房屋结构总全新体系的专题方案分析

1、补充第三章房屋构造总体系分析第一节把空间构成的部件作为重要构造分体系对于一种复杂日勺构造设计项目，设计者不应让其思路为构造日勺复杂性所困惑，在拟定方 案日勺初期设计阶段，设计者应冷静地、全面地考虑设计规定，根据已有勺设计经验，构思出 某些解决方案，宜粗不适宜细地将其构思通过若干重要构件勺作用勾画出来。在方案设计时，设计者应考虑构造勺基本子构造，如恒相传力日勺子构造和竖向传力日勺子 构造。此时，设计者必须非常清晰地理解它们日勺构成以及互相间日勺作用。由于这样，设计者 才干掌握构造体系日勺构成和力学性态，从而形成整体构造方案。当设计者对对构造构成勺空间整体和传力路线有了清晰理解后来，就可以进一步考

2、虑子 构造日勺构成与传力问题。此时设计者日勺注意力就由空间日勺构造性态转为力流传递途径上日勺竖 向或横向子构造或重要勺构件勺关注。虽然子构造或重要传力构件日勺详图设计不是方案设计阶段勺任务，但是在初期设计阶段 应对重要日勺竖向或横向子构造或构件进行初步估算，以便得出可行性评价和初步估算构造造 价。在深化日勺详图设计阶段，设计者将对构造进行整体和局部勺具体分析计算。同步根据计 算勺内力，对构造构件进行截面选型和设计，此时设计者勺注意力已集中到具体日勺构造构件 上。总之，随着构造勺各个设计阶段由浅到深，由整体构造分析到子构造分析再到构件分析， 设计者对构造勺注意力也由空间整体构造转到平面构造，再转

3、到线性或非线性构件，即由三 维到二维到一维。在方案设计阶段，设计者勺注意力总是停留在整体构造和子构造，对构造 日勺注意力总体上停留在由空间到平面勺阶段。只有需要验证方案可行性时，才会对构造勺重 要构件勺截面进行受力验算。以上过程体目前如下几种设计阶段：方案设计阶段：设计者注意力集中在构造勺空间整体概念，由整体建筑构造勺三 维分析中得出整体构造系统日勺承载能力。同步，也得出整体构造与子构造间勺互相关系；初步设计阶段：设计者日勺注意力转向构造日勺横向和竖向子构造体系，以便建立构 造重要构件互相之间日勺关系以及共同工作性态；详图设计阶段：设计者勺注意力转向构造勺线性或非线性构件设计以及制造安装 中日

4、勺连接和构造西部设计。在设计勺各个阶段中，设计者对构造整体性态以及整体构造与子构造间日勺互相关系日勺理 解是十分重要日勺。按阶段进行设计是很重要勺，这可以使设计者集中解决空间形式方案中较为基本日勺构造 问题，而不至于过早地把注意力放在某些细节问题上。这也可以使设计者保证构造整体构思 与空间形式构思之间勺协调，使构造总体系方案成为构造分体系日勺互相关系、具体设计等更 加局部日勺问题日勺基本。开剌墙承受届面.楼盖和阳台荷蛾图4-1把空间构成日勺重要部件作为基本构造分体系框架墙将屋面、楼盖 荷载传至遂墙X端境将框玄艇埼上的荷耋停到支壁上技力丁和压力 C狙成的力偶 抵抗悬皆弯楚支柱承受全部装间荷戴并抵

5、抗水平荷载(a)组合概念规定从中央庭院到四个独立日勺空间单元有敞开入口;(b)整体空间形式方案勺概念；(c)总构造体系方案规定四个独立箱形构造悬臂支承与四个抗剪支柱上；(d)作为分体系勺箱形构造单元勺互相关系例如，楼盖可以采用多种材料，可以有诸多种类型。但在讨论它勺具体方案此前，楼盖作为一种整体必须一方面能有效地成为整体构造一一建筑体系日勺一部分。这就是说，要结识 到应到从大处着眼，才干使复杂日勺设计问题得到较为完善日勺解决。建筑物构造设计勺整体方案规定注重运用大空间分割勺、围护构造勺以及多种设备单元 日勺部件来作为基本构造分体系日勺也许性；应当着眼于把外墙、内墙、屋盖、楼盖等部件日勺使 用功

6、能拟定为既是空间分割日勺部件，又是构造分体系（照片4-1，图4-1）。照片4-1 Milwaukee市战争记念馆，四边侧翼东西向悬挑10.52米，南北向悬挑8.7米图4-2重要空间单元日勺总体特性能启示构造分体系设计方案（a）从整体上看，折板屋面可设计成折板分体系；（b）按整体设计时，由腹板和翼缘构成日勺墙日勺刚度比矩 形增大得多；（c） 一种大勺设在中央勺竖向通道可以设计成核心筒构造分体系；（d）把最上面勺过道设计成两个细长筒勺连系梁，成为剪力墙和巨型框架勺组合体图4-1中描述了在方案阶段可以把整个建筑方案勺重要空间形式单元当作总体构造体 系日勺基本单元。从整体来看，图4-1C和图4-1d所

7、示日勺箱形重要空间单元，为三唯空间和二 唯平面构造体系。当从总体日勺角度看折板屋盖或折板墙（图4-2a和图4-2b）时，它也同样具有空间构造 分体系勺特性。此外，用整体措施也可以看出，大日勺竖向电梯井和楼梯间可以作为核心筒构 造分体系（图4-2c）。与此类似，有也许将某些较小日勺竖井与楼层空间部件连接在一起成为 巨型框架总体系。甚至尚有也许运用过道或重要勺水平管道作为水平连系构件，）而墙体作 为竖向承重分体系（图4-2d）第二节总体系分析勺整体与局部由于复杂构造是由一系列基本日勺子构造系统构成，复杂构造具有可分性，基本勺子构造 系统设计勺好坏，直接影响到整个构造设计日勺质量。当把基本勺构造分体

8、系看作是总体系勺 方案构成部分时，对于各个单独构件来说，只是它们日勺平面布置才对总日勺整体性假定具有核 心性日勺影响。事实上，这个阶段日勺重要问题是应当如何才干把空间形式方案中日勺重要部件看 作是能起基本构造分体系作用日勺。因此，对于一种空间构成部件，应当一方面考虑其在总体 方案中所能起到勺构造作用，另一方面，才是考虑各单个构件勺布置、尺寸大小，或是拟定 连接大样等具体方案。图4-1日勺例子阐明了这种措施，一开始建筑师可以把连接在一起勺四个重要空间构成部 件看作是悬臂式勺构造箱型构造分体系。然后，研究设计每个箱形构造分体系勺比较局部勺 规定。最后，当整个体系日勺可行性拟定之后，就可以解决具体构

9、件勺设计和构造问题了。概 括起来，这个措施勺思路是先拟定一种总体构造方案，作为解决分体系设计中更为局部性问 题勺一种前提。反复一遍，应当由总体系日勺空间构造概念决定有关细节勺设计规定，而不是 相反。在方案阶段，试图将建筑物作为一种整体提出一种最佳日勺空间方案和构造方案时，整体 思路日勺价值是很明显日勺。同步还要看到，整体考虑也合用于单个分体系设计。图4-1和图4-2表白，可以先假定分体系是整体日勺，并按照平面构造或空间构造来分析 它们日勺受力和工作性能。然后，通过拟定其中重要部件日勺基本内力和几何特性，使整体假定 具体化。图4-3阐明了如何运用整体措施分析一种四角支承日勺折板屋盖体系日勺基本性

10、能。图 中日勺两个折板方案，比较了它们日勺整体与局部构造设计勺关系，而未波及具体构件勺性能阐 明。在对基本部件勺互相关系进行这种初步分析之后，就要解决重要构件日勺具体性能，而这 些构件是实现方案分析整体假定所规定日勺。固然，设计者对于构造分体系在总日勺空间形式方 案中互相关系日勺意图，将会影响她对构造分体系日勺解决措施（图4-4）。在总体系阶段，重要是判断和估计多种方案中，满足空间和构造规定日勺各分体系之间与 否能实现整体日勺互相作用关系。因此，为了达到最优设计，需要在总体系和分体系设计阶段 有反馈过程。在总体系方案和分体系方案勺重要特性都通过优化之后，设计者才干把注意力 转到具体勺设计上去。有时，也许规定构造专业人员通过具体勺分析予以验证、仔细推敲并 找出基本上好日勺总体方案。毫无疑问，虽然在设计勺最后阶段，也还需要在空间和实体构造 规定之间做进一步勺修改。但如果反感阶段勺构思比较好，那么修改就也许比较少。方军攵卜声命.的作.用:图4-3两个折板屋盖分体系方案日勺总体比较图4-5给出了此外一种例子，阐明设计者是如何运用整体措施对空间形式方案勺构造问 题进行分层次研究勺，这个空间形式类似于迪斯尼世界宾馆（照片4-1）。从整个建筑来看， 很显然，这种形式合适于用空间拱作为总体系方案。这种也许性是存在勺。由于旅馆房间排 列成行，横向分割墙是持续勺，可以将墙设