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結構設計新手如何自學建築結構設計?


我覺得對於新手而言,難的不是攻克某個項目,難的是找不到入門的方法,不知道如何學起,不知道所謂的重點在哪裡,看到這個問題時想到之前有很多結構高手出過諸多的學習方法學習指南,然並卵因為對於從零開始的新手連方向都沒有又何來的興趣與基礎,大四那年我記得我看過一個帖子,結構設計新手的七種武器,當然沒錯這是個培訓機構出的,不否認是我覺得在那個階段看過的很有益的一份資料,同任何學科一樣,建築結構領域想要攀登高峰,也不是一朝一夕之功。

以下轉載(結構設計新手的七種武器)

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資料的下載地址:http://pan.baidu.com/s/1dDuzM4x

第一種武器:熟悉結構設計的任務和內容

如果你的職業規劃是結構設計,了解民用建築結構設計的深度很重

要,起碼要知道結構設計不同階段的不同設計內容,這樣可以做到有

的放矢,心中有數。如果連起碼的設計內容都不是這裡缺一點就是那

里漏一點,想不被審圖辦打回來都難!

第二種武器:紮實的結構理論基礎知識大學本科的材料力學、結構力學、混凝土設計原理、工程結

構抗震設計、土力學與地基基礎等等這些和結構設計緊密相關的主幹課程務必要重視。真正的高手一定是具備理論和實踐相結合的素質,但如果這些理論不過關的話何談理論與實踐相結合呢?很多學生在學校的時候總是覺得學校的課程枯燥無味,不知道學這些知識和實際的設計有什麼樣的聯繫。其實當你真正地涉足設計的時候卻往往發現:原來我們90%的設計總是可以從我們的大學課程中找到它的原型。我們很多學員都是在開始設計的過程中發現自己大學的主幹課程學得不紮實然後惡補,與其亡羊補牢,不如未雨綢繆。如果你的職業規劃是結構設計,這些和結構設計緊密相關的主幹課程務是一個必須跨過去的坎,任何抱著僥倖心理而又想做好結構設計的思想都是不切實際的,在這個原則問題上是無法妥協也是沒有捷徑而言的。

第三種武器:PKPM建模及整體計算分析

在中國做結構設計,僅僅只靠PKPM打天下不是萬能的,但不會PKPM是萬萬不能的!雖然它有很多暗箱操作,也有很多計算近似處理不合理的地方,比如連梁採用的是梁單元而不是殼單元,這會導致連梁與牆在邊界處的變形協調無法採用精確的有限元劃分。但是作為中國應用最廣泛、也最容易上手的結構設計軟體,至少在現階段就整體而言它仍然是實戰結構設計中最好的軟體。

對新手而言,開始最大的障礙是不知道如何建立模型。

原因主要有兩個:

其一:是不知道如何將建築圖包含的內容簡化為建模所需要的結構語言。因為大學是學歷教育,給你的是已經簡化了的結構模型,連荷載也都給出,剩下的只需要計算內力等效應問題就可以了。可是計算模型怎樣從實際工程簡化而來的不知道,荷載為什麼取這樣的數值不知道,計算出來是否合理不知道。

其二:模型如何簡化與你的設計思想息息相關,如何化繁為簡,抓主放次,說到底是你的結構思想如何在模型中體現,這才是結構設計的真正精髓。現在的設計周期很短,一般一個中等複雜的高層住宅(比如33層框剪結構帶地下室)一個月就要出施工圖,如果建模及調整模型、通過整體計算就花了一個星期,不用說肯定畫不完,一般最多兩天,快的話一天就夠。如果是純剪結構的話一般一天就可以通過,快的話半天就夠。

第四種武器:手算能力(計算手冊、設計手冊加速查手冊)新手不僅要會電算,手算也是必須要會的。大的設計院很強調這一點!手算的過程不僅能加深你對結構受力分析的理解,而且對它的一些適用條件也能有深入的認識,這是以後分析判斷結構構件計算結果是否合理的重要能力之一!

混凝土結構主要手算部分:

就結構構件而言:板、梁、柱、樓梯、地下室外牆、雨篷梁等

就構件計算內容而言:受彎、受剪、受壓、受扭

砌體結構主要手算部分:

就結構構件而言:過梁、挑梁等

就構件計算內容而言:受彎、受剪、抗傾覆

第五種武器:強大的施工圖繪製軟體

結構探索者(TSSD)+天正建築+天正結構+Express(圖層管理器外掛)

  多年前我的一位搞軟體研發的同學曾經講過,軟體20%的功能是給80%的人用的,80%的功能是給20%的人用的,但真正把這20%用好的人卻不到5%。在施工圖繪製中我們面對的是大量的重複性勞動,比如梁的配筋、板的配筋等,因此選擇適合自己的結構繪圖軟體是至關重要的。

天正建築最強大的功能就是其對象屬性集成,任何天正圖素都是有屬性的,很方便命令修改,尤其

是其專業標註功能更是強大,其缺陷在於其結構詳圖的繪製功能稍差(可以說基本沒有,當然這是由於它本身就是建築繪圖軟體)。

探索者(TSSD)則與此相反,其標註功能雖說也很強大,可是其標註出來的圖形全部為沒有屬性的線條,很難修改,其最大的優點在於其結構構件的計算及其繪圖方面,特別是剪力牆構件做得很經典。

天正結構在鋼結構方面有自己的特色,比如計算及繪製吊車梁就很方便。在混凝土方面這方面不如

探索者。

上述三種軟體各有優缺點,將三者的優點結合起來也許是個不錯的選擇

第六種武器:施工圖設計及繪製

1.施工圖審查要點了解(知己知彼百戰百勝)

施工圖審查應包括以下主要內容:

1)、是否符合《工程建設標準強制性條文》和其他有關工程建設強制性標準。

2)、地基基礎和結構設計等是否安全。

3)、是否符合公眾利益。

4)、施工圖是否達到規定的設計深度要求。

5)、是否符合作為設計依據的政府有關部門的批准文件要求。

施工圖審查的意義和重要性

施工圖審查是基本建設程序的重要環節,這是法律規定的。未經審查批准或審查不合格的設計文件不得使用。對設計合同和設計取費的監管,對無證、越級設計和出賣圖簽圖章及個人執業印章的監管等,都可通過該環節來加大對市場的監管力度。

2.施工圖設計

1).結構強條要謹記

2).設計中的構造措施是實現設計中的很多重要抗震概念的保證,一定要充分重視!其中混凝土結構構造手冊(第三版)圖文並茂,緊密結合規範及常見的問題給出了詳盡的做法。新人一定要在這本書上多下功夫,這樣在進行施工圖設計的時候可起到事半功倍的效果!

比如:板上開洞的構造措施(混凝土結構構造手冊(第三版)P102):

3.施工圖繪製

1).結構施工圖繪製時不能隨心所欲,否則地域不同,單位不同畫出來的圖就會五花八門,這樣CAD製圖統一規則就應運而生。

2)11G101系列給結構設計帶來的方便快捷毋庸置疑,這也是現在設計周期大幅縮短的重要原因。結構新人在開始時運用這些標準圖集時務必要鑽研吃透,否則可能因為表達錯誤造成安全隱患!

3).施工圖設計最忌諱的是從零開始,要學會參考牛人的作品,吸取前人的經驗再往前走是比較快捷的途徑。

4).入鄉要隨俗,到一個新的設計院要適應那個設計院的風格和表達方式,不要水土不服,其實只要核心的計算一樣就可以接受,一個人融入一個新的團隊也是能力的重要體現!

第七種武器:結構大樣圖繪製

1.了解大樣圖繪製的原理

2.多參考前輩繪製的大樣圖

相關大樣圖集類資料下載地址:結構設計新手必備的第七種武器:結構大樣圖繪製.rar_免費高速下載

結構大樣圖集錦:

寬扁梁大樣圖.dwg

某實際項目大樣圖.dwg

剪力牆大樣圖.dwg

框架梁大樣圖.dwg

框架柱大樣圖.dwg

坡屋面大樣圖.dwg

砌體常用大樣圖.dwg

其它1.dwg

其它2.dwg

其它3.dwg

其它4.dwg

以上這七種武器相輔相成,缺一不可。前兩種武器在於了解目標,打好基礎,重在結構理論;第三、四種武器在於解決結構計算(整體計算和局部構件計算)的問題,重在結構安全性;後面三種武器在於如何用圖紙的方式實現結構設計的思想和完成既有建築的功能,重在理論和實踐的結合。

什麼才是一個結構設計師的終極武器呢,那就是強烈的好奇心和學習精神。沒有比強烈的好奇心和學習精神更好的武器了,它是我們永攀高峰的源泉和動力所在。

人類的好奇心是與生俱來的,滿足好奇心是很容易的,但如果要將它轉化為成功的決心,則不是一般人做得到的。

成才需要好奇心,但是有了好奇心並不意味著就一定能夠成才。要想有成就,還需要付出艱苦的努力。

記住愛因斯坦的話吧:天才=1%的靈感+99%的汗水!

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補:在添一個框架13集的完整繪製視頻


http://pan.baidu.com/s/1jIq6vfK

鏈接複製後再打開即可

此視頻是以一個2層框架結構為案例,系統講解整個設計過程,從PKPM建模到施工圖繪製,獨立基礎演算法。

看完7種武器在看這個13集的視頻,會感覺自己練成了吸星大法,一整天都是萌萌噠。


第一個回答的人好努力的樣子,寫了這麼多。知乎上有個傳統,長的答案贊的人多。這個問題好像知乎上不少。雖然我一貫以逗比模式見人,但是現在我很正經的回答這個問題。

=========還是單身,不能割==================

我大學應該不算什麼成績好的人,大一還比較認真,大二玩了一年,成天泡在圖書館看計算機書去了,連結構力學都掛過一次。大三的時候遇到一個很特別的人,所以算是認真學了一年吧,專業課學得馬馬虎虎,反正考試考不好,翻開書好像啥都知道似的。剛開始做結構的時候啥都布吉島,完完全全的小白。還好遇到一個特別好的師兄,完完全全的把我從零開始帶,把他的規範圖集借給我看,十分耐心的給我講解不懂的地方。

我是一個不低調的人,自己學到一點東西就開始不安分了。之前很多次回答我都說過,我看見一些結構QQ群里老是有人問重複的問題,一會兒就給閑聊的給淹沒了。所以我拉了幾個小夥伴,我們自己做了一個論壇。以為這樣可以解決大家重複問問題的。但是好像並沒有什麼卵用。論壇除了開始幾天有幾個人上來,後來慢慢的直接就沒幾個人來了。我們又想,是不是我們內容太少,然後我們又瘋狂的做內容,加一大堆QQ群,把群里看到的問題都整理起來,然後加標註,重點的地方還把字體顏色換了。在網上看到一些好的東西也整理了發上去。我們的小魔女懂事長(沒錯,我們封她做懂 事長)瘋狂的做宣傳,被很多群直接屏蔽了。終於網站有了一萬多的註冊量了。但是訪問量還是沒達到我想要看到的樣子。為了給大家解決問題不出什麼錯誤,每個問題我們甚至要討論很久,翻很多規範。

然後我們又開始慢慢的嘗試寫小程序,學藝不精,寫的程序都是簡單的小程序,界面醜醜的。但是對於每個過程都是特別認真。曾經為了體積配箍率的計算,我甚至和小夥伴們爭論到半夜(理正和tssd算的都不怎麼對哦),有時候為了一個計算參數要翻很多本規範。有的地方抗規,高規跟混規說法是不一致的。這樣討論一番,大家對規範好像熟悉程度高了很多。

(圖片來自百度)

那天有個小夥伴問了一個問題,我在網站里翻出來一篇我們針對他這個問題整理出來的東西。他自己給我說,字太多。不想看。一口老血狂噴而亡。這特么佩服你們了。

我一氣之下,刪掉了網站里一大片殭屍帳號。罪過罪過,衝動是魔鬼。(感覺有點對不起菊基佬 @鬻花郎 了,最近在他的宣傳下,訪問量又上來了。)

================以上都是屁話,下面總結==========

我們原本想幫助別人,結果最後受益的我發現還是我們自己。

我沒看過幾集什麼老莊,什麼朗築。也不評價他們。學習這個事,我覺得全部都要靠自己,怎麼學只是一種過程,每個人方式不一樣。靜下心去做一件事,再差也不會太差吧!

==============屁話又來了===============

我不是什麼高手,也沒做過幾個項目。圖畫得一團糟。大師們看到我們猴戲般的東西勿噴。

感謝菊花佬 @鬻花郎 的誇獎。小小的自戀一下。也感謝大家的鼓勵。

第一次在這上面寫這麼多的廢話。

謹以此段廢話感謝一路走過來離開以及還陪著我們前行的小夥伴們。

獻上蓋蓋基最喜歡發的一張圖。


李笑來說:我游泳都是靠看書學會的。

不知道有多少人相信,反正我信。

我工作中掌握的第一個技能,AutoCAD就是對著書中的例子一個一個學會的。

再說PKPM,看視頻能簡單入門,但要想真正學明白,還是要買兩本書。如果不看書,有幾個人能知道,satwe中樓板強制剛性假定與剛性假定是不同的概念。

以自己畢業五年的經歷來看,可以說,較少在身邊同事那裡學到多少有價值有深度的東西,而到目前為止所掌握的絕大部分知識和技能都是通過書本學來。

說回結構設計:

相較於理論物理和純粹數學,結構工程真是一點都不高大上,換句話說一點都不玄乎。

理解起來真是直觀得要死。

之所以你理解起來不直觀,是因為你上課時被劈頭蓋臉的各種公式和推導給整蒙逼了。而公式背後,其實是一個個活生生的工程現象。

大學課堂里但凡多放些實際的工程圖片和實驗視頻,理解起來簡單得多。

建築結構看起來複雜,但複雜的東西可通過分解和分析化整為零:

空間體系可分成水平平面體系(樓蓋體系),和豎向平面體系(框架和剪力牆),平面體系又可分成一個個小構件(梁板柱牆)。

構件是小彈簧,結構就是彈簧體系。所謂的彈簧就是會變形,有剛度。再加個強度和穩定性,那和線彈性的實際結構沒什麼兩樣了。

而所用到的基本原理無非就是牛頓三大定律,再加一個力的平衡。第一、第二定律主要用於結構動力學,作用與反作用定律及平衡原理用於靜力學。

剩下的就是數學推衍的工作了。

高數和線代特別特別重要。

說了這麼多,想講明兩點,1、結構是直觀的,這個通過自己建立模型,看看振型就明白。2、做結構是需要各種理論,需要回過頭多看看書的。說第1點是為了打消各位的疑慮,不要畏難,做結構其實是很好玩的。說第2點,是鼓勵各位要精進,不要盛半罐水。

這裡給各位貼一個自己整理的結構設計知識架構,內含研究生課程:

這麼多,不可能一次看完,可先從線代高數和三大力學開始,到砼和地基基礎,用時大概需要2個月,這個過程複習完成就可做點小工程,看規範也能夠理解一些基本原理。

然後就可買幾本註冊考試的書,從頭到尾疏理規範,並做一些題,結合這一期間做的工程,你的專業學習就完成第二個階段了。

個人以為完成以上兩個階段,可能已超過大部分從業者。因為很多人對結構理論的認識還停留在簡支梁跨中彎矩計算的水平上。而通過結構力學等的複習,你已經上升到框架近似計算的水平,並且能夠結合規範手算各種簡單結構構件的配筋。

接下來,到第三階段:

那麼彈性力學、流體力學、結構動力學和有限元,自然是你精進的鑽研目標,而規範就必須各種做題,各點突破,最好再順手拿下一注。實際工程就該各種高層:框剪、框筒、多塔、帶縫、連體、轉換層、加強層,自然是挑戰無壓力。剛重比、剪重比、周期比、位移比…偶然偏心、雙向地震、扭轉耦聯…周期折減、剪力折減、荷載組合……,理解起來也必須遊刃有餘。

到這裡,我想,你已經超過85%以上的人了。在大院你是技術骨幹,小院更是領頭羊。

可是,離真正的高手,可能還差最後一步。結構能優化到什麼程度?空間結構會不會玩?彈塑性設計會不會?減震隔震又懂不懂?對了,方案設計會嗎?概念設計功底深不深?

都會,差不多就可配稱為專家了。

可是,你還遠遠不是大師。

最後能不能成為大師,就看敢不敢突破,能不能創新,在一個甚至是細分領域具有開創之功。就像林同炎的預應力。

這最後終極階段是需要天分的吧。

但我想,也只有這最後一步才需要天分。

也就是說,大部分平凡的我們,只要掌握了有效的學習方法,成為一個領域的高手,也是有可能做到的。

共同努力吧。

最後附兩篇個人的專欄文章,有興趣的可看看:

雙向地震、偶然偏心和扭轉耦聯概念辨析 - 木心不直的文章 - 知乎專欄

多塔結構建模的一個小問題 - 木心不直的文章 - 知乎專欄


如果樓主需要了解結構設計方面的經驗,歡迎在我的空間瀏覽相關內容,希望能對你有幫助。

至於如何自學這個問題,上面同仁們有許多回答,在我個人看來都是正確的,只是看你怎麼結合自己的情況去實踐而已,因為學習這件事情確實是因人而異的。

另外,在結構設計的入門階段,要迅速掌握這門手藝,只靠自學是效率不太高的事情。個人認為找有經驗的人帶一帶,入門會非常快;比如花錢請個有工作經驗的人,一對一的輔導,就個人理解來看,入門會特別有效。


一套規範,探索者,PKPM搞個建築圖自己結構設計,記住,每個尺寸數據選項都弄懂,不會就百度,或者問人,建幾個模型算算問問人看看規範就差不多了,大概一年,怎麼說都知道哪是哪了,而且知道自己不懂什麼了,加油


我也是結構新手 苦逼加班 在北京峰源學習著框架班和地基基礎的課程 希望以後會有大的進步


掌握基礎知識(五大力學,砼結構,鋼結構,高層建築結構設計等等)

熟練操作軟體(cad,tssd,pkpm,理正等)

能加班能熬夜能吃苦


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