建筑结构概念设计.ppt

建筑结构概念设计本书提出了结构概念设计的概念、原则和思路，并介绍相关案例。“概念”部分说明结构概念设计的地位和作用、基本思路、基本做法以及设计中常用到的结构概念。“原则”部分说明结构概念设计的经验认识、基本要领和基本方法。“案例”部分则通过介绍国内外一些著名建筑结构工程和著名结构工程师所做的结构方案和结构设计要点，探讨他们怎样将一些结构概念运用到设计中。适用于对当前建筑工程专业学生缺乏工程意识以及结构设计人员做方案能力不强的现象而写作的。参考书：《建筑结构概念体系与估算》作者：罗福午清华大学出版社，1991该书为建筑学专业建筑结构课程的教材，从结构的概念、体系和估算几个方面进行阐述。对结构设计也不失为一本好的教材。《结构概念和体系》林同炎，S.D.思多台斯伯利，中国建筑工业出版社，该书为结构工程师提供了广泛而又有独特见解的结构概念设计基础知识和设计实例。着重介绍用整体概念来规划结构总体方案的方法，以及结构总体系和各分体系间的相互力学关系和简化近似设计方法。为结构工程师和建筑师在设计中创造性地相互配合，设计出令人满意的建筑奠定基础。概念设计是展现先进设计思想的关键，一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计，并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。一般认为，概念设计做得好的结构工程师，随着他的不懈追求，其结构概念将随他的年龄与实践的增长而越来越丰富，设计成果也越来越创新、完善。但随着社会分工的细化，大部分结构工程师只会依赖规范、设计手册、计算机程序做习惯性传统设计，缺乏创新，更不愿（不敢）创新，有的甚至拒绝对新技术、新工艺的采纳（害怕承担创新的责任）。大部分工程师在计算机结构程序设计全面应用的今天，对计算机结果明显不合理、甚至错误则不能及时发现；随着年龄的增长，导致他们在大学学的那些孤立的概念都被逐渐忘却，更谈不上设计成果的不断创新。强调概念设计的重要性（１）现行的结构设计理论与计算方法存在许多缺陷或不可计算性，如混凝土结构设计，内力计算是基于弹性理论的计算方法，而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法，这一矛盾使计算结果与结构的实际受力状态差之甚远，为了弥补这类计算理论的缺陷，或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计，都需要概念设计与结构措施来满足结构设计的目的。（２）同时计算机结果的高精度特点，往往给结构设计人员带来对结构工作性能的误解，结构工程师只有加强结构概念的培养，才能比较客观、真实地理解结构的工作性能。（３）概念设计之所以重要，还在于在方案设计阶段，初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念，选择效果最好、造价最低的结构方案。概念设计的思想被越来越多的结构工程师所接受，并将在结构设计中发挥越来越大的作用。然而现在的高校教学中，往往只重视单独构件和孤立的分体系的力学概念讲解。尤其在专业课教学中，单项计算练习居多，综合练习偏少，并着重体现在考题中，使得相当部分学生养成只知套用公式解题的习惯。而且近年来强调计算机应用教育，比如，毕业设计用结构设计软件计算、出图。但由于计算机设计过程的屏蔽，手算过程训练程度的削弱，造成学生产生一定依赖性,结果综合运用能力下降，整体结构体系概念模糊。这些对于培养具有创造力、未来的工程师是相当不利的。另一方面，随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，对建筑结构设计也提出了更高的要求。发展先进计算理论，加强计算机的应用，加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用，使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。其中，打破建筑结构设计中的墨守成规，充分发挥结构工程师的创新能力，是相当必要的。这则需要工程界和教育界进行共同的努力。推广概念设计思想是一种有效的办法。第一章概述1.2结构概念设计的概念所谓的概念设计一般指不经数值计算，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，依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、材料性能、建造技术、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。运用概念性近似估算方法，可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择，易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正确，避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算，具有较好的的经济可靠性能。同时，也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。有人比喻为慧件（wiseware）(相对于计算程序为“软件（software）”和计算机为“硬件（hardware）”)。1.3概念设计在建设工程中的地位我国现行工程建设程序如图对一栋建筑，设计过程为设计任务书方案设计阶段初步设计阶段技术设计阶段施工图设计阶段施工图审查阶段付诸施工过