作者：夏卓文      來源：智和結(jié)構(gòu)

 

智和事務(wù)所——結(jié)構(gòu)專家

專注結(jié)構(gòu)優(yōu)化20年

 

初步設(shè)計階段的結(jié)構(gòu)概念設(shè)計

 

初步設(shè)計階段，建筑師的側(cè)重點是精心改善已經(jīng)確定下來的設(shè)計方案，而建筑師對結(jié)構(gòu)的要求也轉(zhuǎn)移到做分體系具體方案的粗略設(shè)計上。一個好的建筑物設(shè)計方案，應(yīng)該是做到建筑構(gòu)件盡量多的重疊，而不是非常孤立的建筑與結(jié)構(gòu)，甚至是矛盾的建筑與結(jié)構(gòu)。

 

 

而初步設(shè)計初期，結(jié)構(gòu)應(yīng)該盡可能的去確定每個分體系的存在形式，并使這些分體系協(xié)調(diào)的連接成一個整體，在不同結(jié)構(gòu)分體系的連接處，結(jié)構(gòu)的位移與內(nèi)力應(yīng)該是協(xié)調(diào)一致的，而且這些分體系盡可能的采用建筑需要的元素。我們先從豎向分體系跟水平體系兩種體系來分析。

 

 

——豎向體系——

 

豎向體系的分類

 

目前建筑的豎向構(gòu)件主要有墻、柱、撐等，結(jié)合其不同的布置，豎向體系大概有以下幾種分法：

而根據(jù)這些體系的剛度、強度、延性等能力的不同，結(jié)合以往的工程經(jīng)驗及數(shù)據(jù)計算，人為的規(guī)定了各種體系的具體設(shè)計細(xì)節(jié)。

 

 

豎向體系的作用

豎向體系主要分為承擔(dān)豎向荷載與水平荷載兩種：

豎向荷載

豎向荷載作用下，可以近似的認(rèn)為荷載通過樓板傳給梁，梁傳給墻、柱，在這種傳力模式下，力的傳遞遵從彎矩分配法。

 

豎向荷載傳到柱子以后，主要引起的是柱子的軸向變形的問題。

柱子之間如果軸向變形差別太大，就會引起框架梁很大的附加應(yīng)力，設(shè)計的時候要注意根據(jù)豎向荷載調(diào)整柱子的抗壓剛度，使相關(guān)柱、墻的豎象變形相對合理。

 

 

水平荷載

 

水平荷載主要有地震作用跟鋒荷載兩種，建筑物把基礎(chǔ)、墻柱、梁、板等構(gòu)件通過不同的方式連接起來，形成不同樣式的結(jié)構(gòu)體系，也形成各種各樣的抗側(cè)剛度來抵抗水平力。

 

 

 

在不同的水平力及不同的抗側(cè)剛度作用下，建筑物出現(xiàn)側(cè)向變形。

 

 

水平體系

 

 豎向體系的分類

 

居住功能的要求往往要求樓蓋的表面比較平坦，為此， 建筑物的主要水平體系往往做成平板式。在垂直方向，平板通過抗彎起著支承樓面或屋面荷載的作用，在水平方向，平板起著隔板或墻柱連接構(gòu)件的作用。水平體系跟豎向體系是相互作用的，豎向支承構(gòu)件的間距越大，則水平體系的結(jié)構(gòu)高度也越大，因此，一個有經(jīng)驗的設(shè)計師應(yīng)合理把握這個兩者的關(guān)系，在提供開闊的使用空間的同時，也使為此增加的結(jié)構(gòu)成本控制在合理范圍內(nèi)。水平分體系有板跟梁兩種構(gòu)件。細(xì)分大概有平板體系、板—梁體系、主—次梁體系、空間桁架體系等。

  

板直接承受豎向荷載，通過板的變形傳到最近的剛度大的構(gòu)件去，再傳給豎向構(gòu)件、基礎(chǔ)。而這種板、梁、柱、墻的不同布置，既影響了豎向荷載的傳遞方式，也影響到水平荷載的傳遞方式。 

 

 

 

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注：本文來自于深圳市智和建筑工程設(shè)計事務(wù)所，版權(quán)歸原作者所有。