老庄结构免费讲座之十三如何学习建筑结构设计[本讲座完全免费,讲座采用网络技术,不受地域限制。详情见群共享!]老庄建筑结构设计培训学院()主讲人QQ:1192838938讲课时间:2010年05月23日(周日)晚21:00[申明]本课件由老庄结构院撰写!未经老庄结构许可,本课件任何人和任何单位不得借用!老庄建筑结构设计培训学院(简称老庄结构院)简介老庄建筑结构设计培训学院由三名具有丰富工程设计经验的一级注册工程师于2009年06月创办成立,三名创始人分别来自广州、武汉、北京的著名甲级建筑设计院。目前老庄结构学院拥有7名讲师,绝大部分具有硕士学位、一级注册工程师资格证、高级工程师职称。老庄结构院以培养具有高水平实战能力的建筑结构设计人才为目标,坚持“结构设计如同走路吃饭一样简单”一样的办学理念,让学员轻松愉快地学习建筑结构设计,把枯燥乏味的结构设计理论讲解的轻松易懂,让学员在短时间内快速提高自己的结构设计水平。老庄结构院成立半年来已经培训了四期学员,参加老庄结构免费讲座和结构培训的学员人数达数千人次,并取得学员和网友的一致认可。五期培训班于2010年07月开学,详情见:老庄结构院官方网站:一、建筑结构设计的特点二、结构在建筑中的三大作用作为一名结构工程师,要想成功地设计一栋建筑的结构,首先必须弄清楚结构的功能及它在建筑中的作用,也就是说必须对自己所进行的工作有一个清晰的认识,从而为自己的工作确定一个正确的地位。在民用建筑中,结构主要起到以下三方面的作用:(1)形成建筑所需要的空间。空间对于一个民用建筑而言是灵魂和核心,一个好的建筑必须有一个良好的空间,也就说建筑常说的“功能决定一切”。一个民用建筑首要而且最重要的目标是提供人们生活活动的场所空间。例如住宅是提供给人们居住生活的场所,学校是提供给学生老师教学的场所。因此结构工程师的首要任务就是为建筑搭建这样一个空间,当然空间的组成与布置由建筑师去构想和设计。如果一个建筑建成后没有形成建筑师所设计和需要的空间,那么这个建筑就是失败的,当然结构也是失败的。例如一栋住宅楼,为了使用的方便及空间的简洁,客厅及卧室的上空总是希望没有梁穿过的,当然更不允许室内有墙或柱了。所以说结构的首要作用就是帮助建筑师形成建筑空间。(2)抵御外在荷载及作用,保证建筑结构的安全。一栋建筑从开始建造到建成使用期间,它总是要承受各种外界作用,例如地球引力(重力)作用、人们的活动、风荷载甚至地震作用等等。这些作用会在结构内部产生内力及变形,如果结构不能承担这些外部作用,那么这栋建筑就会破坏甚至倒塌,从而造成生命和财产的损失。因此结构最根本和最重要的作用是抵御各种外在荷载及作用。这也一个结构工程师最重要的任务。(3)塑造建筑外部形态。建筑不仅作为一种物质客观存在,为人们提供活动场所和空间,而且还作为一种艺术存在,为人们提供一种艺术的享受,所以说建筑是技术与艺术的综合体。因此,结构的另一个作用就是配合建筑形成完美的建筑外部形态,达到建筑与结构的统一,而不是两者的分离。因此,一个成功的建筑结构应该是满足建筑要求、结构受力合理可靠、结构与建筑统一的。三、建筑结构设计的三大步骤建筑结构设计包括三个部分:概念设计、计算分析及构造设计。概念设计体现了结构工程师的设计理念,计算分析则是通过有限元软件分析结构从而从数值上定量地印证设计理念,而构造设计则是通过适当合理的构造设计来实现设计理念。现在的建筑结构越来越复杂,掌握良好的设计方法和按照正确的设计步骤进行设计,将会使得设计效率大大提高,达到事半功倍的效果。对于一个大型的建筑项目,建筑结构设计主要可分为三个阶段:方案设计阶段,初步设计阶段,施工图设计阶段。(1)方案设计阶段这也就是通常所说的概念设计阶段,该阶段结构工程师主要是配合建筑师从结构整体上确定结构方案,而不是从构件细节去构思总体结构方案。所谓从结构整体上确定结构方案就是从结构的竖向体系及水平体系的选择方面去构思,而不要拘泥于构件设计。这时候通常都要做多个结构方案的对比分析,主要从满足建筑要求、结构受力、施工技术及工程造价四个方面进行分析。这个阶段需要确定结构体系和结构材料。该阶段属于定性分析阶段,主要体现了设计者的设计理念。同时该阶段的工作是全局性,一个结构是否成功在很大程度上取决于方案阶段的构思。一般情况下,该阶段的工作主要由总工或专业负责人完成。(2)初步设计阶段在方案设计完成后,就进入初步设计阶段,这个阶段结构工程师着重论证和设计结构主要分体系,以确定其主要构件的截面尺寸和连接做法。在总结构体系这个目标下,弄清楚和解决分体系相互关系以及设计中的矛盾。在这个阶段必须建立比较精确的计算模型进行计算分析,需要调整结构布置及构件尺寸,使得结构计算结果如位移、轴压比、周期比等基本满足规范要求,大部分构件没有超筋。主要计算控制指标如下:位移:周期:轴压比:平均重度:梁配筋率:主要绘制工程图纸:基础布置图各层结构布置图墙柱布置图(3)施工图设计阶段在施工图设计阶段,设计者和建设单位对初步设计的方案可行性满意了,全部设计的基本问题已经解决,细节设计也不会引起结构大的改变。这阶段设计的重点是所有分体系构件的细部设计,即构件配筋设计及节点大样设计。三阶段设计方法的本质是解决问题必须从大局入手,把握整体,然后再逐步解决细节问题,即从整体到局部的思维方法。如果反过来解决问题从细节入手,那么就会本末倒置,使得工作效率大大降低。当然三阶段设计方法不是认为细节问题不重要,只是将细节问题放在后面来解决。实际上细部设计是至关重要,“细节决定成败”可以是最好的诠释,很多结构发生破坏都是因为构造设计不当。主要绘制工程图纸:基础平面图底板结构平面图地下室结构平面图首层结构平面图各标准层结构平面图屋面层结构平面图墙柱配筋平面图四、结构设计的四个基本准则(1)承载力(2)刚度(3)延性(4)稳定五、结构工程师的专业素质六、结构设计的思维方法