建筑设计中级职称论文 篇一
谈建筑结构设计
[摘 要]建筑结构设计是个系统的，全面的工作。需要扎实的理论知识功底，灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。作为设计人员，要掌握结构设计的过程，保证设计结构的安全，还要善于总结工作中的经验。本文根据笔者的工作经验，对建筑进行结构设计时要注意的事项进行阐述。
[关键词]建筑；结构设计；过程；注意事项
中图分类号：X704 文献标识码：A 文章编号：1009-914X(2014)13-0177-01
结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西。用基础，墙，柱，梁，板，楼梯，大样细部等结构元素来构成建筑物的结构体系，包括竖向和水平的承重及抗力体系。把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。
一、结构的设计过程
结构设计的阶段大体可以分为三个阶段，结构方案阶段，结构计算阶段和施工图设计阶段。方案阶段的内容为：根据建筑的重要性，建筑所在地的抗震设防烈度，工程地质勘查报告，建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式（例如，砖混结构，框架结构，框剪结构，剪力墙结构，筒体结构，混合结构等等以及由这些结构来组合而成的结构形式）。确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系和受力构件。
结构计算阶段的内容为：首先，荷载的计算。荷载包括外部荷载（例如，风荷载，雪荷载，施工荷载，地下水的荷载，地震荷载，人防荷载等等）和内部荷载（例如，结构的自重荷载，使用荷载，装修荷载等等）上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。其次，构件的试算。根据计算出的荷载值，构造措施要求，使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。再次，内力的计算，根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算，包括弯矩，剪力，扭矩，轴心压力及拉力等等。
二、进行结构设计时应注意的事项
1、关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题
（1） 阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小，可砍成直角或斜角。
（2） 如果底板钢筋双向双排，且在悬挑部分不变，阳角不必加辐射筋。
2、关于箱、筏基础底板的挑板问题 从结构角度来讲，如果能出挑板，能调匀边跨底板钢筋，特别是当底板钢筋通长布置时，不会因边跨钢筋而加大整个底板的通长筋，较节约；出挑板后，能降低基底附加应力，当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时，加挑板就可能采用天然地基；能降低整体沉降，当荷载偏心时，在特定部位设挑板，还可调整沉降差和整体倾斜；窗井部位可以认为是挑板上砌墙，不宜再出长挑板。虽然在计算时此处板并不应按挑板计算。
3、关于梁、板的计算跨度 一般的手册或教科书上所讲的计算跨度，如净跨的1.1倍等，这些规定和概念仅适用于常规的结构设计，在应用日广的宽扁梁中是不合适的。梁板结构，简单点讲，可认为是在梁的中心线上有一刚性支座，取消梁的概念，将梁板统一认为是一变截面板。在扁梁结构中，梁高比板厚大不了多少时，应将计算长度取至梁中心，选梁中心处的弯距和梁厚，及梁边弯距和板厚配筋，取二者大值配筋。（借用台阶式独立基础变截面处的概念）柱子也可认为是超大截面梁，所以梁配筋时应取柱边弯距。削峰是正常的，不削峰才有问题。
4、基坑开挖时，摩擦角范围内的坑边的基底土受到约束，不反弹，坑中心的地基土反弹，回弹以弹性为主，回弹部分被人工清除。当基础较小，坑底受到很大约束，回弹可以忽略，在计算沉降时，应按基底附加应力计算。当基坑很大时，相对受到较小约束，如箱基，计算沉降时应按基底压力计算，被坑边土约束的部分当做安全储备，这也是计算沉降大于实际沉降的原因之一。
5、抗震缝应加大，经统计，按规范要求设的防震缝在地震时有40%发生了碰撞。故应增大抗震缝间距。
6、关于回弹再压缩 基坑开挖时，摩擦角范围内的坑边的基底土受到约束，不反弹，坑中心的地基土反弹，回弹以弹性为主，回弹部分被人工清除。当基础较小，坑底受到很大约束，如独立基础，回弹可以忽略，在计算沉降时，应按基底附加应力计算。当基坑很大时，相对受到较小约束，如箱基，计算沉降时应按基底压力计算，被坑边土约束的部分当做安全储备，这也是计算沉降大于实际沉降的原因之一。
7、主梁有次梁处加附加筋：一般应优先加箍筋，附加箍筋可认为是：主梁箍筋在次梁截面范围无法加箍筋或箍筋短缺，在次梁两侧补上，象板上洞口附加筋。附加筋一般要有，但不应绝对。规范说的清楚，位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载，应全部由附加横向钢筋承担。也就是说，位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的垫梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力应加附加筋。但梁截面高度范围内的集中荷载可根据具体情况而定。当主次梁截面相差不大，次梁荷载较大时，应加附加筋。
三、建筑结构经济性分析
建筑结构经济性包括内容注重经济性的建筑设计包含非常广泛的内容。传统中只强调改进建筑材料保温性、改善建筑体形系数、提高建筑材料的气密性等一系列节能降耗措施，现在建筑随着形势的发展，人们对居住环境不仅从结构性出发，更要在建筑结构的经济性角度考虑，如空间组织、技术组织、结构设置、能源与资源利用，以及建筑循环再利用等方面全面地确立经济性的原则、方法。
建筑结构的经济性就是只以较少的成本来获得最大的效用。其中由美国建筑师、工程师R?B?富勒提出的“少费多用”原则是较常用普通的原则。“少费多用(more withless)”原则的含义是，凭借有效的手段或方式，利用最小化的量的材料、资源来投资，目的在于获得尽可能大的发展效益。“少费多用”原则，顺应目前的发展形势，在建筑坚持可续费发展的思路上，该原则是一条重要的、有效的、节约型的设计方式。
在富勒的实践中，“少费多用”原则最具代表性地表现在他对空间结构及建材应用的创意中。他的短杆网架穹隆结构体系（geodesic dome ）被称为人类迄今为止最轻、最高效、最为有力的空间围合手段，在造型、尺寸、材料选用上具有很大的灵活性，且造价低廉、营造方便。
“少费多用”原则还体现在建筑空间组织、利用的高效化方面。原则坚持对平面面积的充分利用，还注重三维空间的挖掘。比如某市图书馆设计中提出了“ 模块式”图书馆的创作思路，将图书馆划分成不同的功能模块，采用不同的层高、柱网，进行类比布局。这样可以减少“三统一”标准空间所造成的浪费，充分发挥空间效益。某高效空间住宅的设计中则对厨房、厕所的上区、卧区上下等潜在空间进行了有效的利用。将每户主、次二个开间设置为不同层高，对应于不同的功能使用要求，大大提高了住宅空间的使用效益。
总之，结构设计是个系统、全面的工作，需要扎实的理论知识功底，灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。千里之行，始于足下。设计人员要从一个个基本的构件算起，做到知其所以然，深刻理解规范和规程的含义，并密切配合其它专业来进行设计，在工作中应事无巨细，善于反思和总结工作中的经验和教训。
参考文献
[1]侯力更主编。砌体结构设计[M]。中国计划出版社。2006.8.
[2]张吉人。建筑结构设计施工质量控制[M]。中国建筑工业出版社。 2006.9.
[3]沈蒲生。楼盖结构设计原理[M]。科学出版社。2003.12.
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生态建筑设计浅析
摘要：本文作者结合实际工作经验，对生态建筑设计进行了分析探讨，提出了自己的见解。
关键词：生态；建筑设计；浅析
在生态危机日益严重，作为走在社会前沿的建筑业，对生态环境的创造更是有着不容忽视作用。城市是人类文明发展的重要标志，而建筑是一个城市的灵魂，一个有着高贵灵魂的城市，必然有高贵的建筑。衡量高贵建筑的一个重要标尺就是建筑以外的配套设施和环境的塑造。人类聚居在一起对人类是有益的，但是对于我们自己生存环境的破坏所可能带来的后果我们尚未考虑完善。毫无疑问，一个缺乏灵魂和个性的冰冷的建筑并不是我们所需要的。
1 生态环境艺术
建筑设计中除了建筑本身优美动人的造型外，其配套设施也是衡量生态环境的重要指标，城市绿地系统是城市中唯一有生命的基础设施，在保持城市生态平衡、改善城市面貌方面，具有其他设施不可替代的功效。是我们创造生态环境的一个必不可少的依托条件。只有搞好城市绿化，创造优美、清新、健康、舒适的人居环境才能更好的满足人民生活的需要。目前全球环保人士呼吁保护好我们的家园，地球是我们唯一家。作为设计师尤其是建筑设计师，营造良好的生存环境，创造宜人的生活空间是我们义不容辞的职责。
2 建筑设计
人是环境的人，环境是人的环境，形式是人和环境所需要的形式。人和环境的交互作用主宰了设计的全过程，这就是建筑设计。长久以来一直困惑大家一个问题就是人和环境之间的关系究竟是怎样的，到底是人主宰环境还是环境影响了人，其实人在空间之中，人和环境的交互作用表现为刺激和效应，效应必须满足人的需要。需要反映为人在刺激后的心理活动的外在表现和活动空间状态的推移，也就是人的行为。这二者之间的关系是相辅相成，相互制约的。建筑设计是解决室内空间的使用、美观的要求，同时在外部形体上，具有一定特性风格的前提下与周围环境、城市文脉及城市控制性规划相协调的结果。一个全新的观念进入了建筑师的思想和他的人民生活之中。此后，建筑逐渐成为空间的，被认为是一连串相互联系的空间。而何以为空间呢，空间的概念到底是什么，著名建筑学者冯纪忠教授在讲课中提出过―――建筑是空间，并生动的拿茶壶作比较，壶身是大空间，壶嘴是小空间。空间一词用于建筑是近百年的事情，后来对城市进行设计，空间便移植入城市中，成为城市空间……一直以来，建筑物被西方人看作实体，被看作塑造的主体，建筑师们如同雕塑雕像一样极力刻画着建筑物本身。上世纪末，建筑界发生了一场革命，人们看见了原先看不见的“空间”，建筑师们先前的理念殿堂轰然倒塌了，似乎一切都“黑白颠倒”过来。中国人一直以来就不曾把建筑单体当作主体来刻画。中国建筑工匠的注意力一直在建筑群体上，李允铢曾在《华夏意匠》中讲到：“中国的建筑是在平面上展开的”，中国建筑工匠考虑的是建筑与建筑之间的“院落”。中国古代建筑，以“院”为中心组织单座建筑，“院”被称为一个基本的组织单元，若干院落组成建筑群，所谓“无院不成群”，而院与院的空间感受是绝不相同的，从而产生了丰富多彩的建筑空间效果。西方建筑师则更多的注重了建筑物单体本身，很大精力花在建筑单体的形体塑造上。因此，西方建筑的形体要比中国古代建筑形体复杂得多。另一方面，在城市空间设计上，中国是城市较早的，中国很早就把注意力集中在建筑与建筑之间上了。西方建筑师这样教授我们什么是空间：这是一种图底关系。把房子当作实体，周围环境作底，我们只看得见房子；如果把房子当作底，房子周围的形状就出现了，这便是空间。
3 建筑设计与环境艺术的关系
建筑仅仅是环境的一个部分，建筑美从整体上说是服从于周围环境的。“建筑”作为稳定的不可移动的具体形象，总是要借助于周围环境恰当而和谐的布局才能获得完美的造型表现。绿色植物的季节性变化和易修剪的特点使其在营造建筑外部空间环境中成为必不可少的要素之一。独特的地域景观建筑的外部空间环境不仅同建筑形象有关，而且同建筑室外绿化景观密切相关，空间环境的特定性是建筑不同于其他艺术门类的重要特征。生长环境和民族文化喜好的不同使各地域的自然植物景观呈现出巨大的差异，而建筑与周围自然环境的结合，不仅反映了人与自然的和谐关系，而且造就了丰富多彩的地域景观。虽然现代资讯共享带来人们生活方式、审美取向的日渐趋同，使建筑风格的同化现象不可避免，但迥异的建筑室内外绿化景观却为城市面貌带来迥然不同的人文视觉景观，这种不易消融的特点使其成为一幢建筑或一座城市最不易磨灭的印记。从城市区域规划出发设想建筑与大环境的结合：建筑的整体轮廓上，与周围的现有建筑呼应，立面上虚实对比、色彩处理与环境格调相协调，流线上，符合环境的肌理；从人的感觉出发想象建筑局部小环境的处理：通过人的生理和心理的感受塑造空间，“环境是指与人类密切相关的、影响人类生活和生产活动的各种自然（包括人工干预下形成的第二自然）力量（物质和能量）或作用的总和。”环境问题是一个复合而复杂的问题，环境问题的可变性也就决定了“环境问题实质是发展问题”马克思主义认为自然界“是我们人类即自然界的产物本身赖以生存的基础”人的存在和生命的延续都依赖于自然界所馈赠的给养；同时，自然界也只有被纳入到人的生活轨迹中，才能成为人的现实生活要素。人类的建筑活动作为人类征服自然、改造自然的一种创造性劳动，毫无疑问具有明显的实用功利目的，但同时又必须兼具审美意识和精神情趣。而地面绿色植物系统作为功能最复杂、结构最庞大的生态系统之一。一直同建筑有着最为广泛的联系。
4 生态型建筑设计
“生态建筑”不仅仅是指绿色植物的应用，单纯的颜色改变，更为重要的是环保材料的应用、环保的施工。在各种污染日益严重的今天，为了我们能有个健康的生活环境，设计师义不容辞。建筑是能源消耗的主要领域，人类对于建筑的需求经历了从遮掩一舒适一健康一绿色这样一个发展过程。第一个阶段是低能耗甚至零能耗阶段，第二、三阶段是高能耗阶段，第四阶段即现在所讲的生态建筑是高能量效率、大量利用可再生资源，突出强调能源节约和建筑材料资源的循环利用，以及人与自然的和谐，避免和减少建筑过程中对自然环境和资源的损害。目前中国建筑业物质消耗占全部物质消耗总量的15%左右，建筑能耗约占全部能耗的28%，建材生产，建筑活动造成的污染约占全部污染的34%。因此大力发展绿色建筑，推进建筑节能，对于解决中国能源问题，改善环境有着重要意义。同时随着中国城市化的快速推进，人民生活水平提高对住房需求的增加，中国建筑市场规模将进一步扩大，预计2020年全国房屋建筑面积达690亿m2，推进建筑节能的任务将是十分艰巨的。我国生态建筑的发展，应该遵循可持续发展原则，体现绿色平衡理念，充分展示人文与建筑、环境与科技的和谐统一，实现建筑的选址规划合理、资源利用高效循环、节能措施总和有效、建筑环境健康舒适、功能灵活多样的目标。
参考文献：
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[2] 王雅捷。低碳视角下的城市规划研究现状及发展方向[J]。北京规划建设，2010，(02)。
[3] 高裴，胡文佳。绿色建筑设计要点分析[J]。科技资讯，2010，(21)。
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[6] 唐兴荣。建筑物中转换层结构的现状和发展[J]。苏州城建环保学院学报。2011，(12)。