结构大讲堂——结构概念（三) (原创）

作者：夏卓文      来源：智和结构

 

智和事务所——结构专家

专注结构优化20年

 

初步设计阶段的结构概念设计

 

初步设计阶段，建筑师的侧重点是精心改善已经确定下来的设计方案，而建筑师对结构的要求也转移到做分体系具体方案的粗略设计上。一个好的建筑物设计方案，应该是做到建筑构件尽量多的重叠，而不是非常孤立的建筑与结构，甚至是矛盾的建筑与结构。

 

 

而初步设计初期，结构应该尽可能的去确定每个分体系的存在形式，并使这些分体系协调的连接成一个整体，在不同结构分体系的连接处，结构的位移与内力应该是协调一致的，而且这些分体系尽可能的采用建筑需要的元素。我们先从竖向分体系跟水平体系两种体系来分析。

 

 

——竖向体系——

 

竖向体系的分类

 

目前建筑的竖向构件主要有墙、柱、撑等，结合其不同的布置，竖向体系大概有以下几种分法：

而根据这些体系的刚度、强度、延性等能力的不同，结合以往的工程经验及数据计算，人为的规定了各种体系的具体设计细节。

 

 

竖向体系的作用

竖向体系主要分为承担竖向荷载与水平荷载两种：

竖向荷载

竖向荷载作用下，可以近似的认为荷载通过楼板传给梁，梁传给墙、柱，在这种传力模式下，力的传递遵从弯矩分配法。

 

竖向荷载传到柱子以后，主要引起的是柱子的轴向变形的问题。

柱子之间如果轴向变形差别太大，就会引起框架梁很大的附加应力，设计的时候要注意根据竖向荷载调整柱子的抗压刚度，使相关柱、墙的竖象变形相对合理。

 

 

水平荷载

 

水平荷载主要有地震作用跟锋荷载两种，建筑物把基础、墙柱、梁、板等构件通过不同的方式连接起来，形成不同样式的结构体系，也形成各种各样的抗侧刚度来抵抗水平力。

 

 

 

在不同的水平力及不同的抗侧刚度作用下，建筑物出现侧向变形。

 

 

水平体系

 

 竖向体系的分类

 

居住功能的要求往往要求楼盖的表面比较平坦，为此， 建筑物的主要水平体系往往做成平板式。在垂直方向，平板通过抗弯起着支承楼面或屋面荷载的作用，在水平方向，平板起着隔板或墙柱连接构件的作用。水平体系跟竖向体系是相互作用的，竖向支承构件的间距越大，则水平体系的结构高度也越大，因此，一个有经验的设计师应合理把握这个两者的关系，在提供开阔的使用空间的同时，也使为此增加的结构成本控制在合理范围内。水平分体系有板跟梁两种构件。细分大概有平板体系、板—梁体系、主—次梁体系、空间桁架体系等。

  

板直接承受竖向荷载，通过板的变形传到最近的刚度大的构件去，再传给竖向构件、基础。而这种板、梁、柱、墙的不同布置，既影响了竖向荷载的传递方式，也影响到水平荷载的传递方式。 

 

 

 

.END.

 

注：本文来自于深圳市智和建筑工程设计事务所，版权归原作者所有。