建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計概論

1、第1章 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計概論 一個建筑工程項目，從著手設(shè)計到最終建成，一般要經(jīng)過兩個過程：“設(shè)計”和“施工”?！霸O(shè)計”就是將一棟房屋的內(nèi)外形狀和大小，以及各部分的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、裝修、設(shè)備等內(nèi)容，按照“國標(biāo)”的規(guī)定，用正投影方法，詳細準(zhǔn)確地表達出來，此圖形稱為建筑工程圖?！笆┕ぁ眲t是根據(jù)工程圖紙，在現(xiàn)場組織、建造房屋的過程。本章主要介紹建筑設(shè)計的基本知識，包括建筑設(shè)計內(nèi)容、設(shè)計依據(jù)和建筑工程圖的分類等。1.1 建筑設(shè)計的內(nèi)容和過程 建筑設(shè)計是建筑工程為人們創(chuàng)造工作、生活環(huán)境、空間的首要步驟，是工程項目中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。在建筑設(shè)計這個環(huán)節(jié)中，通過設(shè)計者巧妙、完整的構(gòu)思，最終繪制成能表達建筑物立體形象的建

2、筑圖紙。因此，在學(xué)習(xí)建筑設(shè)計之前，應(yīng)該首先對建筑設(shè)計的內(nèi)容和過程有一個概括性的了解，為學(xué)習(xí)利用AutoCAD 2008繪制建筑圖打好基礎(chǔ)。1.1.1 建筑設(shè)計的內(nèi)容設(shè)計者在建筑建造前要進行建筑設(shè)計，按照國家規(guī)范、地方法規(guī)、政府審批文件及建設(shè)單位計劃書中的有關(guān)設(shè)計任務(wù)進行構(gòu)想，將建筑施工過程和建筑使用過程中可能出現(xiàn)的問題全面考慮，并且設(shè)計好解決問題的方案，再通過圖紙表達出來。下面介紹建筑圖的繪制方法和建筑設(shè)計過程。建筑圖的繪制通常采用兩種方法：手工繪制和計算機繪制。1.1.2 方案設(shè)計階段 方案設(shè)計是建筑設(shè)計的第一階段，它的任務(wù)是提出設(shè)計方案。在方案設(shè)計之前需要做大量的準(zhǔn)備工作，具體內(nèi)容如下所述

3、。 1. 接受委托任務(wù)書并熟悉任務(wù)書內(nèi)容 2. 搜集、分析研究資料和數(shù)據(jù) 3. 深入實地的調(diào)查研究1.1.3 初步設(shè)計階段 初步設(shè)計是對方案設(shè)計的進一步細化。初步設(shè)計階段的主要任務(wù)是進一步研究、論證設(shè)計方案在技術(shù)和經(jīng)濟上的合理性、科學(xué)性以及可實施性，然后提出概算書。并在各專業(yè)提供資料和要求的情況下，研究、協(xié)調(diào)編制新建工程的各專業(yè)圖紙和說明，為施工圖階段做準(zhǔn)備。 初步設(shè)計圖要反映房屋功能組合、房屋內(nèi)外概貌和設(shè)計意圖，具體的圖紙和文件有以下幾種。 設(shè)計總說明： 建筑總平面圖： 各層平面圖、剖面圖及建筑物的主要立面圖： 工程概算書：1.1.4 施工圖設(shè)計階段施工圖設(shè)計是建筑設(shè)計的最后階段，也是將設(shè)計

4、者構(gòu)思變成圖紙的重要階段。施工圖設(shè)計階段是在初步設(shè)計的基礎(chǔ)上完成施工圖，然后提交施工單位進行施工。施工圖設(shè)計是為滿足工程施工各項具體要求，解決施工中的技術(shù)措施、用料及具體做法，提供一切準(zhǔn)確可靠的施工依據(jù)。包括確定工程尺寸及用料，繪制建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等全部施工圖紙，編制工程說明書、結(jié)構(gòu)計算書和工程預(yù)算書等內(nèi)容。施工圖設(shè)計的圖樣（簡稱施工圖）必須詳細完整、前后統(tǒng)一、尺寸齊全、正確無誤，符合國家建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)。施工圖設(shè)計階段的具體圖紙和文件有以下幾種。建筑總平面圖：深化初步設(shè)計內(nèi)容，確定場地豎向標(biāo)高、標(biāo)注道路排水方向及坡度、道路及綠化布置。建筑物各層平面圖、剖面圖、立面圖：除表達初步設(shè)計或技術(shù)設(shè)計內(nèi)容

5、以外，還應(yīng)詳細標(biāo)出門窗洞口、墻段尺寸及必要的細部尺寸、詳圖索引等。常用比例為1：50、1：100、1：200等。建筑構(gòu)造詳圖：應(yīng)詳細表示各部分構(gòu)件關(guān)系、材料尺寸及做法、必要的文字說明。根據(jù)不同節(jié)點的表達需要，比例可選用1：20、1：10、1：5、1：2、1：1等。各工種相應(yīng)配套的施工圖紙：如基礎(chǔ)平面圖、結(jié)構(gòu)布置圖、鋼筋混凝土構(gòu)件詳圖、水暖電平面圖及系統(tǒng)圖、詳圖等。設(shè)計說明書：包括施工圖設(shè)計依據(jù)、設(shè)計規(guī)模、面積、標(biāo)高定位、用料說明等。結(jié)構(gòu)和設(shè)備計算書、工程概算書等文件。1.2 建筑設(shè)計的原則和依據(jù) 建筑設(shè)計必須遵守由國務(wù)院有關(guān)部委頒發(fā)的建筑設(shè)計規(guī)范、規(guī)程和通則，以確保設(shè)計的建筑安全、經(jīng)濟、適用。

6、1.2.1 建筑設(shè)計規(guī)范建筑設(shè)計要遵守的現(xiàn)行國家建設(shè)部頒布的建筑設(shè)計的綜合規(guī)范，綜合規(guī)范主要有：建筑設(shè)計防火規(guī)范GBJ16-87（2001修訂版）高層民用建筑沒計防火規(guī)范GB 50045-95（2005年版）民用建筑設(shè)計通則GB 50352-2005建筑工程建筑面積計算規(guī)范GB/T 50353-2005建筑設(shè)計要遵守的單項規(guī)范劃分比較細，例如：住宅建筑設(shè)計規(guī)范GB 50096-1999中小學(xué)校建筑設(shè)計規(guī)范GBJ 99-86建筑設(shè)計要遵守的制圖標(biāo)準(zhǔn)有：房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50001-2001總圖制圖標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50103-2001建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50104-2001建筑結(jié)構(gòu)制圖

7、標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50105-2001給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50106-2001暖通空調(diào)制圖標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50114-20011.2.2 建筑設(shè)計原則建筑設(shè)計要根據(jù)建筑的使用性質(zhì)和所處環(huán)境，在遵循建筑標(biāo)準(zhǔn)的前提下，創(chuàng)造出功能合理、安全舒適、能滿足人們精神和物質(zhì)需要的建筑空間。同時，還要考慮結(jié)構(gòu)施工、材料、設(shè)施、造價等多種因素。一般情況下，設(shè)計者進行建筑設(shè)計的原則如下所述。把握總體：建筑設(shè)計要有全局觀念，注重整體協(xié)調(diào)。細部推敲：在具體設(shè)計時，詳細調(diào)查、收集信息資料，掌握必要的數(shù)據(jù)。局部與整體要協(xié)調(diào)：建筑的局部空間需要與建筑整體的性質(zhì)、風(fēng)格、標(biāo)準(zhǔn)相協(xié)調(diào)統(tǒng)一。建筑內(nèi)外要協(xié)調(diào)：室內(nèi)外環(huán)境是相互依存、相

8、互影響的。設(shè)計需保證內(nèi)外風(fēng)格、標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。創(chuàng)意新穎：構(gòu)思是設(shè)計的靈魂，要有足夠的信息量和思考時間來保證在設(shè)計前期逐步形成一個新穎獨特的構(gòu)思。標(biāo)準(zhǔn)化和多樣化相結(jié)合，共性與個性相結(jié)合。在滿足當(dāng)前需要的前提下，適當(dāng)考慮未來提高、改造的可能。節(jié)約建筑能耗，建筑環(huán)境要綜合考慮防火、抗震、防空、防洪等安全措施。嚴(yán)格遵守規(guī)劃部門制定的建設(shè)規(guī)劃及實施條例。遵守上述國家建筑設(shè)計規(guī)范。1.2.3 建筑設(shè)計依據(jù)在具體建筑設(shè)計中，主要以下述幾方面作為設(shè)計依據(jù)。1建筑的構(gòu)成要素:建筑的要素包括建筑功能、建筑的物質(zhì)技術(shù)條件和建筑形象。2建設(shè)條件:建設(shè)條件是指區(qū)域環(huán)境和周圍環(huán)境條件，包括周圍的道路交通條件、附近的建筑、公

9、園、廣場等建設(shè)情況以及公共服務(wù)（商業(yè)、文教、金融等）設(shè)施和基礎(chǔ)（橋涵、排水、供電、供暖、電信等）設(shè)施情況、文物古跡情況。3城市規(guī)劃設(shè)計條件:城市規(guī)劃設(shè)計條件是當(dāng)?shù)匾?guī)劃管理部門根據(jù)城市規(guī)劃確定的，是在進行建筑設(shè)計時必須清楚的。例如：用地界限、道路紅線、建筑高度、容積率等。4氣候條件:掌握氣象條件的依據(jù)是統(tǒng)計資料。包括建筑物所在地區(qū)的溫度、濕度、日照、雨雪、風(fēng)向、風(fēng)速和云霧等內(nèi)容。在設(shè)計前應(yīng)收集當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料，作為設(shè)計依據(jù)。例如：炎熱地區(qū)的建筑物應(yīng)考慮隔熱、通風(fēng)、遮陽等問題。降雨量大小決定著屋面形式和構(gòu)造等。5地形、地質(zhì)條件:掌握地形條件的依據(jù)是地形圖。6人體尺度:建筑是供人使用的，因此它的空間尺

10、度必須滿足人體活動的要求。7家具設(shè)備:家具和設(shè)備是人們工作、生活中的必需品。因此在進行建筑平面和空間設(shè)計時，既要考慮到家具、設(shè)備的尺寸，還要考慮到人們在使用家具和設(shè)備時在其周圍必要的活動空間，因此家具、設(shè)備尺寸和使用它們的必要空間也是確定建筑空間的重要依據(jù)。1.3 建筑物的組成及其施工圖的分類 建筑物（簡稱“建筑”）是用來供人們從事工作、居住生活和活動的房屋和場所，主要是指房屋。隨著社會的發(fā)展以及人們生活水平的提高，人們將對建筑的物質(zhì)需求、精神需求與工程技術(shù)結(jié)合起來，推動了建筑業(yè)的發(fā)展。本節(jié)主要介紹建筑的分類、建筑組成、建筑施工圖的分類等內(nèi)容。1.3.1 建筑的分類 建筑是多種多樣，可以按以下

11、幾個方面進行分類。 1根據(jù)建筑的使用性質(zhì)分類 2根據(jù)建筑物的規(guī)模和數(shù)量分類 3根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的材料分類 4根據(jù)承重結(jié)構(gòu)類型分類 5根據(jù)建筑物的層數(shù)分類 6根據(jù)建筑物的耐久年限分類1.3.2 建筑的組成以民用建筑為例，建筑一般由基礎(chǔ)、墻體、梁、柱、樓地面、樓梯、門窗、屋蓋等主要構(gòu)件組成的，如圖1.6所示。1.3.3 建筑施工圖的分類在建筑施工中，經(jīng)常需要各工種的相互配合，建筑的施工圖也可按不同的專業(yè)分建筑施工圖、結(jié)構(gòu)施工圖、設(shè)備施工圖（水、暖）、電氣施工圖等，一般簡稱為建施、結(jié)施、水施、暖施、電施等。1圖紙目錄:圖紙目錄單獨或者和設(shè)計總說明一起，作為一套工程圖紙的首頁。2設(shè)計總說明:是施工圖前的具

12、體文字說明。包括施工圖的設(shè)計依據(jù)、建筑項目的設(shè)計規(guī)模和建筑面積、項目的相對標(biāo)高和總圖絕對標(biāo)高的對應(yīng)關(guān)系、門窗表以及施工圖中不便注寫的用料、作法及使用要求等內(nèi)容。3建筑施工圖（建施）:用來表示建筑物的總體布置、整體外形、內(nèi)部劃分、空間分割、構(gòu)造作法、內(nèi)外裝飾以及有關(guān)的施工要求，是建筑工程圖中最基本的圖樣。4結(jié)構(gòu)施工圖（結(jié)施）:結(jié)構(gòu)施工圖是按照結(jié)構(gòu)設(shè)計要求繪制的，用來表示建筑物承重結(jié)構(gòu)的布置、形狀、大小、材料、類型及構(gòu)造作法等情況。結(jié)構(gòu)施工圖是開挖基槽、支模板、綁鋼筋、設(shè)置預(yù)埋件、澆搗混凝土及編制預(yù)算與施工組織計劃的依據(jù)。5設(shè)備施工圖（設(shè)施）:一座建筑除建筑、結(jié)構(gòu)兩大部分外，還有給排水、采暖等設(shè)備。設(shè)備施工圖是表明給排水、采暖各專業(yè)管道與設(shè)備的布置和走向、構(gòu)件作法和設(shè)備安裝要求等情況的圖樣，是設(shè)備施工的重要依據(jù)。6電氣施工圖（電施）:電氣施工圖分為強電路圖和弱電路圖兩種。強電路主要為照明和家用電器供電，需要繪制在建筑平面圖上。弱電路包括有線電視、電話、光線網(wǎng)等。1.