结构设计的基础，在物理意义上与建筑内的功能空间相交，因此不同组织规则中不同概念类别的空间类型，其不同的形态要求将导致物理一致性。响应在组织法律功能和应用空间要求方面，视觉空间在审美原则和形式上的响应构成法律，设备空间对技术规则的响应和馀力理学结构的响应空间，以及技术规则的构建，都具有不同的功能类型显然，结构设计的技术价值只有在适当的形式消除了这些一致性的情况下才能提高。（二）建筑设计与结构设计之间协调为了确保建筑物的使用和安全符合要求，同时用户对建筑物的艺术要求和内涵，设计人员还希望进一步创新，保证建筑物的安全运行。因此，建筑设计要有创意，结构要实用。建筑设计与结构设计应在不断的创新中达到完美的要求。1.两者的设计理念清晰的设计理念是清晰的建筑设计和单元结构设计，两者之间没有主次点，建筑设计与结构设计是建筑的一个重要环节，如果设计不当，不仅会影响到建筑物的整体稳定性和安全性，而且还会给设计单位造成不良的影响。所以，在设计时，必须清晰地把握设计的概念，使建筑与结构的设计成为一个整体，两者之间的关系与协调，以便根据用户的需要设计一个真实的建筑，反映建筑和结构的协调统一。新形式的结构设计在某种意义上是有毒的，不优雅的，因为它们过分追求理性的目标和实际效果。新结构体系的内部组成因其新颖而变得比较复杂，结构空间的利用和规划似乎是一种强大的阻力。对于普通建筑师来说，这只是一项很难做的额外工作。因此，与建筑形式合作的一种新的结构设计形式，是需要反复、圆桌和圆桌的相互协调，甚至是和谐整合；也需要建筑师和结构工程师之间的密切沟通和思想互动。通常是在经过许多轮的提炼之后，产生出意想不到的理想结构形式，这可能会产生一种意想不到的结构形式，与原提案截然不同。建筑与结构、技术与艺术之间的协调与和谐是逻辑理性与形象敏感性紧张的结果，体现在设计运作模式上的是建筑师与结构工程师相互交织、相互启发的思想。所以，结构设计同建筑形式相协调的整合，其实质就是不同思维方式对于同一对象的交互配合，其最终成果就是要达到技术规律，美学规律以及功能组织等方面的一种很好的协调有序感觉。2.两者的设计目的明确的设计任务是掌握用户的心理想象，设计出符合用户内部标准的建筑。和建筑在设计中，要始终反映用户的需要，因此在建筑设计和结构设计中，既要考虑建筑的整体美观和空间设计，又要考虑用户的经济投资能力，在设计中，建筑设计要面向建筑的整个外部合理和科学地设计建筑内容的组成部分，以确保建筑的完整性和遵守建筑的安全和稳定。明确的设计任务，可以在建筑设计和结构设计任务中做得很好，协调统一，为用户设计经济、合适的设计，反映用户的非常规想法。在工程方面，更受人们关注的是，首先是结构设计使其更合理、更具成本效益，结构工程师被用来从合理性的角度进行检查，建立混凝土结构，尽最大努力降低因以下原因造成的具体形式的不确定性的可能性这两者始终处于目标追求的顶部，因此评估不同结构解决方案优越性的标准基于对结构材料组织方式的评估:材料使用越少，建筑成本越低，结构解决方案就越有价值。采用什么样的结构来提高材料的利用率、提高经济效益是结构工程设计人员的主要目的和理想追求，当然，这要比普通的支撑技术更加具有挑战性，在这些目标中提出结构设计是为了追求各种结构方案结构本身的力学功能和结构工程师的理性思维习惯，基本上决定了结构设计理念的理性目标顺序。只有在确定基本的结构功能时，在此基础上产生普遍的美学概念才具有坚实的基础。3.两者之间的辩证统一体系结构的发展可以体现在以下两点上：一是，体系结构功能层面的需求和体系结构审美层面的需求；二是建筑结构和技术方法的要求。上述两个方面之间存在辩证统一的关系。功能要求的构造各种建筑结构，不同的建筑功能对应于不同的结构设计，对于特定类型的结构，因为构件的组成、应力分布等各种不同导致空间形状的限制，因此在设计阶段对于整个建筑结构来说，它以建筑构件和经过建筑材料，建筑技术和结构理论发展起来的建筑构件为基本内容。建筑施工以实现其建筑功能为主要目的。社会环境给建筑功能的实现提供了十分优越的条件，它的发展对于社会的进步与发展具有巨大的作用。一旦社会环境存在缺陷限制建筑功能的发挥，那么社会环境将妨碍并限制建筑的前进与发展。在建筑工程设计的实施中，有必要对建筑设计与结构设计进行综合考虑，并对这两项内容进行协调，使其能够更好地为工程设计提供服务。所以，从事建筑设计的有关工作人员要明确建筑结构与功能的总体要求，对这两方面互相制约的因素进行全面把控，在开发出最佳设计方案的前提下和谐地处理好辩证关系。四、建筑结构设计中存在的问题及对策（一）建筑结构设计中存在的问题1.设计中的扭转问题几何重心，刚度中心，结构重心被誉为建筑结构中的三大核心。在建筑设计中，通常将建筑结构分为三个或三个以上的核心单元来满足结构设计要求。结构扭转问题表现为建筑结构设计时未考虑3个中心位于1个中心结构要求而引起横向荷载下扭转振动。为了避免横向荷载作用下的扭转损伤问题，应在结构设计中选择合理的结构和设计，使建筑能够在横向荷载作用下尽可能实现三个中心的统一。2.设计中的共振问题如果建筑物的自然振动期接近施工现场发生地震时的现场特征期，建筑物和地面之间就会发生共振现象。因此，在施工现场设计中，有必要通过调整构造层的特征期进行评价，选择相应的构造类别和结构体系，加大建筑自然振动期与施工现场特征期之间的差距，以避免出现。3.设计中的位移问题即使水平和横向位移达到指定的结构要求，也无法解释结构设计是否合理。还必须考虑到部队的规模、期限和地震组合。地震设计直接关系到结构的地震强度及刚度。结构刚度越大，位移范围越小，地震力越小，对结构的影响也就越大；当地震强度较大时，则应考虑其影响。位移曲线是连续的；在实际工程中，由于种种原因会出现一些不连续的平滑点，这些平滑点会影响到结构的水平和垂直刚度。剪力墙结构的位移曲线不能是光滑的，也不能是连续的，而是在一定范围内波动的曲线；框架结构位移曲线一定要呈剪切型，也就是框架-剪切型结构与框架-圆柱结构位移曲线一定要为弯曲剪切型结构。（二）完善建筑设计与结构设计结合的方法1.进行科学的规划设计在施工规划过程中，建筑设计要从整体概念出发，建筑设计要与周边环境、社会环境和周边建筑相结合。在具体的工程项目中，要充分利用生态建筑的概念来达到建筑的整体效果，从外形、外形等方面来满足人们的基本需求。在此基础上，适时地加入一些艺术效果的装饰，能够为建筑营造出一种艺术的美学效果。所以，在进行整体设计方案后，必须从结构设计的角度对其进行科学、合理的评估，并对与当地建筑结构的不一致之处进行改进，直到达到规范为止。在整体的设计中，有必要对某些工程和程序进行综合、系统的研究，并对其进行合理、科学的评估，从而将整体的结构信息纳入其中。从总体的外观和安全考虑，对建设工程的设计阶段进行评估，以保证工程的可操作性。2.同步质量跟踪一旦建筑设计和初步结构设计完成，结果应与质量控制和项目跟踪同步。建筑设计和结构设计是建筑安全的关键问题，也是建筑创新的重要任务。因此，需要对建筑物的建筑和结构设计进行早期预测，以确定一些可能存在的问题，从而实现同步跟踪和控制，并对两者之间的实际情况进行权衡。只有这样才能避免建筑物安全隐患，认识到建筑设计的实用性。在通常的施工规划期内，首先进行建筑设计，然后开始结构设计，这决定了结构设计必须符合建筑设计的要求，同时也必须完成以补偿建筑设计的部分。设计无法执行检查。如何在现阶段在两者之间作出选择，我们必须采用质量控制。质量控制可以使建筑物达到安全标准。必要时，应在结构设计中采取一些技术措施，以避免建筑设计中的质量问题，使二者能够实现完美的结合。3.充分考虑设计可行性在建筑设计过程中，相关设计师过多地关注结构设计是否合理，结果是否准确，同时忽视了施工的可行性和方便性。不重视建设的可行性，必然会加大建设难度，最终对建设质量产生严重影响，使建设结构存在隐患。因此，设计人员应注意建筑设计和结构设计中建筑的可行性，并在结构方案设计的合理性和结果的准确性等层面上促进建筑的可行性。只有全面考虑各方面因素，我们才能最终确保建筑的稳定和安全。五、总结结构设计和建筑设计的协