建筑师结构基本知识.docx

建筑师结构基本知识 主持人：今天我们很荣幸请到程懋堃先生，程懋堃是教授级高工，国家的勘察设计大师，是北京院的总工程师。我所了解混凝土结构规范是程先生参加编著的。今天主要是从结构的角度和大家作一下全面的培训。五合国际是一个年轻的事务所，现在也往施工图方面发展，但是从技术角度包括思维方式的都需要进一步的提高。下面欢迎程懋堃进行精采的讲座。 吴观张：我和程懋堃合作几十年了，我们一起做的首都宾馆。程懋堃先生是 50 年交通大学毕业，是国内很知名的结构设计大师，有很丰富的实践经验，我到了五合国际来了半年多，我发现建筑方案需要有结构的常识，这样建筑方案将来的可操作性就高一些。由于程懋堃先生业务水平比较高，对建筑的理解也是非常深刻的，有很多的技术手段。今天给大家讲一点我们应该掌握的一些常识，这些对我们大家进行初步设计都有很大的好处。现在我们请程总给各位讲一下。 程懋堃：很高兴有机会和大家见面，今天的讲座不一定能满足大家的要求。通过今天和大家认识了，以后大家在做方案的时候遇到困难，可以来找我。不是说谁本事不好做不到，就是有的时候是因为环境比较局限，所以有的地方没有想，找我也许可能帮大家出一下主意。 这个是国外杂志上 98 年上的一个图，这是世界一些是最高建筑物的比较，现在世界所谓的最高建筑都是假的。从这张图就可以看出来，这是埃及金字塔，这是美国华盛顿纪念碑，这是苏联军工企业的高烟囱，这是帝国大厦，这是马来西亚双塔号，这是被炸掉的纽约世 贸大厦，实际上世界上最高的是美国芝加哥的 SEARS TOWER。包括现在台湾的 101 大楼，实际上它只有 90 层，上面也一个细脖子的塔11 层号称 101 层，所以都是不准确的。 今天介绍一下几种常用的结构体系，最常用的框架结构，它的优点是空间大，灵活，但是纯框架结构对抗震是不太有利的。1976 年唐山地震的时候影响到了北京。给大家举一个例子北京饭店，这是解放以前盖的楼，这是一个 8 层的楼的框架结构，这是 1973 年完成框架剪力墙的结构。唐山地震发生的时候，8 层楼的框架结构在 7 层和8 层它的空心砖的填充墙都发生交叉裂缝，主体结构没有坏，但是客人害怕，都跑了，损失很大。这种框架剪力墙结构要好的多，在地震的时候没有受到损失。 还有天津的友谊宾馆，一个 8 层楼的框架结构坏的比较严重。而11 层的框架剪力墙结构基本没有损坏。因此纯框架结构在地震区盖是不太合适的。我们院有一个土政策规定，框架结构在地震区只盖5 层，再高要加一定数量的剪力墙，提高抗震的能力。 再有一个是框架剪力墙结构，我们经常用的中间是混凝土筒体， 这个空间布置灵活，是在中国经常用的结构。 第三种是剪力墙结构，竖向是钢筋混凝土墙，一般住宅和旅馆用这个结构比较合适。 经常听到有超高层之类的说法，美国人分类是这样的，是按 40 层分类的，40 层以下按是低高层，40－100 是中高层，100 层以上是超高层。40 层以下一般用建筑物内部的构件来抵抗水平力等等。40 层以上用建筑内部构件是比较费的，所以美国的高层建筑很多立面上是大斜叉，用墙外表面的构件来抵御水平力。除了斜叉以外，就是外圈用密排柱，一般在4 米左右的间距，用这些柱子来组成密排柱，这种来抵御水平力也是非常好的。大家看一下世贸中心就是用这样方法来抵御水平力的。 下面说几种建筑类型，常用的结构形式。第一来说一下办公楼形式，办公楼都是比较高，都是框架剪力墙结构，最常见的是中间是核心筒，中间是电梯间等等，外圈是柱子。内筒和外墙之间的距离不能太小，在美国一般是 12 米。我们的高层结构建筑的规则里边写到不 宜超过 10 米，这个规定我们已经突破了，所以说这个规定还是有所保守的。 我们最近做了一个工程，叫金帝中心，是美国人做的方案，我们做的施工图，我们的梁高度做了跨度的 1/20 到 1/22，现在盖完了没有问题。一般来说，8 米左右的柱网梁的高度不应该超过 500。有的人说宽扁梁，其实这个概念是错误的。 现在很多同事用规范不是活学活用，条文是死的，人是活的。工程是千变万化的。一个规范一两年后都是落后的，规范根据的是过去的科研成果，但是科学技术是不断进步的，那这过去的规范约束将来的发展是不正确的。所以美国的规范都不是强制性的。 高宽比也是错误的，下面我们来讲一下为什么。这是平面，这是宽度，这是高度，高度和宽度比不能超过多少多少，有这么一个说法。那么如果说是这样一个弧型平面，高宽比该怎么算呢？这个高宽比是 怎么来的呢，我们在 80 年代的时候，几个人在编一个高层建筑设计规程。80 年代初期的时候国内对高层建筑设计心理没有底，我们就提出高宽比的一个要求，但是到了现在变成了限制这是不对的。 办公楼标准层高是 3.6、3.8、4.0。这里对净高有要求，所以就导致要求做结构的时候梁要尽量做的扁。我听说现