作者：夏卓文      來源：智和結構

 

智和事務所——結構專家

專注結構優化20年

 

初步設計階段的結構概念設計

 

初步設計階段，建筑師的側重點是精心改善已經確定下來的設計方案，而建筑師對結構的要求也轉移到做分體系具體方案的粗略設計上。一個好的建筑物設計方案，應該是做到建筑構件盡量多的重疊，而不是非常孤立的建筑與結構，甚至是矛盾的建筑與結構。

 

 

而初步設計初期，結構應該盡可能的去確定每個分體系的存在形式，并使這些分體系協調的連接成一個整體，在不同結構分體系的連接處，結構的位移與內力應該是協調一致的，而且這些分體系盡可能的采用建筑需要的元素。我們先從豎向分體系跟水平體系兩種體系來分析。

 

 

——豎向體系——

 

豎向體系的分類

 

目前建筑的豎向構件主要有墻、柱、撐等，結合其不同的布置，豎向體系大概有以下幾種分法：

而根據這些體系的剛度、強度、延性等能力的不同，結合以往的工程經驗及數據計算，人為的規定了各種體系的具體設計細節。

 

 

豎向體系的作用

豎向體系主要分為承擔豎向荷載與水平荷載兩種：

豎向荷載

豎向荷載作用下，可以近似的認為荷載通過樓板傳給梁，梁傳給墻、柱，在這種傳力模式下，力的傳遞遵從彎矩分配法。

 

豎向荷載傳到柱子以后，主要引起的是柱子的軸向變形的問題。

柱子之間如果軸向變形差別太大，就會引起框架梁很大的附加應力，設計的時候要注意根據豎向荷載調整柱子的抗壓剛度，使相關柱、墻的豎象變形相對合理。

 

 

水平荷載

 

水平荷載主要有地震作用跟鋒荷載兩種，建筑物把基礎、墻柱、梁、板等構件通過不同的方式連接起來，形成不同樣式的結構體系，也形成各種各樣的抗側剛度來抵抗水平力。

 

 

 

在不同的水平力及不同的抗側剛度作用下，建筑物出現側向變形。

 

 

水平體系

 

 豎向體系的分類

 

居住功能的要求往往要求樓蓋的表面比較平坦，為此， 建筑物的主要水平體系往往做成平板式。在垂直方向，平板通過抗彎起著支承樓面或屋面荷載的作用，在水平方向，平板起著隔板或墻柱連接構件的作用。水平體系跟豎向體系是相互作用的，豎向支承構件的間距越大，則水平體系的結構高度也越大，因此，一個有經驗的設計師應合理把握這個兩者的關系，在提供開闊的使用空間的同時，也使為此增加的結構成本控制在合理范圍內。水平分體系有板跟梁兩種構件。細分大概有平板體系、板—梁體系、主—次梁體系、空間桁架體系等。

  

板直接承受豎向荷載，通過板的變形傳到最近的剛度大的構件去，再傳給豎向構件、基礎。而這種板、梁、柱、墻的不同布置，既影響了豎向荷載的傳遞方式，也影響到水平荷載的傳遞方式。 

 

 

 

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注：本文來自于深圳市智和建筑工程設計事務所，版權歸原作者所有。