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建筑工程概述之建筑構造學(xué)

2008-08-10 11:34    【  【打印】【我要糾錯】

  建筑構造學(xué)是研究建筑物的構成、各組成部分的組合原理和構造方法的學(xué)科。主要任務(wù)是根據建筑物的使用功能、技術(shù)經(jīng)濟和藝術(shù)造型要求提供合理的構造方案,作為建筑設計的依據。

  中國先秦典籍《考工記》對當時(shí)營(yíng)造宮室的屋頂、墻、基礎和門(mén)宙的構造已有記述。唐代的《大唐六典》,宋代的《木經(jīng)》和《營(yíng)造法式》,明代成書(shū)的《魯班經(jīng)》和清代的清工部《工程做法》等,都有關(guān)于建筑構造方面的內容。

  公元前一世紀羅馬維特魯威所著(zhù)《建筑十書(shū)》,文藝復興時(shí)期的《建筑四論》和《五種柱式規范》等著(zhù)作均有對當時(shí)建筑結構體系和構造的記述。在19世紀,由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,建筑材料、建筑結構、建筑施工和建筑物理等學(xué)科的成長(cháng),建筑構造學(xué)科也得到充實(shí)和發(fā)展。

  在進(jìn)行建筑設計時(shí),不但要解決空間的劃分和組合,外觀(guān)造型等問(wèn)題,而且還必須考慮建筑構造上的可行性。為此,就要研究能否滿(mǎn)足建筑物各組成部分的使用功能;在構造設計中綜合考慮結構選型、材料的選用、施工的方法、構配件的制造工藝,以及技術(shù)經(jīng)濟、藝術(shù)處理等問(wèn)題。

  建筑結構是構成建筑物并為使用功能提供空間環(huán)境的支承體,承擔著(zhù)建筑物的重力、風(fēng)力撞擊、振動(dòng)等作用下所產(chǎn)生的各種荷載;同時(shí)又是影響建筑構造、建筑經(jīng)濟和建筑整體造型的基本因素。為此就要研究建筑物的結構體系和構造形式的選擇;影響建筑剛度、強度、穩定性和耐久性的因素;結構與各組成部分的構造關(guān)系等。建筑結構體系的類(lèi)型,基本可分為:木結構建筑、磚混結構建筑和骨架結構建筑,裝配式建筑和工具式模板建筑,筒體結構建筑、懸掛結構建筑薄膜建筑和大跨度結構建筑等。

  對于建筑物來(lái)說(shuō),屋頂、墻和樓板層等都是構成建筑使用空間的主要組成部件,它們既是建筑物的承重構件,又都是建筑物的圍護構件。它們的功能是用來(lái)抵御和防止風(fēng)、雨、雪、凍、地下水、太陽(yáng)輻射、氣溫變化、噪聲以及內部空間相互干擾等影響,為提供良好的空間環(huán)境創(chuàng )造條件。

  按照建筑功能需要而設置的構件和設施,包括樓梯、臺階、陽(yáng)臺、雨篷、欄桿、隔斷、門(mén)、宙、天宙、火墻、火炕和房屋管道配件等。建筑配件除滿(mǎn)足使用功能要求外,均有藝術(shù)造型方面的要求,在習慣上把中國古代屬于小木作范圍的如門(mén)、宙、欄桿、隔斷、固定家具以及頂棚、地面、墻面等構件歸入建筑裝修。

  單純?yōu)榱藵M(mǎn)足視覺(jué)要求而進(jìn)行藝術(shù)加工的則歸入建筑裝飾。建筑裝修和裝飾同建筑的藝術(shù)表現和使用功能有密切關(guān)系。為此,就要研究構配件的功能、造型、尺度、質(zhì)感、色彩以及照度等有關(guān)問(wèn)題。

  為了防止建筑物在使用過(guò)程中受到各種人為因素和自然因素的影響或破壞,必須研究下述問(wèn)題,并采取安全措施,如建筑防火、建筑防震建筑防爆、建筑防塵、建筑防腐蝕、建筑輻射防護、建筑屏蔽、地下,室防水、外墻板接縫防水以及變形縫等。

  建筑構造是為建筑設計提供可靠的技術(shù)保證,F代化的建筑工程如果沒(méi)有技術(shù)依據,所作的,設計只能是紙上的方案,沒(méi)有實(shí)用價(jià)值可言。建筑構造作為建筑技術(shù),自始至終貫穿于建筑設計的全過(guò)程,即方案設計、初步設計、技術(shù)設計和施工詳圖設計等每個(gè)步驟。

  在方案設計和初步設計階段,首先應根據該工程的,社會(huì )、經(jīng)濟、文化傳統、技術(shù)條件等環(huán)境來(lái)選擇合宜的,結構體系,使所設計的建筑空間和外部造型具有可行性和現實(shí)性;在技術(shù)設計階段還要進(jìn)一步落實(shí)設計方案的,具體技術(shù)問(wèn)題,并對結構和給水排水、供暖、供電、空調設備等工程項目進(jìn)行統一規劃,協(xié)調各工程項目之間的交又矛盾。施工詳圖設計階段是技術(shù)設計的深化,處理局部與整體之間的關(guān)系,并為工程的實(shí)施提供制作和安裝的具體技術(shù)條件。

  隨著(zhù)建筑業(yè)的發(fā)展,多層建筑、高層建筑、大跨度建筑以及各種特殊建筑都在構造上不斷提出新的研究項目。例如建筑工業(yè)化的發(fā)展,對構配件提出既要標準化,又要高度靈活性的要求;為節約能源而出現的太陽(yáng)能建筑、生土建筑、地下建筑等,提出太陽(yáng)能利用和深層防水、導光、通風(fēng)等技術(shù)和構造上的問(wèn)題;核電站建筑提出有關(guān)防止核擴散和核污染的建筑技術(shù)和構造的問(wèn)題;為了在室內創(chuàng )造自然環(huán)境而出現的“四季廳”有遮蓋的運動(dòng)場(chǎng),提出大面積頂部覆蓋的技術(shù)和構造的有關(guān)問(wèn)題等,都有待于深入研究。

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