當我們在談論結構設計時,我們在談論什麼?
當我們在談論結構設計時,我們在談「創造」。
以下只是個人讀書思考之見解,只供參考。
結構設計並不是簡單機械地布置,計算,調整。所有我們學的結構力學、材料力學、鋼筋混凝土結構、鋼結構等。這些所有所有現在四年本科還有三年研究生生涯教給你的東西,只是給你提供實現自己想法的工具。在我看來,在設計院只會用pkpm和CAD畫圖的人,不能稱之上為真正意義的結構設計。
結構工程是一門談創造的學科,有時候我們需要跳出教科書去想結構設計:從大自然中提取材料,然後精心設計結構的各種構件,再認真斟酌合理地方式把構件連接起來,形成想要的體系,抵抗天地間風雪地震,創造出一個能實現相應建築功能和形式的結構。
在我的心裡,結構設計的過程應該存在著如圖1所示的「三角過程」。
"概念":就是結構工程師的想法。從這個想法出發進行概念設計,思考用什麼樣的材料,布置什麼樣的結構體系,通過構件不同的受力狀態實現不同的形式,從而生成結構方案。在建築設計中,往往要經過和建築師是深入討論,了解建築師的意圖,然後從結構師的專業角度出發,用最好的方式實現建築師的想法,同時結構師也可以對建築師的方案提出意見。結構設計在這個過程中承擔的是將建築師想像的東西變成現實。概念設計無疑是整個結構設計過程的龍頭。
「計算」:一但概念設計提出之後,結構師就需要進一步確認這個想法是否能夠實實在在地實現。這時候,科學的計算就是十分有力的工具。這時候我們在學校學到的知識才真正發揮作用,這是一個非常有用的工具,猶如一把寶劍,斬荊披棘,在困難重重地結構設計道路上為結構師找到出路。正如圖中雙箭頭所示,計算同時也能為概念設計提供科學依據和修改的意見。
「構造」:構造的設計是在整個體系都確定之後,對每個構件及其連接如何真正被創造對每一個細節的具體思考,上帝往往存在於細節之中。同時有時候計算無法實現的東西可以讓構造去實現。同樣地構造與概念、計算的關係都是雙箭頭,是相互影響的。通過計算可以得出構造的合理性,同時構造也有可能影響概念的設計等等。
概念、計算、構造,相互相成。
這裡插入一個比較抽象的話題,個人的小體會。在前面所說的三個元素之上,尚有一個貫穿結構設計的思想,它就是「剛柔並濟」,講的是「力」與「位移」的關係。在大量的計算之後,我總有一種感覺,或者是我異想天開,覺得「位移」和「力」,就像太極,如圖2。你中有我,我中有你,相互相成,相互影響。以我的水平還很難說得清,結構一剛一柔,盡在此中。
倘若從來就沒有人告訴你,框架剪力牆,框架核心筒,筒中筒,巨型結構,短肢剪力牆等等這些結構體系,你將是如何進行結構設計。我們現在走的路都是在前人鋪好的道路上的,這樣固然有它的好處。但是有時候我們要懂得跳出來看看,不要把思維定在這條單一的路上,結構設計還有很多地方荒草叢生,無人去過。忘了是那個結構工程師說的,他說,要創新,我們就要回到最原本的東西,思考最基本的概念。
還記得上學期在學校聽奧雅納的講座時,最後主講人留下了一句意味深長的話:
建築師為建築提供了靈魂,而結構師創造了建築的肉體。
在學校里,甚至有大多數學習結構的學生都認為,結構設計只是查規範計算,乏味,無聊,低端,嗤之以鼻。於是紛紛轉身投向甲方,房產。不知道什麼時候,」愛折騰「成為他們的思想嚮導,參加各類活動,不學無術的人大有人在。但奧雅納講座的這句話,讓我的想法得到了驗證,產生了共鳴,更進一步堅定了我要做結構設計的想法。
最後,附圖,斯圖加特學派 「light structure」,這就是結構設計。
圖.3 light structure-1結構玄學。模型算不過去,多算幾次就過去了。卧槽,怎麼之前算沒問題,軸壓比突然就超了,去他媽的,一定是軟體有問題。以及,建築條件圖各種對不上。以及,設備專業沒完沒了的為了那幾個破管要你結構做調整。以及,晚上又他媽要加班了,咱們先把晚飯訂了吧,吃點啥?以及,這他媽破施工隊連101圖集都沒有,這樓他們是要怎麼蓋。以及,你看看其他專業的實習生,全是小姑娘,再看看結構的實習生,全是小伙兒,帶實習生都沒動力。
沒什麼複雜的,看什麼人在談。甲方談結構設計談的是給他幹活,設計院談的是出圖收費,施工方談的是人工成本 ,高校老師的是教學任務,學生談的是學分前途。具有匠心意識的設計者,談的才是設計。
怎樣加固
概念設計
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