建筑與結(jié)構(gòu)的關(guān)系

1、. .建筑與構(gòu)造的關(guān)系建筑構(gòu)造及選型設(shè)計結(jié)課論文本文通過對建筑與構(gòu)造的關(guān)系的論證，以尋求建筑與構(gòu)造之間存在矛盾的問題關(guān)鍵，以及如何使建筑與構(gòu)造完美結(jié)合的方法所在。2021*大學(xué)*學(xué)院*級*x班* *建筑與構(gòu)造的關(guān)系摘要：隨著建筑科學(xué)技術(shù)的開展，專業(yè)化程度越來越高，一個優(yōu)秀的工程設(shè)計是建筑設(shè)計和構(gòu)造設(shè)計的有機結(jié)合。要設(shè)計出既滿足建筑美觀，造型優(yōu)美，又使構(gòu)造平安、經(jīng)濟(jì)、合理的建筑物是每個建筑師與構(gòu)造工程師都必須關(guān)注的問題。所以，建筑設(shè)計與構(gòu)造設(shè)計的相互配合、嚴(yán)密聯(lián)系才是關(guān)鍵所在。本文通過對建筑與構(gòu)造的關(guān)系的論證，以尋求建筑與構(gòu)造之間存在矛盾的問題關(guān)鍵，以及如何使建筑與構(gòu)造完美結(jié)合的方法所在。關(guān)鍵字

2、：建筑構(gòu)造關(guān)系矛盾協(xié)調(diào)統(tǒng)一作為設(shè)計與建造效勞于人類各項需求的構(gòu)筑物的根底學(xué)科，建筑設(shè)計與構(gòu)造設(shè)計曾經(jīng)在很長的一段時間內(nèi)被籠統(tǒng)歸納為廣義的建筑學(xué)建筑師既承擔(dān)建筑的平面布局與立面造型設(shè)計，同時又作為構(gòu)造工程師，直接或間接地參與全部建造過程。工業(yè)革命之后，特別是近現(xiàn)代以來，由于構(gòu)造計算和設(shè)計的愈加復(fù)雜，單純的造型設(shè)計功底，無法再滿足大型現(xiàn)代建筑構(gòu)造設(shè)計的要求。于是，建筑設(shè)計與構(gòu)造設(shè)計走上了兩條完全不同的道路，前者更注重造型設(shè)計，力求表達(dá)個性；后者更注重嚴(yán)謹(jǐn)計算下得出的平安性、實用性、經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一。這種學(xué)科的別離，也導(dǎo)致了兩大學(xué)科的一些矛盾：建筑設(shè)計師認(rèn)為構(gòu)造工程師過多的限制設(shè)計的自由；而構(gòu)造工程師那

3、么苦惱于建筑設(shè)計師不切實際的想象力造成的巨大工作負(fù)擔(dān)。在2021年6月*舉行的“建筑! 構(gòu)造巔峰對話：構(gòu)造成就建筑之美 學(xué)術(shù)報告會上，建筑技藝編委會主任X愷院士在主持開幕式時說：其實真正好的建筑師應(yīng)該具備一定的構(gòu)造理念，而真正偉大的構(gòu)造工程師也需要有建筑美學(xué)修養(yǎng)；建筑師應(yīng)該學(xué)會展示構(gòu)造的力度和美感，構(gòu)造師應(yīng)該積極了解建筑師的想法, 創(chuàng)造性地提出構(gòu)造解決方案, 而不僅僅拘泥于構(gòu)造的軟件和標(biāo)準(zhǔn)。國際上有很多著名的建筑作品都是建筑和構(gòu)造完美結(jié)合的范例, 而我們目前大量的建造往往成為了沒有構(gòu)造美學(xué)的堆砌, 構(gòu)造技術(shù)也因此受到了限制。一、 什么是建筑？老子在道德經(jīng)中說：“三十輻共一轂，當(dāng)其無，有車之用。

4、埏埴以為器，當(dāng)其無，有器之用。鑿戶牖以為室，當(dāng)其無，有室之用。故有之以為利，無之以為用。這一段話告訴我們建筑的重點就在于“無，在于“空的地方。在百科中，建筑的定義為：建筑是建筑物與構(gòu)筑物的總稱，是人們?yōu)榱藵M足社會生活需要，利用所掌握的物質(zhì)技術(shù)手段，并運用一定的科學(xué)規(guī)律、風(fēng)水理念和美學(xué)法那么創(chuàng)造的人工環(huán)境。應(yīng)縣木塔而建筑設(shè)計是建筑學(xué)的核心，主要指建筑物在建造之前，設(shè)計者按照建立任務(wù)，把施工過程和使用過程中所存在的或可能發(fā)生的問題，事先作好通盤的設(shè)想，擬定好解決這些問題的方法、方案，用圖紙和文件表達(dá)出來。作為備料、施工組織工作和各工種在制作、建造工作中互相配合協(xié)作的共同依據(jù)。便于整個工程得以在預(yù)定

5、的投資限額范圍內(nèi)，按照周密考慮的預(yù)定方案，統(tǒng)一步調(diào)，順利進(jìn)展 。并使建成的建筑物充分滿足使用者和央視大樓社會所期望的各種要求。二、 什么是構(gòu)造？“物體皆通過它們的形態(tài)來起作用，因此形態(tài)始終具有功能。換言之，形態(tài)的保持是功能永存的先決條件。所有的物體承受各種力量的作用。抵抗力量以保護(hù)物體形態(tài)永存的堅硬度，即稱之為構(gòu)造。也就是以一定的材料，建造具有足夠抵抗能力的空間骨架，抵御自然界可能發(fā)生的各種作用，為人類的需要效勞，即構(gòu)造。天棚、屋頂常用鋼構(gòu)造構(gòu)造可以看作是能夠?qū)Ω鞣N力的作用產(chǎn)生相應(yīng)反響的系統(tǒng)。離開了力的作用，或?qū)αΦ淖饔脹]有任何反響，構(gòu)造也就失去了存在的意義。對于建筑來講，構(gòu)造創(chuàng)造出了建筑物中

6、“無的地方，賦予了建筑物抵御各種力的作用的能力，是一種保障機制，使建筑在可能出現(xiàn)的各種力的作用下，能夠保證平安和正常使用。構(gòu)造設(shè)計，即：建構(gòu)筑物的構(gòu)造設(shè)計，一般包括上部構(gòu)造設(shè)計和根底設(shè)計。 懸索構(gòu)造上部構(gòu)造設(shè)計主要內(nèi)容及步驟：1根據(jù)建筑設(shè)計來確定構(gòu)造體系、確定構(gòu)造主要材料；2構(gòu)造平面布置；3初步選用材料類型、強度等級等，根據(jù)經(jīng)歷初步確定構(gòu)件的截面尺寸；4構(gòu)造荷載計算及各種荷載作用下構(gòu)造的內(nèi)力分析；5荷載效應(yīng)組合；6構(gòu)件的截面設(shè)計。此外還包括某些必要構(gòu)造措施，需要依據(jù)構(gòu)造專業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、圖集等。 根底設(shè)計主要內(nèi)容及步驟：1根據(jù)工程地質(zhì)勘察報告、上部構(gòu)造類型及上部構(gòu)造傳來的荷載效應(yīng)和當(dāng)?shù)氐氖┕ぜ夹g(shù)水

7、平及材料供應(yīng)情況確定根底的形式，材料強度等級，一般有淺根底如：獨立根底、條形根底等和深根底如：樁基；2根底底面積確實定及地基承載力驗算；3根底內(nèi)力計算及配筋計算；4考慮必要的構(gòu)造措施。構(gòu)造設(shè)計的成果表達(dá)在繪制的構(gòu)造施工圖上，該圖紙是構(gòu)造工程師的語言，是直接面對施工現(xiàn)場及相關(guān)工程技術(shù)人員的，應(yīng)該按照一定的標(biāo)準(zhǔn)繪制。三、 建筑與構(gòu)造的關(guān)系一建筑與構(gòu)造的矛盾2021年汶川地震后倒塌房屋作為土木建筑的一大進(jìn)步，百余年來，建筑與構(gòu)造的分工明確，曾使兩大專業(yè)各顯神通，都有了長足的開展。但是，其間也不斷產(chǎn)生一些前所未有的矛盾，每每失去了傳統(tǒng)建筑中建筑與構(gòu)造的和諧之美，其原因往往在于建筑與構(gòu)造之間的有機聯(lián)系經(jīng)

8、常被隔斷，這在建筑設(shè)計過程的每個環(huán)節(jié)上以及最終成果上都有所反映。一方面表現(xiàn)為在實際中已經(jīng)建成的建筑物不堪一擊，在嚴(yán)重的自然災(zāi)害后坍塌，2021年經(jīng)歷了8.0級地震的汶川，倒塌房屋無數(shù)，然而對于普通住宅而言，這一現(xiàn)象不是由于技術(shù)問題，并非因為構(gòu)造設(shè)計沒有得到足夠的開展而形成的建筑與構(gòu)造的矛盾，只是當(dāng)時的構(gòu)造設(shè)計沒有考慮到建筑物如何防止被更嚴(yán)重的自然災(zāi)害侵蝕。另一方面表現(xiàn)在許多建筑設(shè)計師，強調(diào)創(chuàng)作的美觀、新穎、標(biāo)新立異，強調(diào)創(chuàng)作的最大自由度，然而這樣的建筑設(shè)計將會給構(gòu)造設(shè)計帶來很大的困難，作為建筑物本身必須承受起巨大的自重荷載和活載、水平風(fēng)力、地震力、扭矩力等。就像我們自己做課程設(shè)計，尤其是在剛剛

9、接觸建筑設(shè)計這一專業(yè)的時候，會有很多夸X奇特甚至是不切實際的想法，當(dāng)我們把它做成建筑設(shè)計方案與教師交流的時候，抑或是與研究構(gòu)造的前輩溝通時，我們得到的回復(fù)卻是這個建筑建不起來，無法做出相應(yīng)的構(gòu)造設(shè)計。這就是因為建筑設(shè)計給構(gòu)造設(shè)計提出了就目前構(gòu)造設(shè)計的開展?fàn)顩r而言無法解決的難題。（二） 構(gòu)造對建筑的奉獻(xiàn)在建筑史開展的初期，人們用來進(jìn)展建筑構(gòu)造的材料往往只是磚石或木材，人們進(jìn)展建造工程所依靠的技術(shù)手段也十分有限。自從鋼和鋼筋混凝土構(gòu)造技術(shù)開展以來，建筑師們已經(jīng)可以不再被建筑材料的有限性所束縛，盡管很多人忽略了構(gòu)造開展帶來的巨大改變，這依然是構(gòu)造技術(shù)對于建筑設(shè)計的重大奉獻(xiàn)。朗香教堂 在龍尚市的勒柯布

10、西耶設(shè)計的朗香教堂是一個非常獨特而具有設(shè)計感的建筑作品。建筑物的墻由有白色石料支撐，在墻頂和屋頂內(nèi)側(cè)有一個空隙，允許少量的光線射入屋內(nèi)，這是建筑設(shè)計上非常重要的一點。因此，墻不承擔(dān)屋頂?shù)闹亓?。向上彎曲和挑出去的屋頂由鋼筋混凝土薄殼形成，薄殼掩蓋了整體和常規(guī)的梁柱鋼筋混凝土框架。小截面的鋼筋混凝土柱被鑲在規(guī)那么網(wǎng)格的磚石墻中，支撐著橫跨在建筑物上的梁，同時柱頂支撐著掩蓋建筑物邊角的屋頂殼。朗香教堂的技術(shù)難題的解決，一方面得益于構(gòu)造對建筑的奉獻(xiàn)：建筑材料的新發(fā)現(xiàn)；一方面也是由于建筑自身規(guī)模較小，就如同雕塑的構(gòu)造問題根本上都是可以解決的。（三） 建筑與構(gòu)造的協(xié)調(diào)對于建筑設(shè)計與構(gòu)造設(shè)計間存在的矛盾，那

11、么如何合理利用并抑制其間的矛盾就成為了建筑師與構(gòu)造工程師應(yīng)該共同考慮的問題。面對一個實際的建筑工程設(shè)計工程，在構(gòu)思規(guī)劃、設(shè)計、施工過程中，應(yīng)該系統(tǒng)、全面地了解各方面的工程數(shù)據(jù)、信息，科學(xué)地進(jìn)展建筑設(shè)計，同時進(jìn)展重點環(huán)節(jié)、重點部位的構(gòu)造設(shè)計，考慮外觀造型對材料、承載力、剪力、延性、剛度、抗壓、平衡、抗震等的實現(xiàn)難度，整體構(gòu)思構(gòu)造總體方案，明確構(gòu)造總體系與水平分體系、豎向分體系空間的關(guān)系和設(shè)計要求。有必要通過概念性的近似計算進(jìn)展探索優(yōu)化，確定構(gòu)造分體系及其構(gòu)件的根本尺寸，確認(rèn)建筑設(shè)計方案的可行性，確保建筑空間形式與構(gòu)造受力特征的協(xié)調(diào)性和一致性。1.技術(shù)主導(dǎo)：建筑經(jīng)過裝飾的構(gòu)造在西方建筑史中有很多時

12、期，建筑完全由所偏愛的構(gòu)造系統(tǒng)的形式邏輯所影響根本是決定，那個時代有其獨特的建筑風(fēng)格和建筑整體形態(tài)。在這種方式占統(tǒng)治的時期，建筑設(shè)計是由構(gòu)造骨架產(chǎn)生的。帕提農(nóng)神廟在由構(gòu)造決定建筑的西方傳統(tǒng)建筑中最引人注目的是雅典的帕提農(nóng)神廟。帕提農(nóng)神廟的建筑是構(gòu)造型的:構(gòu)造要求決定建筑形式。神廟坐西向東，采用希臘神廟中最典型的長方形平面的列柱圍廊式。建在一個三級臺基上，屋頂?shù)臇|西兩端形成三角形的山墻，上有精巧的高浮雕。這種格式被認(rèn)為是古典建筑風(fēng)格的根本形式。帕提農(nóng)神廟坐落在衛(wèi)城的最高處，從雅典各個方向都能看到它那宏偉莊嚴(yán)的形象。神廟的柱頭、瓦當(dāng)，整個檐部和雕刻，都施以紅藍(lán)為主的濃重色彩，顯得格外莊嚴(yán)肅穆，充滿

13、燦爛奪目的榮耀。神廟采用多立克柱式theDocricOrder，追求建筑的檐部及柱子的嚴(yán)格和諧的比例和以人為尺度的造型格式，具有一種生氣盎然的崇高美，表現(xiàn)了人作為萬物之靈的自豪與高貴。由46根多立克柱環(huán)繞，長邊方向每邊17根，短邊方向每邊8根。然而由于構(gòu)造的開展，當(dāng)時還沒有解決大跨度空間構(gòu)造的問題，所以內(nèi)部石柱林立，可用空間小。2.藝術(shù)主導(dǎo)：構(gòu)造建筑的裝飾在20世紀(jì)的建筑設(shè)計時期，許多建筑設(shè)計者按照主要的視覺標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用構(gòu)造構(gòu)件作為對建筑物的裝飾，但由于設(shè)計者主要是以視覺美學(xué)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展構(gòu)造構(gòu)件的應(yīng)用，導(dǎo)致這一時期作為建筑裝飾的構(gòu)造的性能在按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)評判時往往不太理想。許多標(biāo)志性的視覺詞語I形截面、

14、桁架大梁、腹板中切割的圓孔等就是在這一時期出現(xiàn)并在建筑學(xué)上被用來象征著技術(shù)飛躍和歌頌現(xiàn)代化技術(shù)。蓬皮杜文化中心外部彩色管道一個典型的例子就是蓬皮杜文化中心，這是一座由鋼管和玻璃管構(gòu)成的龐然大物。1969 年由法國總統(tǒng)喬治蓬皮杜決定興建，它是一個使造型藝術(shù)、建筑藝術(shù)、城市規(guī)劃藝術(shù)、電視電影、文學(xué)、音樂、舞蹈以及其它種種最現(xiàn)代化的表現(xiàn)手段在一起相得益彰，充分展示它們的不同形式，表達(dá)它們的相互關(guān)系，表現(xiàn)當(dāng)代思想的活動及其藝術(shù)實踐的一個場所。這座五層建筑的每一層都有7500 寬闊的面積，整座建筑上下均衡，占地一公頃，由13 根立柱和84 根長 48 米，重 72 噸的架梁構(gòu)成桁架。在建筑設(shè)計方面，建筑

15、物前留有面積達(dá)一公頃的空場地。 蓬皮杜文化中心不僅內(nèi)部設(shè)計、裝修、設(shè)備、展品等新穎、獨特、具有現(xiàn)代化水平，它的外部構(gòu)造也同樣獨到、別致、頗具現(xiàn)代化風(fēng)韻。這座博物館一反傳統(tǒng)的建筑藝術(shù)，將所有柱子、樓梯及以前從不為人所見的管道等一律請出室外，以便騰出空間，便于內(nèi)部使用。整座大廈看上去猶如一座被五顏六色的管道和鋼筋纏繞起來的、龐大的化工廠房，在那一條條巨形透明的圓筒管道中，自動電梯忙碌地將參觀者迎來送往。蓬皮杜文化中心夜景在構(gòu)造設(shè)計方面，整個建筑物由28 根圓形鋼管柱支承。其中除去一道防火隔墻以外，沒有一根內(nèi)柱，也沒有其他固定墻面。各種使用空間由活動隔斷、屏幕、家具或欄桿臨時大致劃分，內(nèi)部布置可以隨

16、時改變，使用靈活方便。設(shè)計者曾設(shè)想連樓板都可以上下移動，來調(diào)整樓層高度，但未能實現(xiàn)。總的來說，它的特點就是大量使用鋼與玻璃的構(gòu)造而且最主要的一點是構(gòu)造外置。 3.技術(shù)與藝術(shù)的完美結(jié)合：建筑與構(gòu)造的統(tǒng)一水晶宮當(dāng)建筑與構(gòu)造和諧共存時，就允許構(gòu)造要求強烈的影響建筑物的形式，即使構(gòu)造本身不一定是裸露的。這樣的融合，在構(gòu)造上一定是采用了最合理的構(gòu)件設(shè)置，并且在建筑設(shè)計方面也是最適應(yīng)這種構(gòu)造。建筑與構(gòu)造的關(guān)系越發(fā)密切，有時構(gòu)造形式會形成建筑風(fēng)格，有時構(gòu)造就可以形成建筑。這樣完美融合的例子在建筑歷史中不在少數(shù)，19世紀(jì)為承辦1851年的世界博覽會建于倫敦的水晶宮，在約瑟夫帕克斯頓承受這項設(shè)計時，面臨著一個難

17、以解決的問題：在9個月的時間內(nèi)，完成一座隨時可以撤除并在任何地方重新安裝的建筑物的建立。帕克斯頓的解決方法是建造一座溫室一個由鐵和木材組成的裸露構(gòu)造支撐的玻璃外殼。最重的鑄鐵是梁架，長24英尺，沒有一樣大件材料超過一噸；鍛鋼是圓型，平型的鋼條，角鋼，螺母，螺絲，鉚釘和大量的鐵皮。水晶宮是一座真正的高科技產(chǎn)物，也是激發(fā)現(xiàn)代建筑師靈感的建筑。浦東國際機場一期航站樓浦東國際機場一期航站樓也是一個不錯的例子。該工程規(guī)劃占地32平方公里，遠(yuǎn)期規(guī)劃有4條平行跑道，年旅客吞吐量為70008000萬人次，貨郵吞吐量為500萬噸。一期工程先建一條4000米長，60米寬的跑道，設(shè)計年旅客吞吐量為2000萬人次，貨

18、郵吞吐量75萬噸。航站樓是浦東國際機場的核心建筑，航站樓一期工程總面積為28萬m,建筑外形是一段輕靈的弧形鋼構(gòu)造，支撐在穩(wěn)重的混凝土基座上，猶如振翅欲飛的海鷗；其內(nèi)部空間也都是一致，各主要功能局部均采用大跨度X弦梁鋼構(gòu)造，形成數(shù)萬平方米的無柱空間。大空間內(nèi)深藍(lán)色的金屬吊頂僅遮蓋住構(gòu)造圓弧形的上弦，其下懸垂著一根根白色的腹桿，并以黑色的預(yù)應(yīng)力鋼索相串聯(lián)，充分展現(xiàn)構(gòu)造的力度。四、 如何處理建筑與構(gòu)造的關(guān)系（一） 處理好建筑與構(gòu)造受力的關(guān)系建筑的美感必須建立在構(gòu)造關(guān)系合理的根底之上，否那么建筑形態(tài)也不會完美?？臻g越大、越復(fù)雜，承重體系與穩(wěn)定體系就越應(yīng)清晰明確，這樣，對于構(gòu)造來說，就具有了簡捷合理的構(gòu)

19、造平衡體系；對于建筑來說，空間形態(tài)的構(gòu)成關(guān)系也比較自然，使人一目了然，增強了和諧美感。（二） 處理好構(gòu)造選型與合理組合的關(guān)系構(gòu)造的選型與組合在滿足建筑功能與造型要求的同時，也應(yīng)力求受力合理。特別是將不同類型的構(gòu)造進(jìn)展組合時，要做到剛?cè)嵯酀?jì)、各盡其用，防止過度的重復(fù)設(shè)置。例如體育建筑中，將拱形支撐與懸索屋面相結(jié)合，即發(fā)揮了各自的構(gòu)造優(yōu)勢，又與建筑功能對內(nèi)部空間的高度要求相協(xié)調(diào)，比較妥當(dāng)。（三） 處理好材料與其在空間構(gòu)造中作用的關(guān)系拱形內(nèi)部空間在建筑上多表現(xiàn)出強烈的內(nèi)聚力，其構(gòu)造單元材料也多用耐壓且自身穩(wěn)定、不易屈曲的混凝土或雙層鋼網(wǎng)殼；屋面反翹的空間形態(tài)在建筑上具有輕盈活潑的外X力，在構(gòu)造上多采用懸索、薄膜等輕型高強抗拉材料，而保持形態(tài)穩(wěn)定的任務(wù)那么較多地落在支撐體系上；出挑深遠(yuǎn)的半開放空間，選用薄膜構(gòu)造或纖巧的透空鋼架那么更富有時代感。（四） 處理好視覺形態(tài)與構(gòu)造形態(tài)的關(guān)系人具有一種完形的視覺心態(tài)，空間幾何形態(tài)不完整且邊界過渡又交代不清的體型，常給人以缺乏流暢自然的感覺。而構(gòu)造形態(tài)同樣也希望明確直接，防止迂回曲折，以免加重支撐體系的