结构与建筑

结构与建筑（精选十篇）

结构与建筑 篇1

1 结构优化设计发展的制约因素

在进行建筑结构优化设计的时候, 首先需要进行数学模型的建立, 然后再对优化的方案进行选择, 对目标函数和设计变量等方面进行确定, 对相应的数据进行确定并设计初始点, 进行计算机语言程序的编写, 然后在利用计算机来进行数据的计算并输出结果, 最后需要对输出的结果进行一定的分析审核[1]。简单的来说其实就是先将设计问题转化为适合优化计算的数学模型的实质的问题, 然后在利用合适的优化方法来进行数学模型的求解。

在进行结构优化问题的变量个数方面, 如果问题的复杂程度较高的话, 对应的变量个数也会增加, 在主动变量和被动变量的区分上也有一定的难度, 这就会增加优化分析的工作量。当前我国在工程的要求上不能精确的对离散变量进行分析, 通常情况下会先进行连续变量的处理之后再进行数据信息的归整, 但是这种形式会存在着一定的误差[2]。

在约束条件方面, 主要呈现了在数量和种类上的大量化, 通常来说约束条件的数量需要比变量的数量多, 很多的约束函数是需要高度的隐形和非线性来进行保证的, 所以不能充分的对有效约束和无效约束进行区分, 也会给建筑结构的优化带来困难。

在目标函数方面, 不能对目标函数的明确性进行充分的保证, 在进行建筑结构优化设计的时候通常会利用质量最轻或者造价最省的单位进行优化, 而对于实际问题, 则需要根据实际问题的需要来对目标函数进行确定, 比如对于钢结构来说, 不能以质量的轻重来进行经济效果的反映, 但是通过和混凝土的对比则能够在资源和价格等方面进行明显的比较, 为了对钢筋的重量进行优化, 需要保证设计时选取截面小并且密度较大的钢筋结构, 但是这种方式在造价上不能得到充分的保证, 并且在施工上也不方便[3]。所以在钢筋混凝土结构上的优化上来说, 需要利用费用来进行目标函数的制定。另外某些技术性指标也需要进行目标函数的制定, 就比如准则法需要进行目标函数的制定。针对上述的情况可以发现在进行建筑结构优化设计的时候建立合理的目标函数是有一定难度的。

在进行结构分析和敏度分析的时候需要付出一定的脑力和人力劳动, 通常情况下不能对实际的问题进行一次性的成功的优化分析。对此需要在进行问题优化的时候进行多次反复的比较最终选择最优的方案, 这就是造成了较大的人力和脑力的劳动的付出。相关的研究人员和学者认为重复分析的次数不能超过10 次, 否则分析的费用不能符合结构优化的目标。通常敏度分析是需要在结构分析之后进行, 在进行结构分析的重复分析的时候需要进行敏度分析, 而敏度分析也是需要一定付出的。

2 结构优化设计的数学模型和优化方法

通过建立数学模型能够方便建筑结构的优化设计, 通过对数学模型的控制能够保证解的精度, 减少计算的工作量, 能够充分的保证解答的准确性[4]。数学模型在建立的时候需要在选择设计变量、建立目标函数和确定约束条件三个方面进行确定。

( 1) 设计变量的选择。设计变量是设计过程中需要进行选优的量, 主要是在结构的形状参数、截面尺寸和使用材料等方面的信息。通常情况下, 要想保证优化的效果, 需要尽可能多的对设计变量进行选择, 但是对应的工作量也会增加。但是在实际的优化过程中会选取较少的设计变量, 将优化效果不好的参数来设定为定量[5]。在进行设计变量的选择的时候需要对客观条件进行分析, 在客观条件的范围等方面存在一定的限制, 比如在对梁的截面高度进行变量的设计时, 需要根据相关的规范和要求来进行, 不能随意的进行选取。

( 2) 目标函数的确定。在进行设计变量的选择时需要按照相应的目标来进行解析表达式的确定, 而这些解析表达式就是目标函数, 另外因为设计变量的特性不能写出解析式的某种指标的表达形式。在对目标函数进行选择的时候需要按照结构方案的标准来进行判别, 主要是对结构的体积、重量、造价和强度等方面的情况来进行优化设计的目标函数的确定。

( 3) 约束条件的限制。约束条件就是在进行建筑结构优化设计中需要遵守的条件, 能够对工程管理和要求规范进行一定程度的满足。优化变量对约束条件的确定有着一定的, 有些限制是不能够进行省去的, 这些就是约束条件, 在进行约束条件确定的时候, 需要将一些不必要的限制删除, 从而保证约束条件的简化[6]。在进行建筑结构优化设计的时候, 通常会存在较大的约束条件, 这些约束条件通常会分为两类, 第一类是指相关的设计规范等方面的约束条件, 第二类就是保证结构正常工作的各方面的参数, 第二类约束条件虽然没有和设计变量之间存在直接的联系, 但是这些约束条件需要进行一定的结构计算才能准确的获取。

( 4) 优化方法的确定。建筑结构的优化设计方法的解决方式有很多, 但是没有统一的分类方法, 通常会按照优化的方法特征来分为数学规划法和优化准则法两种。

3 优化设计综合评价指标体系的建立和使用方法研究

对建筑的设计评价需要在结构、管线等方面情况进行全面的优化, 不能仅仅的在一个或几个方面进行优化的设计。在进行结构设计优化的时候, 需要对建筑结构内部的平面、空间和立面等方面进行外观和性能的满足。一个良好的建筑物需要在结构体系的选择、传力、构建和材料等方面进行合理的选择和利用。在进行优化结构设计的时候不能因为结构而进行结构优化, 而且需要针对建筑的特色来进行结构的优化。

( 1) 优化设计综合评价指标体系的建立。主要采用层次分析法来进行优化设计综合评价指标体系的分析, 通过对定性和定量的结合来对复杂的问题进行有序的分解, 并且能够按照一定的客观事实来进行判断, 保证每一层次中都有相对重要性的定量来进行充分的表示, 然后利用数学方法来对每个层次的全部元素的次序的数值进行表达, 通过对每个层次的这些情况进行分析来对整个问题进行分析。

将优化设计综合评价指标体系分为四个层次, 其中第一层为总目标层, 也就是整个优化设计综合评价指标体系, 需要遵循以人为本和可持续发展观的原则来进行设计, 并且需要对当前的技术水平和建筑结构设计理念进行全面的展现, 能够在社会、环境和经济三个方面来进行全面的评价[6]。第二层主要包括结构的经济性、结构体系的先进性和结构的可靠性三个方面, 第三层主要是准则层, 主要是对费用、施工材料、施工场地、地基基础和构件等方面, 而第四层是比第三层更加一步的分层。

( 2) 优化设计综合评价指标体系的使用方法。为了保证模型的针对性, 我们将城市划分为特大城市、大城市和小城市三种形式, 然后将某一种形式中城市的经济、文化和历史地理等方面的因素特征进行区分和聚总, 然后在进行一定的层次的划分。将城市各个层面上的因素进行20 个指标的组合排序, 经过应的存储和随机的选取来确定相应的指标, 然后对相应的指标按照一定的标准来进行打分, 从而对设计方案进行优化, 通过不断的循环来保证设计方案的最优。

4 结语

综上所述, 建筑结构的优化设计对建筑的结构和其他一些方面有着一定的影响, 对此应该加强对建筑结构的优化设计, 通过建立相关的数学模型和优化设计综合评价指标体系的建立来对优化方案的质量进行保证。

参考文献

[1]沈汝伟.对建筑结构优化设计的探讨[J].煤炭技术, 2011, 04∶242-244.

[2]陈耀.高层建筑剪力墙结构优化设计分析探讨[J].福建建材, 2011, 04∶36-37+39.

粮仓建筑与结构 篇2

仓底，筒仓底部直接承受储粮竖向压力的结构构件。仓壁，直接承受储粮水平压力及摩擦力的竖壁。仓顶，仓顶平台或仓顶平台及与仓壁整体连接的截壳。仓身，仓顶板以下、仓底以上的仓体部分。立筒仓的分类，按照深仓、浅仓进行分类，；第一种，按仓壁高度与直径之比来划分，第二种，按仓壁高度与筒仓截面面积的平方根之比来划分，第三种，按储料的破裂面来划分

对于储料计算高度的确定，上端，储料顶面为水平时，取至储料顶面。储料顶面为斜坡时，取至储料椎体的重心。下端，仓底为钢筋混凝土或刚锥形漏斗时，取至漏斗顶面。仓底为填料做成的漏斗时，取至填料表面与仓壁内表面交线的最低点处。仓底为平板无填料时，取至舱底顶面。

一般沿海地区土质较软弱、地耐力较低、风力较大、海水中的盐类物质具有腐蚀性，因此港口立筒仓选用的结构材料应具有防腐能力强、整体刚度大和结构自重轻等性能。从现有的仓型看，钢筋混凝土筒仓具有较大的刚度，抗风能力强，防腐性，耐久性也较好，在正常使用的情况下，维修次数较少，甚至无需维修，但结构自重较重。筒仓组合时，筒仓仓壁可采取两种连接方式，一是仓壁的外圆相切二是仓壁的中心线相切。仓下支承结构可选用柱子支承、筒壁支承、筒壁与内柱共同支承等型式。仓底选型的原则，一，圆形筒仓仓底结构的钢材消耗一般占整个筒仓钢材消耗的百分之17到35，平均约为百分之30，而且在筒仓直径、储量相同的条件下，仓底结构型式的不同，材料消耗指标变化幅度较大，二，仓底结构的布置是否合理，对于卸粮的通畅与否也影响较大，卸粮通畅、荷载传递明确、结构受力合理、造型简单、施工方便、填料较少。仓底的型式主要有锥形漏斗式、梁板式和通道式仓底三种类型。筒下层高度的确定，一方面要考虑仓底处粮口的位置，另一方面要考虑输送设备的布置。出粮口位置应满足出粮口中心到筒仓中心距离不超过dn）6.钢板筒仓结构一般分为仓上建筑物、仓顶、仓壁、仓底、仓下支承结构及基础等部分。加劲肋位于仓壁外侧较合理，但仓壁施工较困难，目前我国绝大多数钢板筒仓采用仓壁内侧布置加劲肋生产工艺流程的布置是工作塔平面设计的主要依据。

粉尘爆炸所必须的四项基本要素，粮食粉尘、发火源、封闭状态和氧气，必须同时存在爆炸才能发生。为减少或减轻粉尘爆炸的危害，设计时应采取得防范措施，1，重视立筒库在总平面设计中的位置。建筑内墙面应平整、光滑、并易于清洁，尽量减少粉尘积聚。筒仓间不得留有构造上的洞孔和气孔。应采用不发生火花的地面。工作塔、群仓的仓上空间等产生粉尘的场所，尽量建成开敞式。防粉尘爆炸的内墙，应具有一定的防爆能力在爆炸压力被泄放室外之前不致倒塌。在立筒库中有粉尘爆炸危险的场所，均应设置人员紧急出口和泄压设置。

筒仓分为深仓和浅仓，当筒仓内储粮计算高度与圆形仓内径之比或与矩形筒仓短边之比大于或等于1.5时为深仓，小于1.5时为浅仓。

西方建筑结构技术与建筑形式 篇3

【关键词】建筑；结构技术；建筑形式

建筑，随着社会的发展而变化。每一个新建筑呈现我们眼前时，引起人们注意的是建筑的外在的结构。在普通人对于无关自己的建筑评价往往局限于建筑外在的形式。建筑物本身最基础包含是功能性、技术性和艺术性，三者是作为一个系统而存在，而非孤立的局部的。

建筑结构是指将建筑物自身及其在使用中所产生的荷载传递给地基的一种设施。古往今来人类就是在不断的利用新材料创、新工艺铸造新的建筑形式。

中西方传统建筑材料都为土、木、石，因为文化、地域的差异，中国式建筑以木为主，西方的建筑则更多的是以石为主，中国人是将石与土用于建造基座和墙体，西方人则是将木用于屋顶上，这就使得中西方建筑有着各自不同的特点，现主要对西方建筑结构进行表述。

建筑的发展经历一下阶段：

1.原始社会的建筑

原始社会的建筑形式以保障人类基本生活的需求为主，如利用地形、植物、动物皮建造穴居、巢居、帐篷屋等。

2.奴隶社会的建筑

进入奴隶社会后，人类征服自然和改造自然的能力都变强，建筑的类型、规模、形式都随之发生变化。

在古埃及和古希腊时期，人们除日常居住外，最典型的建筑就是神庙和陵墓，主要建筑材料为石材，建筑的结构形式是梁柱体系。两个同为梁柱体系的古国，因地域文化的不同，希腊人将梁柱结构发展到美学角度，如古典的三柱式、女像柱，两种典型的以石材作为基本材料的梁柱体系。由于石材本身的力学性能所限，埃及、希腊的古建筑的柱距比较小，导致建筑内部空间不是很大，通常希腊人会选择利用对外部进行装饰，例如雕刻；埃及人则将内部狭小空间的更加神秘化。

在古罗马文化时期，在各种文化的融合和碰撞下，逐渐形成了罗马典型拱券结构。随着新建筑材料的运用到建筑中，混凝土给了拱形结构新的发展空间，使人们解决大跨度屋盖的难题，建筑空间也由狭小、单元化变成了连续、复合性，获得新的较大的人类活动的室内空间。欧洲的建筑形式可以说是光荣属于希腊、伟大属于罗马，希腊和罗马开创欧洲建筑形式的先河，欧洲在继承与发展中，结构技术的创新领先于建筑形式的创新。。罗马的建筑是在希腊建筑的基础上发展起来的，尤其是柱式结构的运用。虽然罗马的柱式已经没有了原来希腊柱式结构上的意义，首先这种三柱式结构已经转化成壁柱，变成一种装饰，例如古罗马五柱式，柱式已经成为了壁柱，成为一种装饰；第二由于罗马建筑的空间、建筑的层数的变化，又使希腊的女神柱，又在罗马发展成为券柱式、连续券、巨柱式等多种形式。

3.中世纪的建筑

在神学统治的中世纪欧洲社会，教堂成为建筑的主流。将建筑设定为与神沟通的介体。最典型的为哥特时期的建筑，尖顶高耸的向上指上苍，使哥特建筑的神性的神秘感。

中世纪结构技术的发展，在继承了罗马的十字拱的技术的基础上，将罗马的十字拱发展成为四分类骨拱，同时将单圆心的拱变成双圆心的拱形成了框架式的双圆心的尖拱，同时拱顶所产生的侧推力由新力学构件飞扶壁传到外侧的横墙上，这样整个结构体系就变成了框架整个的受力过程屋顶的荷载传递给尖的肋骨拱—柱子（竖向的力）—基础—地基完成，而拱所产生的水平向的推力传到侧墙—传到基础—地基。这时配合肋骨拱柱子也形成了束柱的形式，摆脱了古典的柱式，达到中世纪哥特式教堂的结构与形式的完美结合。

4.资本萌芽与绝对君权时期的建筑

文艺复兴造就了这一时期的建筑艺术形式，巴洛克建筑便在这段历史时期风靡一时，这一时期的设计师热衷与对古典文化建筑模仿，但是形成的原因是形式主义的已经走入到了末端，人们在不改变结构的情况下，已经无法创造出新的形式，只能做些表面的功夫，这从巴洛克建筑的发展过程就可以看出来，因为早期的巴洛克建筑是对古典建筑的模仿，创新到晚期的巴洛克建筑的推器繁琐变形。

1860年英国资产阶级革命以后，建筑界因新的建筑材料的出现，给建筑的发展带来了新的活力。所谓的新的材料就是由机械化制造的人工材料，由质地纯正的、经实验鉴定的、用一定原材料生产制造出来的，最终的表现是一米厚墙上的天然优质石头被轻质的煤渣空心薄墙壁取代。由于这种新的建筑材料的出现，由此带来了建筑形式的新变化，并大量应用在新兴建筑上。这里值得一提的是钢和钢筋混凝土的发展，对现代建筑有着极重要的意义。当然作为附属材料的合成树脂、塑料、金属等的普遍运用，及由玻璃纤维等作为增强剂制成的复合建筑材料的发展，也为提高了建筑的审美感受。

5.现代建筑形式的迅猛发展

数字化信息时代的今天，建筑材料将变得更加丰富、更加复杂。

现代建筑的经典作品中，不少是新科技、新材料的使用产生的建筑形式美。采用玻璃墙的西柏林新国家美术馆，虽然依旧是表现了古典神庙的气氛，但是与古典庙堂截然不同的是它所使用的材料—钢材而非石料，于是建筑以相似的形式给人以完全不同的审美感受。采用光电幕墙技术的英国利物浦基础物理研究院、德国哈姆尔城市大厦满足了恶劣天气对幕墙的所有要求，也满足建筑的物理需求，比如阻燃、保暖、隔热等，而且可以把光能转换成电能。光电幕墙加装了光电模板后，可代替抛光的自然建材，并且在光电幕墙的生产、使用直至报废都可以实现对环境的无污染。光电板成分中没有有毒物质，不会在建筑物起火时出现任何诸如释放有毒气体等危险。而采用气凝胶玻璃板的巴伐利亚的建筑事务所可以使日光均匀分布于更大进深的室内，而且有效地避免了眩光。

集成技术用于建筑材料是数字化信息时代材料科学发展的基本趋势，在建筑材料集中了多种功能，建筑形式也将发生相应的变化，建筑外墙形式变得更加轻盈、通透，整个建筑形式也跟随着发生了变化，给人以一种全轻质、高强和多功能的建筑材料所带来的必然是灵活多样，构造精致的建筑形式。

6.结论

文化，技术的作用下，结构技术影响了建筑形式，在建筑中的展现的技术的发展趋势与技术本身的发展并非同步的，且在建筑中各类技术相互结合的程度也不同，在对建筑的形式的决定作用中所占比例也不尽相同。数字化技术将领导建筑领域的新的发展，建筑形式内所包含技术内容将有更大发展空间，更新的频率也更快。如何将最新的科学技术和最先进的生产力运用到建筑中，将成为建筑发展的大方向。

建筑结构与壁画空间 篇4

壁画与建筑的关系大致呈现出两种协调方式：以和谐和适应的方式与环境相近，在人为的空间限定里，维护墙壁的有限性价值，壁画同墙面的二维空间的平面性在感觉上保持一致，壁画与墙和建筑的风格、意境构成配合与适应的协调关系形式与建筑空间相关联，形成一种较为完美的空间。

以矛盾和冲突的方式与环境相异，在人为的空间限定里。拓展建筑空间的限定范围，壁画设计冲破所依附墙面的二维空间的平面性，使建筑空间有所抗张，达到另一种程度上的合一空间。

壁画是包括在建筑再设计中的(与经济性、社会或功能因素和技术条件一样)，一切都会出现在建筑上，正如一切都会出现在重大的人类活动如艺术、思想或实践中一样。

2 建筑结构与壁画环境

不同类型的建筑不断出现，需要形式上的相应的空间形式，所采用的物质技术手段推动着建筑结构的发展。所谓建筑结构是指建筑的实体表面(内、外界面)的具体形状和建筑形象的结构逻辑。仅就结构形式而言可分为：以墙或柱承重的梁板结构、框架结构、大跨度结构和悬挑结构等四大结构体系。由于对建筑构造部件赋予建筑的形态，在无限的空间中划出一块块区域模式，区分出室内和室外，并且界出各空间的边缘。建筑结构的形态影响着建筑物容积的空间尺寸、比例和布局，建立起千姿百态的墙面。壁画所在位置必然受到空间划分，以及柱、梁、门、窗等结构的制约。例如，拱架间的大面积花棂窗墙，人字型屋顶上端形成的三角形的墙，半球型的穹窿天顶，顺楼梯倾斜的锯齿状菱形墙面，不规则型的墙面，甚至支离破碎的墙面外橼形状，它们直接或间接地影响着壁画的画面结构，这些受建筑结构制约而产生出来的墙面，驱使壁画的设计必须因势利导顺应各种具体结构形态与建筑实体表面相吻合，同建筑的结构逻辑之间保持着内在的联系。像哥特式教堂在拱架间非承重的玻璃框内设置的壁画，垂直排列的图像，加强了整个结构的上升趋势，各部分有秩序的隶属与整体。符合建筑结构所体现的垂直向上的原则，使之与整幢建筑纵向上升的高耸形式浑然一体。只有把它们的每一部分做为整体的一部分有关联并相互制约，才能寻找到有机的完整和统一的规律。相反，若将其孤立起来看，则无法准确的把握。

建筑的内部分内墙，有的不再起力学上的承重作用，往往采用薄的、曲面的、可随意活动的隔墙，这就提供了实现灵活或开放的现实条件和特殊的建筑构件，在日本唐招提寺御影堂的“上段之间”以及“宸点之间”，东山魁义绘制了《山云》《涛声》两幅壁画。看了壁画再阅读《唐招提寺之路》一书：“我身旁放着1/30比例的模型。隔扇画不是全部摆在同一平面，而是环绕房间的—综合时必须考虑这一关系，必须进行立体构思，正殿的隔扇，北侧与鉴真和尚像供合所在的青松厅为邻，右侧同梅花厅平行，其中十二面隔扇，由三根立柱分成三部分，各分为四面、两面、两面、四面。整体上当然是作为一个构图来画，单位与中间的两面隔扇……”。看到这里可以想东山魁夷早已将壁画在脑海中推出房间的布局，璧盒和隔扇的排顺序，以及还要将拉开中间两面后即见到上段厅诸因素也都统统考虑进去了，这些都成为壁画中不可或缺的部分。

壁画在大部分情况下置身与墙面，墙面赋予建筑物以形式，并给出内外空间的边界，窗口把光照和空气引入建筑物的内部空间。位于壁画中的各种洞孔，构件和建筑物的墙型，为壁画设计规定了范围也提供了可能，既要遵循限制的制约，又要突破其限制。在法国埃菲尔铁塔附近有一幅名叫《巴黎伟人墙》的室外壁画，设计者极为重视墙面上的若干窗洞及外墙上端的不规则外缘等建筑结构的存在，并同主题内容组织在一起，使之产生一种新的语义和内在的生命力，壁画把二十世纪在世界各个领域起到过重要作用的名人领袖都集中在竞技场的看台上。墙壁上的窗洞口被艺术家设计成看台的出入口，卢森堡广播电视地域局的缩写，用团体操北京画的形式展示出来，在外墙上端到屋脊不规则的墙面上，行走的宇宙人用来表示电波……壁画在语言设计上更注重为一个建筑物中的特定位置构思和制作。充分利用墙面上那些内在要素上的规律性，使之既不影响又能反映内部空间的结构特点，不规则的墙面和窗洞，都能在壁画的内容中起到积极的作用。

例如，德国巴德、茨维森埃的玛丽教堂玻璃窗，这是一个框架式结构的教堂，沿外墙开大窗，窗外端靠近公园。路德维希、沙夫拉特设计的指导思想，是帮助人们创造一个安静的环境，其中大部分是透明的冒泡玻璃，这有助于创造室内安静的气氛，但是在卷曲的铅条之间，他却使用了透明玻璃，从室内可以看到室外景物，随着时间和季节的变化，外界景物的色度也随之改变，这扇巨型的玻璃门窗把这些变化清晰而巧妙的反映出来。对待设计，沙夫拉特感到必须了解这些这座建筑物的全部材料，包括那些与门窗没有特殊关系的一些资料，他说，“我必须十分详细的了解要设计的建筑物，对我来说，建筑图纸比照片或草图更为重要，因为只有在看了图纸之后，才能在思想上形成一个粗线条的设计。”在沙夫拉特看来，彩色玻璃设计的中心问题是如何把建筑物各种不同要素贯通起来，玻璃墙上的卷曲图像必须与支撑的竖框和周围的表面紧密相关，要使他们成为建筑整体的一部分，不仅仅是为了点缀建筑物中的几个门窗，而是要寻找同建筑环境紧密结合的形式。

天顶与地面是形成空间的两个水平面。由屋顶解构所演变出的天顶，可以反映出结构的形式和跨越空间的方式。天顶是给人以强烈视觉感受的大面积界面，其装饰特性对室内空间总体装饰有着非同小可的影响。壁画有时沿着垂直的墙面通过转角走向天顶，组合成特殊的空间。天顶与观者是有一定距离的，并且是分离的。这一距离通常大到足以使观者能够在一个相对窄的视角内一览到整个天顶画和周围有关场景的环形装饰。如果处理得当，将有助于空间的完整与统一。地面通常反映着它跨越空间和传递荷载的方式，一般被看作是共用的表面，要承托家具、设施，人又要活动在其上，显露的程度受到一定的局限，观者还要借助人的有限高来看它的透视，但由于其位于视平线以下，因而给人的视觉感受较天顶更为强烈。许多作品皆在地面上展开，以加强其空间变化来谋求效果。再如在美国纽约尼亚加拉停车场，迪维斯所作的局幅地面丙烯画《艺术广场》耗费将近540加仑的颜料，硕大无比，创下了1979年吉尼斯百科大全的世界记录，其尺寸之所以显得重要，不仅因为迫使人们不得不注意，而且对于我们探索艺术创作的手段提出了怀疑。它取代了观赏一幅正面叠立，置于镜框以及画廊白墙之中的绘画，可以从直升机上往下看。可以在作品上信步，可以按实际所派的用场——在上面停车。

显然，天顶与地面上的壁画引出了特殊效果。而对在其上的壁画设计应遵循鲁道夫、阿根海姆的告诫：“一幅天顶画必须要么分担天花版的物理牢固性，如一些巴罗克式穹顶上的天景所表现的那样。而一幅地板装饰则应该是观者相信他能够安全的通过它。”

3 壁画与建筑相得益彰

壁画有雅俗共赏的特点。壁画既宜于表现花木虫鸟、生活小品，更适合于反映气宇轩昂、雄伟辉宏的重大主题性题材。技巧上可简笔粗线，亦可精雕细刻，仪态上可清秀俊美，也可雄浑挺拔。而且，壁画有广阔的空间，能幽居宾馆楼阁，也能露宿公园街头，是一种具有公共性和群众性的艺术表演形式。能满足人们多方面的审美需要。

壁画与建筑的关系以及壁画的形式特点，这是一个既大而又复杂的问题，各说不一。一般讲建筑本身没有具体思想意义，如果要求建筑具体反映某种思想，那么只能利用雕塑、壁画等艺术手段来实现，从而形成艺术综合体。这种三结合的例子，在古今中外的宫殿、教堂、庙宇、公共场所等建筑中都可以看到。运用雕刻、壁画来表现建筑的某种思想意义，必须反映建筑的功能作用，只有壁画与建筑结为一体时，才会产生新的特点。所以，壁画的内容、构图、色彩和形式一定要考虑到建筑这个特定空间，进行综合处理。当然，可以采用多种手法，既可以协调一致，也可以对比统一，但不能歪曲建筑本身，更不能硬给它不可能承担的任务。另外，建筑具有时间艺术的特点，所以，壁画要融入到建筑这个时间艺术中去展开，相互依托、相互协调。

关于壁画的形式特点，有人认为壁画必须是装饰的，夸张变形的，在构图上必须是平面性和具有安定感，不使建筑造成凹凸不平房屋倾倒的错觉等。事实上这些只是壁画形式的一个方面，还不能包括历史上各个时期不同建筑所出现的壁画艺术特点。评定一幅壁画，必须与建筑联系起来。时代不同，国家和民族不同，带来建筑风格也不相同。如古希腊的神庙建筑，很注重尺度，内部长度与宽度，比例十分匀称。罗马建筑中用券拱结构，内部空间相当宏大而十分完整。罗马帝国的早期壁画，倾向写实，加添装饰性，但后来发生了变化，取而代之的是一种更加复杂的风格，即通过壁画创造出深远的幻象，壁画造成了建筑透视上有“墙上开窗”的效果，内容包括人物、风景，把墙壁开向另一个世界，这样巧妙的透视法，确实使空间显得非常宏大。

本世纪以来的墨西哥壁画，其中西盖罗斯的壁画韵律感、力度感都超过前人，他的壁画表现出一种超越造型形式以外的奇特力量，人物有强烈的雕塑效果，有时，画中人物的大动势，将一个封闭的正方空间造成不规则的形体。类似这种运动感很强的壁画，外国近代和现代的壁画比比皆是。当今的许多室外壁画，为了在空旷的空间与建筑外形协调，采用高浮雕做基底然后用大理石块，陶瓷板或马赛克将形象镶嵌而成，这种凹凸不平的处理办法，比平面的处理方法的效果更佳。

随着社会的发展，人们思想的变化，建筑上各种流派也很多。目前明显的两种倾向，一种是造型趋向简洁、单纯、明朗、轻巧，平面和体积组成规律性很强的几何形体。所有建筑装饰也跟着趋向几何化、图案化、整体化。另一种是建筑外形与设备都是现代化，而室内装饰又采用了民族的传统风格。建筑上的多样化为壁画多样化开拓了途径。

参考文献

[1] (意) 布鲁诺、赛维《建筑空间论—如何品评建筑》中国建筑工业出版社, 1985年3月版

[2] (美) 鲁道夫、阿根海姆《中心的力量—视觉艺术构图研究》四川美术出版社1991年8月版

二级建筑师建筑结构与设备试题分布 篇5

力学1-7，12，共8道

荷载：8-10，30，共4道

钢结构：11，共1道

砌体：14-26，共13道

钢砼：13，27-29，31-37，共11道

抗震： 38-49，共12道

地基与基础：50-55，共6道

2水暖通风空调：

给水：56-61

热水：62-63，

消防给水：64-67

排水：68-70，

供暖：71-72，78，80

保温：79

通风：73，74

燃气：75

空调：76，77

消防安全：84，85

3电气

用电负荷：87，88

配电室的设置及耐火：89，90，92

室内电线敷设：91

照明：93，94

总电位连接：95

室内插座：96

防雷：97

电话：98

电缆与电缆间距：99

建筑空间结构的设计与优化 篇6

【关键词】建筑空间结构；设计；优化

当前我国的建筑行业发展十分迅速，建筑设计和施工水平不断提高，而人们对建筑设计也提出了更多的要求，当前，城市化的发展使得城市当中的土地资源越来越少，所以必须要更加合理的对土地资源予以应用，必须要采取有效的措施对建筑结构的空间予以改进和优化，只有这样，才能更好的降低工程的成本，提高工程的质量和水平。

1.建筑空间结构设计存在的特点

1.1空间的多变性

在当今的社会发展中，更多新的思想新的理念涌入到了现实生活当中，在建筑结构空间设计方面也提出了更高的要求，从某种角度上来说建筑结构的风格和标准是建筑设计水平的一个重要体现，当今，人们在设计的过程中也越来越追求多元的设计方式，这样才能更好的满足人们对建筑设计的客观要求，才能更好的促进建筑设计行业的发展和壮大。

1.2材料的多样性

在建筑结构设计和修建的过程中材料是非常多样的，在设计的过程中要根据空间不同位置的实际要求做好材料的选择工作，在对空间架构设计时，通常都会选择碳素钢作为主要的材料，时代的发展和进步使得新型的材料也广泛的应用在了设计和建设中铝合金和不锈钢就是两种比较常用的材料，不锈钢在应用中能够体现出十分明显的优势，其装饰性强，防腐蚀效果好，承重能力也非常强，所以在大厅和走廊等位置都可以使用，随着科技的不断发展，空间装饰材料也在不断的更新，所以在实际的设计中也通常会采用一些具有良好性能的新型材料，为了更好的适应新型材料的使用也一定要在设计工作中不断的用和新型材料配套的施工工艺展开施工工作，最近几年也研制出了一种新型的复合材料，这种材料在实际的应用中也取得了很好的效果，这主要是因为该材料自身的重量非常轻，而且其具有良好的自身清洁能力，具有较强的透光性，不易燃烧，同时强度上也远远超过了其他同类的材料。

1.3设计的经济性和环保性

在最近几年，建筑工程的施工中，原材料、能源和土地都需要比以往更加高昂的成本，同时，我国环境状况日益严峻使得人们对于环境因素越来越重视，这样的情况下会对建筑整体的结构设计造成十分巨大的影响，在建筑空间结构设计中，一方面要充分的对材料和资金进行有效的控制，同时在实际的工作中还要充分考虑到环保等因素，这样建筑空间结构设计才能更加适应时代的发展需求。

1.4设计的抗风性和抗震性

当前我国的土地资源正在处于锐减的状态，这样也使得建筑结构设计必须要采取有效的措施作出一些改变，只有这样才能更好的保证土地资源的合理使用，此外还要充分的考虑到建筑的抗震性能，保障建筑的安全性和稳定性。

2.建筑空间结构设计和优化的措施

2.1建筑空间结构设计应该朝个性化方向发展

在建筑空间结构的设计中，最为重要的因素就是人，所以设计师就是最终设计的决定性因素，在设计的过程中，设计师一定要充分考虑到人们的思维方式和对建筑实际功能的需要充分结合当地的经济和文化等因素展开设计工作，在设计中，格局是灵活多变的，基本上没有一个十分统一的形式，建筑的结构形式基本上都和设计师自身的设计风格和前人的影响有关，所以在工作中要善于总结前人的规律，以便为自身的设计工作带来更多的经验和灵感。

建筑空间设计的满意程度主要是受到了住户的审美影响，时代在变迁，人们的思维方式和审美表现都有了很大的变化，建筑内部的空间建设一定要充分的对用户的思维和审美观念予以考虑，在这一基础上充分的考虑到用户的个性化需求，此外还要为用户按照自己的思维方式去规划和装修空间提供一定的便利条件，此外在设计的过程中还要合理的布置房屋内部的通风和采光性能，让住户感受到更好的环境和更美的风景。

2.2建立、完善有效的材料管理制度

建筑材料的质量会对建筑工程的质量产生非常大的影响，所以在建筑设计施工的过程中，必须要建立一个全面科学的物资入库检验管理制度，同时还要保证材料入库管理的质量，在实际的操作中也应该严格的遵守相关的规定和制度，确保工程建设的顺利开展和运行，当前很多建筑物在设计和施工的过程中对材料的管理工作都不是十分重视，往往是材料出现了问题之后才开始对材料进行检查和验收。

某些供应商为了在实际的生产当中获得更大的利益，有可能会选择一些质量低劣的产品，开立虚假的证明材料，这样也就使得施工材料一直都无法保证其质量。如果出现了安全事故，就可能会出现非常严重的损失，在钢管的验收过程中通常都会存在这样的情况，，而在施工的过程中通常是对钢管的规格予以检查，但是对钢材自身的材质却不是非常的重视，这样一来就严重的影响了施工的质量和水平，所以在实际的操作中必须要严格的按照材料验收的制度或者是相关的要求把好质量关，确保工程能够得以顺利的进行。

2.3优化建筑空间结构设计，采用经济合理、环保适用的构思

当前，建筑空间更加强调个性化的建设，但是这也并不意味着可以对建筑随意的设计，在设计工作中，应该充分的根据空间自身的特点对其进行合理的设计，在这一过程中，一定要充分的考虑到成本投入问题，使其充分的体现出经济性，在建筑设计的初期阶段，还要响应绿色建筑的号召，提升环境质量。

2.4建筑空间设计中抗风性、抗震性的技术应用

建筑空间结构设计的过程中一定要考虑到大风和地震等一些自然因素对建筑稳定性的影响，空间动力的问题是建筑设计过程中非常重要的一个因素，抗震能力的研究更加的深入，在网壳的弹性分析等方面都有了非常大的进展。在网壳设计方面也更加的完善，当前对建筑空间进行构架设计的过程中，对地震的抵抗能力已经无法很好的满足当今社会的发展的要求，针对这样的情况，很多人也正在十分积极的去研究相关的策略，减少振能，空间结构建筑的稳定性业会得到显著的提升。

3.结语

建筑的質量和设计有着非常大的关系，所以在建筑设计的过程中必须要采取有效的措施对建筑空间进行合理的设计和优化，在优化之后的设计可以充分的满足人们的个性化需求，同时也要充分的考虑到人们的审美要求只有这样，才能推动建筑空间设计的高度发展，为人们创造出更加优美合理空间。 [科]

【参考文献】

[1]吴华.当前建筑空间结构的特征以及设计与优化[J].江西建材，2013（02）.

建筑结构与形态美 篇7

建筑的结构是指在建筑物中, 由建筑材料做成的用以承受各种荷载, 以起骨架作用的空间受力体系。它既能完全隐藏于建筑造型之内, 又可因结构本身的艺术美而构成建筑本身, 所以说结构是建筑产生空间与形态的唯一工具。实际上, 在世界建筑史的长河中, 每一次建筑形式的变迁都离不开结构体系的鼎力相助, 建筑形态美体系与结构体系是相互促进, 共同进步和发展的。

二、建筑结构与形态的发展

中国上古时期“构木为巢”实际上是木结构框架的原始雏型;其后, 早期的技术搭建不出大屋顶, 但为了体现壮丽和军事防御需要, 古人将粗砂、红泥、石灰三者按一定的比例混合, 并用夯土技术进行构建高大的城墙和宫室;为了防止屋檐木头被雨水打湿而腐朽, 古人发明了斗拱, 同时使屋檐出挑得更深远, 且丰富了建筑的层次关系;后为了增加等级区别, 又创造出了庑殿、歇山、攒尖、硬山、悬山等屋顶样式。

西方早期的许多建筑都是为了神灵而建造, 而只有石材才能保证建筑更高更恒久, 埃及金字塔、古希腊神庙、古罗马斗兽场、中世纪的教堂等无一不是用石材筑成。为了能够接近“神灵”, 于是也就有了古希腊时期经典柱式的出现;为解决排水问题, 屋面则被设计成坡顶形式;为了适应功能和结构的需要, 后来逐步产生了拱券, 尖券, 飞扶壁等, 于是大跨度空间成为可能;随着各种装饰手法和雕刻艺术的发展, 以及室内空间的排列组合, 产生了如哥特式、巴洛克、洛可可、文艺复兴式等不同风格的建筑形态。

由此可见, 几千年来结构技术的发展对建筑形态的促进作用贯穿了中外建筑史的始终。

三、建筑设计中结构与形态的统一

(一) 建筑结构设计与力学美

建筑设计最重要的是需在保证承重与稳定两大体系的前提下, 保证结构与形态的统一。

著名的西班牙建筑师圣地亚哥·卡拉特拉瓦的作品——密尔沃基市艺术馆 (Milwaukee Art Museum) 是一个将建筑结构的美与建筑形态进行创新的成功案例。2001年由美国《时代》杂志评选的年度设计榜上, 该馆被列为头名。建筑师认为建筑的形态美是可以由力学的工程设计表达出来的, 该建筑通过机械传动装置将其顶部的两个像翅膀一样张开的钢结构羽翼, 在阳光下像海鸟一样慢慢张开, 它是一座会动的建筑。

另外, 结构形态对建筑物抗震性能有明显影响。震害研究资料表明, 一般来说, 形状简洁一些的建筑物在遭遇震害时一般破坏较轻, 所以我们在进行建筑结构和造型设计时, 应遵循和注意以下的抗震要求:1) 设计建筑平面结构时需考虑平面凹凸的结构部位更容易产生应力集中或变形集中;2) 竖向结构体系沿竖向刚度与强度应尽量分布均匀和连续;3) 建筑的质量中心和刚度中心应尽量保持一致以避免建筑产生扭转效应从而加剧结构的破坏。

(二) 建筑结构与形态美的结合

1. 忠于结构本身

著名的建筑家冯纪忠先生设计的位于上海方塔园之东南角的何陋轩, 曾于1999年荣获上海市建国五十周年经典建筑铜奖。该建筑形态的灵感来自浙江民居, 四坡顶、弯屋脊、竹梁架、砖地坪、四面环水、古朴自然, 与四周竹景浑然天成相互交融别有一番风味。设计者取其情态作为建筑结构特色, 可见建筑结构设计的第一要点便是从当下出发, 忠于设计。

2. 仿生的结构设计

现在越来越多的建筑设计师更青睐于从仿生学的角度, 设计出类似某种自然生物结构形态的建筑。例如中国国家体育场“鸟巢”的设计灵感来源于鸟类巢穴的形式, 将结构暴露在外, 由巨型马鞍形钢桁架编织而成。与“鸟巢”相映衬的是国家游泳中心“水立方”, 其设计模拟水分子排列形式设计而成, 其膜结构是世界之最, 这种创意奇特的形态在建筑结构中从未出现过。这些仿生建筑不仅在形态上把大自然中的事物与人们的生活拉得更近, 而且在深层结构中表现为“天人合一”的和谐。

3. 朴实的思想造就惊人的发现

现代建筑大师密斯·凡·德·罗的范斯沃斯住宅被称为“看得见风景的房间”, 整栋建筑全部由钢和玻璃建造, 用8根工字型钢柱支撑地面和顶面, 四面落地玻璃。这栋满足了所有梦幻与想象的玻璃房子, 以其极端的朴实性, 成为既充满争议和又极具浪漫主义的不朽之作。

四、结语

建筑师从事建筑设计及创作的重要目的之一便是追求建筑的形态美, 要实现建筑艺术与建筑技术的完美结合, 建筑结构与形态的统一既要体现在外在形式上, 也要体现在内在规律的结合上。建筑结构体系的创新, 为建筑师标新立异的造型设计提供可靠的依据, 而建筑造型的发展, 又使得结构体系在其更新的道路上不敢怠慢。

摘要：随着高新技术在建筑领域的广泛应用, 建筑中的科技含量越来越高, 结构已成为影响建筑形态的一种新的因素。建筑形态学与结构主义的结合引起了新的空间结构的变化, 两者的结合是思想与实践的结合, 其推动着建筑设计理念和方法不断地向前迈进。

关键词：建筑结构,建筑形态,建筑力学,抗震性

参考文献

[1]齐康.建筑·空间·形态[J].东南大学学报, 2000 (1) .

[2]柯特·西格尔.现代建筑的结构与造型[M].成莹犀, 译.冯纪忠, 校.北京:中国建筑工业出版社, 198l.

结构与建筑 篇8

剪力墙结构是一个比较复杂的空间结构, 为了简化, 剪力墙在水平荷载作用下计算时, 作如下假定:

(1) 楼板在其自身平面内的刚度极大, 可视其为刚度无限大的刚性楼盖。

(2) 剪力墙在其自身平面内的刚度很大, 而在其平面外的刚度又极小, 可忽略不计。因此可以把空间结构化作平面结构处理, 即剪力墙只承受在其自身平面内的水平荷载。

基于以上两个假定, 剪力墙结构在水平荷载作用下可按各片剪力墙的等效抗弯刚度分配水平力给各片剪力墙, 然后分别进行内力和位移计算。同时, 现行国家标准《高层建筑混凝土结构技术规程》 (JGJ3-2002) 为考虑纵、横墙的共同工作, 将纵墙的一部分作为横墙的有效翼缘, 横墙的一部分也可以作为纵墙的有效翼缘。

剪力墙的等效抗弯刚度是一个非常重要的概念, 是指按剪力墙顶点侧移相等的原则, 考虑弯曲变形和剪切变形后, 折算成一个竖向悬臂受弯构件的抗弯刚度。

2 剪力墙的分类

为满足使用要求, 剪力墙常开有门窗洞口。理论分析和试验研究表明, 剪力墙的受力特性与变形状态主要取决于剪力墙上的开洞情况。洞口是否存在, 洞口的大小、形状及位置的不同都将影响剪力墙的受力性能。剪力墙按受力特性的不同主要可分为整体剪力墙、小开口整体剪力墙、双肢墙 (多肢墙) 和壁式框架等几种类型。

2.1 整体剪力墙

无洞口的剪力墙或剪力墙上开有一定数量的洞口, 但洞口的面积不超过墙体面积的15%, 且洞口至墙边的净距及洞口之间的净距大于洞孔长边尺寸时, 可以忽略洞口对墙体的影响, 这种墙体称为整体剪力墙。

2.2 小开口整体剪力墙

当剪力墙上所开洞口面积稍大且超过墙体面积的15%时, 在水平荷载作用下, 这类剪力墙截面上的正应力分布略偏离了直线分布的规律, 变成了相当于在整体墙弯曲时的直线分布应力之上叠加了墙肢局部弯曲应力, 当墙肢中的局部弯矩不超过墙体整体弯矩的15%时, 其截面变形仍接近于整体截面剪力墙, 这种剪力墙称之为小开口整体剪力墙。

2.3 联肢剪力墙

当剪力墙沿竖向开有一列或多列较大的洞口时, 由于洞口较大, 剪力墙截面的整体性已被破坏, 剪力墙的截面变形已不再符合平截面假设。这时剪力墙成为由一系列连梁约束的墙肢所组成的联肢墙。开有一列洞口的联肢墙称为双肢墙, 当开有多列洞口时称之为多肢墙。

2.4 壁式框架

当剪力墙的洞口尺寸较大, 墙肢宽度较小, 连梁的线刚度接近于墙肢的线刚度时, 剪力墙的受力性能已接近于框架, 这种剪力墙称为壁式框架。

不同类型的剪力墙, 其相应的受力特点、计算简图和计算方法也不相同, 计算其内力和位移时则需采用相应的计算方法。以下分别介绍几种常见剪力墙的内力与位移计算方法。

3 整体剪力墙的内力与位移计算

对于整体剪力墙, 在水平荷载作用下, 根据其变形特征, 可视为一整体的悬臂弯曲杆件, 用材料力学中悬臂梁的内力和变形的基本公式进行计算。

3.1 内力计算

按上端自由, 下端固定的悬臂梁计算其任意截面的弯矩和剪力。

3.2 位移计算

在位移计算时, 由于剪力墙的截面高度较大, 应考虑其剪切变形影响。当开洞时, 应考虑洞口对位移增大的影响。

4 小开口整体墙的内力及位移计算

小开口整体墙的洞口总面积虽超过了墙总立面面积的15%, 但总的来说洞口仍很小, 其受力性能仍能接近于整体剪力墙, 各墙肢中仅有少量的局部弯矩, 在沿墙肢的高度方向, 弯矩图形不出现反弯点。因此, 在计算中仍可用材料力学公式计算其内力和侧移, 但须考虑局部弯曲应力的作用, 作一些修正。

4.1 内力计算

先将小开口整体墙作为一悬臂构件, 算出其标高之处的截面所承受的总弯矩MFZ和总剪力VFZ。

4.2 侧移

小开口整体墙的侧移计算仍可按整体剪力墙公式计算, 但应考虑洞口对截面刚度的削弱。因此, 应将计算结果乘侧移增大系数1.2, 即Δ小开口墙=1.2Δ按整体截面墙计算

5 剪力墙的分类判别式

以上讨论了按整体计算的剪力墙、小开口整体剪力墙、双肢墙、多肢墙等四种类型的剪力墙, 它们因外形和洞口大小的不同, 受力特点也不同, 不但在墙肢截面上的正应力分布有区别, 而且沿墙肢高度方向上弯矩的变化规律也不同。设计时应首先判断它属于哪一种类型, 然后再用相应的计算方法求出它的内力及侧移。

剪力墙的整体性是划分剪力墙类型的重要标志之一。各类剪力墙的整体性可通过剪力墙的整体性系数α来体现。α值实际上反映了连系梁与墙肢之间刚度的比值, 体现了整个剪力墙的整体性, 可以利用α这一参数作为判别剪力墙类型的准则之一。但α的大小只反映了剪力墙整体性的好坏, 它不能反映在墙肢层间是否会出现反弯点。

墙肢是否出现反弯点, 与墙肢惯性矩的比值, 整体性系数α, 层数n等因素有关。各类剪力墙划分如下:

若剪力墙连系梁的刚度和墙肢宽度基本均匀, 整体性系数α≥10, 且墙肢惯性矩的比值 (根据整体性系数α和层数n查表得到) 时, 按小开口整体墙计算;当只满足α≥10, 按壁式框架计算;当只满足时, 按双肢墙计算。

若洞口面积与剪力墙立面总面积之比不大于0.15, 且洞口净距及孔洞至墙边的净距大于洞口的长边尺寸时, 一般可作为整体剪力墙考虑。

摘要：剪力墙主要承受两类荷载:一类是楼板传来的竖向荷载, 在地震区还应包括竖向地震作用的影响;另一类是水平荷载, 包括水平风荷载和水平地震作用。剪力墙的内力分析包括竖向荷载作用下的内力分析和水平荷载作用下的内力分析。在竖向荷载作用下, 各片剪力墙所受的内力比较简单, 可按照材料力学原理进行。在水平荷载作用下剪力墙的内力和位移计算都比较复杂, 因此本文着重讨论剪力墙在水平荷载作用下的内力及位移计算。

钢结构与绿色节能建筑 篇9

建筑在施工和服役期会消耗很大的能量并给周围环境带来污染。一方面,建筑材料的加工,制作和使用消耗的能量占去了人们消耗总能量的一半左右,另一方面,建筑在施工过程中,会产生粉尘污染,在使用过程中还会对周围环境造成光污染和电磁污染。建筑垃圾占去我们所产生垃圾总和的1/3。这些垃圾的存放、运输处理又要消耗能量、带来污染。随着人们生活水平的提高,耗能、污染问题越来越受到人们的关注。

绿色建筑是指在建筑的生命周期内,从施工到使用、维护,能够做到充分地节约资源,同时做到保护环境、减少污染,使人们所工作生活的空间具有健康、适用和高效的特点,成为与自然环境和谐共生的建筑。 绿色建筑的概念迎合了人们对节能环保的要求,深受人们的欢迎,成为当今建筑设计发展的方向。

我国人口众多,资源相对不足,随着社会经济的快速发展,工业化、城镇化程度的加剧,各行业科技的进步,我国建筑相关的能源消费增长也越来越快,环境污染问题更加突出,据统计,目前我国各类建筑总面积已经超过400亿m2,预计未来20年后还会进一步新增建筑面积约300亿m2。在我国发展绿色建筑,具有重要的现实意义。 本文从钢结构建筑的特点、发展趋势、国家政策等方面对钢结构建筑进行了分析,指出钢结构是发展绿色节能建筑的必然要求。

2 钢结构建筑特点及其在节能环保方面的优势

钢结构强度大,能解决大跨和多方案空间组合问题。一般建筑结构由于其弊端而限制了其在空间的自由布置,如钢筋混凝土结构的开间一般为3.2 m～3.6 m之间,开间过大就会造成柱截面增大,梁高度加高,板厚增大等问题,这不仅会造成“肥梁胖柱”现象[3],而且会增加造价和限制空间分布,对装修时的重分布造成隐患。钢结构施工快,噪声小,三废排放低,对石灰、水泥、砂等传统用料减少,而且钢材能够做到回收再利用,减少了建筑垃圾的污染,这与建设资源节约型社会的主题相吻合。此外钢结构建筑抗震又抗风的安全性能大大提高[4]。

总而言之,钢结构建筑具有性能好、自重轻、强度高、施工快、节约材料、绿色环保等很多优点。钢结构可以实现工业化生产,减少劳动力成本,降低了造价。钢结构建筑能最大限度地降低对环境的影响和极具高效地推动经济发展,被业界称为21世纪的绿色建筑代表之一[5]。

3 我国建筑钢结构存在的问题与展望

3.1 存在的问题

钢结构在区域发展上不平衡。我国钢结构发展水平同区域经济发展相符合,因此在沿海长三角等发达地区钢结构发展迅速,而对于中西部地区和东北地区发展滞缓,而且随着时间的发展,这种差距将会进一步扩大,从而将从整体上影响我国钢结构产业的发展。

在建筑表现形式上,国外企业把建筑风格发挥到极致。我国的钢结构建筑创新力度不够,技术水平低。主要表现在外观缺乏新颖,设计和施工工艺水平低下,机械设备精度和自动化程度不高。因此我国的钢结构产业还有很漫长的路要走,还有很多要学习和借鉴他国技术的地方,但相信随着标准的完善和技术的改进,我国钢结构的未来充满活力。

3.2 我国建筑钢结构发展展望

近年来,随着城市建设的发展和高层建筑的增多,人们对住宅密度、环境绿地等要求越来越高,我国钢结构建筑迅速发展,钢结构作为一种绿色环保建筑结构体系,已被建设部列为重点推广项目。北京清城华筑建筑设计研究院有限公司在绿色建筑设计方面做了很多有益的尝试,如教育部“生态规划与绿色建筑重点实验室”示范项目——北京动物园零碳馆项目,采用钢结构体系,根据GB 50378-2006绿色建筑评价标准的相关规定,满足绿色建筑结构体系的要求,拟建成国内住建部绿色三星认证的绿色示范建筑。

近些年来,我国的钢材消费量约一半用于建筑用钢,然而据统计,在建筑钢材中绝大部分钢材用于混凝土中的钢筋骨架、楼梯护栏、门窗和供暖设备上,真正意义上的钢结构用钢量却不足建筑钢材的9%,钢结构建筑占建筑面积不足2.5%,这与发达国家存在很大差距。我国钢企年产钢量大而需求偏小,因此造成钢材供大于求的市场现状,这是造成我国存在钢企亏损的重要原因。因为有众多钢企作为支持,我国钢结构市场具有广阔的前景。

3.3 我国对绿色钢结构建筑的政策支持

我国建筑业发展的总目标是:提高建筑业的整体素质、生产工业与技术装备水平,达到在国际建筑市场中具有较强的竞争能力,并充分发挥建筑业在带动国民经济增长和结构调整中的先导产业作用,使建筑业成为名副其实的国民经济支柱产业[6]。

大力发展绿色建筑是国家“十二五”规划之一的任务和目标。大力发展绿色建筑符合实施环境友好发展的战略。按照建设生态文明的要求,以节能、降耗、减排、增效为主要切入点,形成资源节约型生产、流通和消费方式。加快发展绿色建筑,就是要坚持把保护环境、减少污染作为主攻方向,坚持把先进技术、绿色施工作为重要支撑,坚持把节水、节材、节地、节能作为根本出发点和落脚点,坚持把建设安全、健康、舒适性住宅作为重要着力点。

4 结语

通过上述分析可以发现,钢结构建筑自身独特的优势适应了当今社会低碳节能、可持续发展的要求,是典型的“绿色建筑”。对于未来的绿色节能建筑产业体系,钢结构建筑有较大的发展空间。

摘要：论述了发展绿色建筑的意义,对钢结构建筑在节能环保方面的优势进行了分析,研究了我国建筑钢结构存在的问题、国家政策和发展前景,指出钢结构是发展绿色节能建筑的必然要求。

关键词：钢结构,绿色建筑,节能

参考文献

[1]马丽华.节能建筑现状与发展前景探索[J].煤矿现代化,2006(2):69-71.

[2]曹志猛.我国建筑节能现状分析与综合利用[J].新疆电力技术,2011(2):11-13.

[3]马金生.钢结构在住宅建设中应用的优势[J].中国建设信息,2002(267):22-24.

[4]刘敬疆.薄壁轻钢结构住宅建筑体系在我国住宅建设中的应用[J].住宅产业,2007(8):34-38.

[5]方鸿强.钢结构与绿色建筑成国家战略新兴产业[J].中国建筑金属结构,2011(9):18-21.

建筑结构检测与加固策略 篇10

随着城市经济的高速发展, 建筑工程项目正在日益地增多, 社会对于建筑工程质量也投入了比较多的关注, 对建筑施工提出了更高的要求。因此, 在新的建筑行业发展形势下, 必须通过科学有效的工程质量评定来对建筑结构实施功能检测, 针对其中存在的不足采取必要的加固措施, 以此来全面保证建筑工程的质量。

1 建筑结构检测

1.1 砌体结构的检测

建筑质量提升离不开有效的砌体结构检测。一般情况下, 实施砌体检测主要有两种方法, 一种是直接法, 一种是间接法。利用直接法主要检测的是强度参数, 如砌体抗压以及抗剪强度。通过这种办法可以明确施工材料质量, 更为准确的把握工程质量, 但是直接法检测实施起来需要较大的工作量, 而且会很容易对砌体结构造成破坏。利用间接法检测的是砂浆强度, 明确强度参数, 从而更好的推定相应的强度参数。然而, 这种办法的优势在于操作简单, 对砌体结构影响小, 但劣势在于不仅无法对施工材料及工程质量实施精确检测, 还会有一定程度的检测误差存在。所以, 在砌体结构检测中, 一般采用直接法和间接法相结合的方式进行, 综合两种方法的优势, 保证工程质量。

1.2 混凝土结构检测

建筑结构检测的核心就是混凝土结构检测[1]。在这一检测过程中, 应用较多的莫过于回弹法和钻芯法。回弹法可以在大范围内完成检测, 并且在检测过程中建筑物不会受到破坏。但是, 应用回弹法不能保证得到较高的检测精度。而钻芯法检测主要是通过钻取混凝土构件芯样而实施的抗压检测, 可以保证较高的检测准确度, 但是只适用于小范围检测, 而且在检测过程中还会破坏建筑物。因此, 鉴于回弹法和在钻芯法各自的优劣势, 混凝土结构检测一般结合两种办法进行。同时, 为了降低检测中对建筑物造成的破坏, 并有效提升检测精确度, 出现了一种全新的检测方法, 即拔出法。运用这种方法进行检测, 不仅操作简单, 还不会破坏建筑物, 更能达到较高的检测精度。比起其他混凝土结构检测方法, 拔出法的优势立显[2]。

1.3 钢结构检测

就钢结构来讲, 在材质上都是十分均匀的, 所以检测的实施可以从强度、塑性、韧性来展开, 操作方式上也较为简单。因为就材料类型来看, 可以将钢结构划分为缺陷敏感一类, 不仅容易受到侵蚀, 也没有较强的耐火性, 因此钢结构检测是根据这一不足进行的, 一般在材料和连接处检测其所受到的锈蚀程度以及存在的缺陷等。在检测方法上, 有多种选择, 既可以采用超声波无损检测法, 也可以采用渗透检测法, 还可以采用钢材锈蚀检测法等, 根据实际情况灵活运用检测方法。

1.4 注意事项

需要注意的是, 在建筑结构检测过程中, 检测方法的选择是非常重要的[3]。因此, 实施检测时, 需要根据建筑结构实际, 按照检测规范, 选择最为恰当的检测方法以及合适的设备, 有效整理检测结果, 科学分析检测数据。而且, 在选择检测方案时, 更要注意提升可对比性, 这样才能确保检测的科学性。

2 加固策略

2.1 砌体结构加固

实施砌体结构加固, 方法有多种。如扶壁柱、外包钢筋混凝土柱加固法等, 同时, 还可以采用外包钢加固法, 就加固方法而言, 具有灵活性, 一般砖墙及砖柱加固都适用, 且施工工艺并不复杂。然而, 砌体加固现场湿作业需要比较长的时间, 而且在加固施工中, 还必须完成表面处理工作以及卸荷工作。

2.2 混凝土结构加固

就混凝土结构来讲, 加固方法也具有多样性。可以使用改变结构传力途径、加大截面、预应力、外包钢等加固法, 还可以使用粘钢/碳纤维、全焊接补筋等方法进行加固, 更可以使用植筋、套箍、喷射混凝土补强以及局部修补等办法实施加固作业。这些加固方法并不需要复杂的施工工艺, 而且适应性也比较强, 不会对建筑造成大的影响, 适用于一般性构件的加固, 如梁加固、板加固、柱加固以及墙加固等, 具有良好的效果。与此同时, 为了确保加固质量, 还需要进行一些如卸荷处理等前期准备工作, 以此为加固质量提供有效保证。

2.3 钢结构加固

就钢结构加固来讲, 加固作业的实施有多方面的内容, 如加大构件截面的结构加固、加强连接法的结构加固以及改变结构计算简图的加固等。采用何种加固方法一般要考虑实际的施工情况和建筑物的使用要求, 从而确保最终选择的加固方法是最为适合的。就上述所说的加固作业而言, 可以采用多种加固方法[4]。通过实施加固, 可以使构件的承载力得到很好的提升。同时, 在加固作业实施中还要注意的是, 尽可能将构件的可焊性纳入施工考虑范围, 保证正确的焊接顺序。

2.4 注意事项

就建筑加固来讲, 首先必须保证加固设计和相应加固施工的规范化, 最好能够尽可能多的使用新技术实施加固作业。在结构加固设计中, 不仅要完成构件加固, 还要使结构性能得到良好的发挥, 更要保证结构安全性。对此, 必须正确处理单个构件与整体结构的关系, 处理好相应的受力关系[5]。同时, 为了保证加固质量以及施工安全, 有必要在施工现场实施加固监测, 使加固施工能够按照设计标准进行。

3 结语

随着社会经济的飞速化发展, 城市化建设力度显著加强, 出现了越来越多的建筑工程。而人们生活水平的提升也更加关注居住舒适度, 对建筑工程质量投入了更多的关注, 提出了更为具体和更高的施工要求。因此, 建筑行业在新的发展形势下, 必须全面保证施工安全和施工质量。而要做到这一点, 工程检测是十分关键的。通过实施科学有效的工程检测, 对工程质量加以评定, 找出其中存在的不足, 实施必要的加固措施, 才能为工程质量的提升打下坚实基础。

参考文献

[1]龚南屏.浅谈现代建筑结构检测与加固施工技术[J].中华民居 (下旬刊) , 2013 (4) :114-115.

[2]洪成伟, 修海明.建筑结构检测与加固施工技术的探讨[J].民营科技, 2012 (1) :236.

[3]贾丽.浅述建筑结构检测与加固施工技术[J].黑龙江科技信息, 2012 (12) :310.

[4]张维民.对现代建筑结构检测与加固施工技术的探讨[J].今日科苑, 2012 (22) :120.