建筑結構設計概論

1、第1章 建筑結構設計概論 一個建筑工程項目，從著手設計到最終建成，一般要經過兩個過程：“設計”和“施工”?！霸O計”就是將一棟房屋的內外形狀和大小，以及各部分的結構、構造、裝修、設備等內容，按照“國標”的規(guī)定，用正投影方法，詳細準確地表達出來，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計的基本知識，包括建筑設計內容、設計依據(jù)和建筑工程圖的分類等。1.1 建筑設計的內容和過程 建筑設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鍵的環(huán)節(jié)。在建筑設計這個環(huán)節(jié)中，通過設計者巧妙、完整的構思，最終繪制成能表達建筑物立體形象的建

2、筑圖紙。因此，在學習建筑設計之前，應該首先對建筑設計的內容和過程有一個概括性的了解，為學習利用AutoCAD 2008繪制建筑圖打好基礎。1.1.1 建筑設計的內容設計者在建筑建造前要進行建筑設計，按照國家規(guī)范、地方法規(guī)、政府審批文件及建設單位計劃書中的有關設計任務進行構想，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 方案設計階段 方案設計是建筑設計的第一階段，它的任務是提出設計方案。在方案設計之前需要做大量的準備工作，具體內容如下所述

3、。 1. 接受委托任務書并熟悉任務書內容 2. 搜集、分析研究資料和數(shù)據(jù) 3. 深入實地的調查研究1.1.3 初步設計階段 初步設計是對方案設計的進一步細化。初步設計階段的主要任務是進一步研究、論證設計方案在技術和經濟上的合理性、科學性以及可實施性，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)調編制新建工程的各專業(yè)圖紙和說明，為施工圖階段做準備。 初步設計圖要反映房屋功能組合、房屋內外概貌和設計意圖，具體的圖紙和文件有以下幾種。 設計總說明： 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 施工圖設計階段施工圖設計是建筑設計的最后階段，也是將設計

4、者構思變成圖紙的重要階段。施工圖設計階段是在初步設計的基礎上完成施工圖，然后提交施工單位進行施工。施工圖設計是為滿足工程施工各項具體要求，解決施工中的技術措施、用料及具體做法，提供一切準確可靠的施工依據(jù)。包括確定工程尺寸及用料，繪制建筑、結構、設備等全部施工圖紙，編制工程說明書、結構計算書和工程預算書等內容。施工圖設計的圖樣（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準。施工圖設計階段的具體圖紙和文件有以下幾種。建筑總平面圖：深化初步設計內容，確定場地豎向標高、標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：除表達初步設計或技術設計內容

5、以外，還應詳細標出門窗洞口、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。建筑構造詳圖：應詳細表示各部分構件關系、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。各工種相應配套的施工圖紙：如基礎平面圖、結構布置圖、鋼筋混凝土構件詳圖、水暖電平面圖及系統(tǒng)圖、詳圖等。設計說明書：包括施工圖設計依據(jù)、設計規(guī)模、面積、標高定位、用料說明等。結構和設備計算書、工程概算書等文件。1.2 建筑設計的原則和依據(jù) 建筑設計必須遵守由國務院有關部委頒發(fā)的建筑設計規(guī)范、規(guī)程和通則，以確保設計的建筑安全、經濟、適用。

6、1.2.1 建筑設計規(guī)范建筑設計要遵守的現(xiàn)行國家建設部頒布的建筑設計的綜合規(guī)范，綜合規(guī)范主要有：建筑設計防火規(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建筑設計要遵守的單項規(guī)范劃分比較細，例如：住宅建筑設計規(guī)范GB 50096-1999中小學校建筑設計規(guī)范GBJ 99-86建筑設計要遵守的制圖標準有：房屋建筑制圖統(tǒng)一標準GB/T 50001-2001總圖制圖標準GB/T 50103-2001建筑制圖標準GB/T 50104-2001建筑結構制圖

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

8、互影響的。設計需保證內外風格、標準協(xié)調一致。創(chuàng)意新穎：構思是設計的靈魂，要有足夠的信息量和思考時間來保證在設計前期逐步形成一個新穎獨特的構思。標準化和多樣化相結合，共性與個性相結合。在滿足當前需要的前提下，適當考慮未來提高、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。嚴格遵守規(guī)劃部門制定的建設規(guī)劃及實施條例。遵守上述國家建筑設計規(guī)范。1.2.3 建筑設計依據(jù)在具體建筑設計中，主要以下述幾方面作為設計依據(jù)。1建筑的構成要素:建筑的要素包括建筑功能、建筑的物質技術條件和建筑形象。2建設條件:建設條件是指區(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、廣場等建設情況以及公共服務（商業(yè)、文教、金融等）設施和基礎（橋涵、排水、供電、供暖、電信等）設施情況、文物古跡情況。3城市規(guī)劃設計條件:城市規(guī)劃設計條件是當?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、風向、風速和云霧等內容。在設計前應收集當?shù)氐臍庀筚Y料，作為設計依據(jù)。例如：炎熱地區(qū)的建筑物應考慮隔熱、通風、遮陽等問題。降雨量大小決定著屋面形式和構造等。5地形、地質條件: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家具設備:家具和設備是人們工作、生活中的必需品。因此在進行建筑平面和空間設計時，既要考慮到家具、設備的尺寸，還要考慮到人們在使用家具和設備時在其周圍必要的活動空間，因此家具、設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需求、精神需求與工程技術結合起來，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)建筑結構的材料分類 4根據(jù)承重結構類型分類 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、墻體、梁、柱、樓地面、樓梯、門窗、屋蓋等主要構件組成的，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、結構施工圖、設備施工圖（水、暖）、電氣施工圖等，一般簡稱為建施、結施、水施、暖施、電施等。1圖紙目錄:圖紙目錄單獨或者和設計總說明一起，作為一套工程圖紙的首頁。2設計總說明:是施工圖前的具

12、體文字說明。包括施工圖的設計依據(jù)、建筑項目的設計規(guī)模和建筑面積、項目的相對標高和總圖絕對標高的對應關系、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、內部劃分、空間分割、構造作法、內外裝飾以及有關的施工要求，是建筑工程圖中最基本的圖樣。4結構施工圖（結施）:結構施工圖是按照結構設計要求繪制的，用來表示建筑物承重結構的布置、形狀、大小、材料、類型及構造作法等情況。結構施工圖是開挖基槽、支模板、綁鋼筋、設置預埋件、澆搗混凝土及編制預算與施工組織計劃的依據(jù)。5設備施工圖（設施）:一座建筑除建筑、結構兩大部分外，還有給排水、采暖等設備。設備施工圖是表明給排水、采暖各專業(yè)管道與設備的布置和走向、構件作法和設備安裝要求等情況的圖樣，是設備施工的重要依據(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、光線網等。1.