建筑设计与结构的三种关系

建筑结构设计与各专业设计的关系探讨

【摘要】在高层建筑结构设计中，笔者从实际经验出发，具体对结构设计与各专业设计的协调统一，建筑基础的沉降因素，应力测试结果以及建筑结构实用优化设计技术等方面做阐述说明。

【关键词】结构设计;各专业设计;协调统一

高层建筑是个复杂的系统工程, 结构工程师不仅需要重视结构计算的准确性,而且要密切与各专业协调,从而保证计算简图的实现。结构优化设计理论是一门交叉学科,由于相关学科和客观条件限制,目前发展很慢。优化设计决策将推动结构工程师在初步设计和施工图设计时应用实用优化设计技术,推动结构优化设计理论在工程实践中的应用。

1.高层建筑中各专业设计的协调统一

高层建筑设计是个多专业、多程序的复杂系统工程,涉及“建筑、结构、设备”三个基本环节,参与高层建筑设计的工程师都深深体会到,对于每个专业单独而言是最完美的设计,但结合在一起却不是优秀的设计。各专业之间的矛盾如不妥善处理,高层建筑就无法施工,建成后也无法使用。“建筑、结构、设备”是互相制约的三个有机组成部分,高层建筑设计既是各个专业自我完善的过程,也是各个专业之间互相协调的过程。提高高层建筑设计质量,不但依赖于各个专业设计水平的提高,而且在很大程度上取决于“建筑、结构、设备”的协调。我们认为在方案设计、初步设计阶段一般应以建筑专业牵头进行各专业协调,在施工图设计阶段则应以结构专业为主进行各专业协调。

1.1结构设计与建筑专业设计的协调统一

高层建筑结构设计进行结构布置时,要与建筑平面设计密切配合,使高层建筑不但美观实用,而且结构受力合理。施工方便、造价经济。

1.1.1柱网和剪刀墙的布置要满足建筑平面功能要求。

1.1.2建筑平面开间进深要尽量统一,便于结构构件标准化。

1.1.3建筑体系变化不宜复杂。柱子剪刀墙不能错位,其截面不能明显缩小或取消,同一楼层楼面标高要尽量一致,不宜设计错层和局部夹层,防止短柱及剪力集中。

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浅析建筑设计与自然的结构关系

作者：崔杨

来源：《艺术科技》2019年第02期

摘 要：组成形态的基本概念为：一个物体本身体积、内部结构、色彩、材质、与肌理等元素构成，这些元素在同类事物中基本统一与相似。而其中，功能性的结构认识是一种科学分析性的认识方式。形态认识可以分表面形态和内部结构。大多数装饰形态都依托于对事物外部形象的描摹于修饰，而内部结构则说明了事物形态的基本构成，体现出实质性的功能作用来。因此，作为设计，需要更多地体现出于自然事物的这种密切关系，并将二者建立在结构的功能性诉求上。所以，和形态紧密关联的是结构，而设计，总是通过结构和自然建立密切的联系。

关键词：结构;仿生;建筑设计;自然植物

1 自然结构与设计的关系

结构仿生设计学主要研究生物体和自然界物质存在的内部结构，以便将结构的原理在设计中加以应用。结构的原理常适用于产品设计和建筑设计。仿生学研究的最多的是植物的茎、叶支架以及动物的形体、肌肉、骨骼等结构，因为自然界通过一种内在的力量加以组织和构架。研究生物的结构形态，需要在感性认识的基础上，去除无关的因素，并加以元素的简化，再通过分析，找出其在设计中值得借鉴和利用的地方。尽管不同的事物呈现出不同的结构形式，但是自然的结构都是基于功能的原则，并且符合力学结构的原则，因此具有强烈的合理性。

无生命的物体也是大自然的造物，同样有着多样的结构形态，因而，螺旋结构也存在于非生命世界的物体中，例如天文学的螺旋星云。风景是更为广阔的自然，是建构人类生存的根本，宏观的风景也存在结构。天然风景和人工风景的区别就在于人类对风景的介入，或多或少的改变了风景的自然结构。人类一直在努力地塑造人为景观，并使其具有一种文化与精神的意义，但是毋庸置疑，真正有意义的人工景观应当与自然相协调，对于局部风景的自然结构的改造，人工景观的结构，应当从属于整体的自然结构。

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浅谈建筑设计理念与结构体系的关系

作者：邓秀钢

来源：《建筑工程技术与设计》2014年第14期

【摘要】随着社会的不断发展和人们生活水平的提高，人们对建筑的要求不仅仅限于满足使用功能，还需要具有美观性，这样就对建筑结构设计提出了要求。建筑设计理念指导着建筑结构体系的建设，建筑结构体系又反作用于建筑设计理念。本文从建筑设计的重要性出发，探讨建筑设计理念与结构体系之间的关系。

【关键词】建筑设计理念；建筑结构体系；关系

在当前的房屋建筑中，所有建筑都是由结构体系支撑而形成的，所以在建筑设计中应该真实地反映结构体系，反之，结构体系会使建筑设计更具有表现力，并且在一定程度上结构体系技术制约着建筑设计理念的发挥。因此，建筑设计和结构体系之间存在着一种相互作用的契合关系。建筑设计主要分为住宅建筑设计和公共建筑设计两种，建筑结构体系大致分为砌体结构、框架结构、剪力墙结构和异形柱结构等，以下分析它们的不同搭配所产生的效果。

一、 建筑设计理念与结构体系的契合关系

（一） 建筑设计和砌体结构

我国在90年代以前的住宅建筑几乎都是以砌体结构形式而存在的，这种建筑户型设计比较规则，一般为矩形，房屋的朝向依据住户的需求均为正南正北。由于受当时经济条件的影响，早期的建筑材料较少并且价格高昂，所以在住宅设计中经常缺少纵横墙的转折，其纵横墙均为连续的，缺少构造柱设计所以导致住房布局不合理。随着房地产市场的发展，90年代之后，房屋的结构体系多以用户的需求为导向，在户型的建设上开始注重采光设计和结构布局。90年代之后，砌体户型多样化，出现了复式住宅等概念，引入了采光技术和保温技术，在建筑的整体结构布局方面显得更加的细致。

在公共建筑设计与砌体结构上，主要是在底框的基础上，把公共建筑和砌体进行结合，底部设置结构框架，而顶部为砖混，如此一来，底层就能够进行随意的划分来满足不同的商业需求。底框的楼大多数设置在小区的沿街地段，具有较强的市场影响力。底框结构的缺点在于顶部的砖体材料和混凝土材料不能很好相融合，不利于结构的抗震，因此，需要增加构造柱、圈梁配筋以及横截面积来加大连接处的拉结措施，以保证建筑的稳定性。

建筑结构设计与各专业设计的关系探讨

摘要：在进行高层建筑结构设计的过程当中，作者结合自身的经验，对结构设计与各专业设计的协调统一进行了简单的阐述，同时分析了建筑基础的因素，以供参考。

关键词：结构设计；各专业设计；协调统一

1高层建筑中各专业设计的协调统一

由于干层建筑设计是由多个准也，并且由多种复杂的程序所组合成的系统工程，其中涉及到了“建筑、结构、设备”这三个基本的环节，只有使参与高层建筑的工程师都会对此有较深的体会。对于每一个专业单独而言最完美的设计，但是一旦结合起来却并不是最优秀的。一旦各个专业之间的矛盾在进行处理的时候，不能够处理妥善，高层建筑也就不能够施工，或者就是在建成之后，不能够进行使用。

“建筑、结构、设备”是属于三个相互制约的有机组成部分，高层建筑进行设计的过程也就是各个专业进行自我完善的过程，与此同时也是各个专业之间进行相互协调的过程。为了提高高层建筑的设计质量，不但需要各个专业间设计水平不断的得到提高，还需要对“建筑、结构、设备”这三者之间进行相互的协调。通常情况下，我们都人为方案设计、初步设计都应该以建筑专业牵头，从而进行各个专业间的细条，在进行施工图设计阶段，我们则应该以结构专业为主，从而进行各个专业之间的协调。

1.1结构设计与建筑专业设计的协调统一

高层建筑结构设计在进行结构布置的时候，首先需要引起注意的就是要与建筑平面设计进行密切的配合，从而使得高层建筑不但能够拥有实用的美观，还能够在结构上拥有合理的受力，这样一来，就能够方便施工，达到造价经济的目的。

（1）柱网与剪刀墙的布置需要充分的满足建筑平面功能的相关要求。

（2）建筑的平面开间进深要尽量的统一，这样才能够方便结构的构建能够标准化。

（3）需要引起重视的是建筑体系的变化不适宜太过复杂。阻止剪刀墙不能够错位，同时其截面不能够缩小或者是取消，还要注意同一楼层楼面的标高要尽量的一致，不适宜设计错层以及局部夹层，还需要避免短柱以及剪力的集中。