简述影响建筑结构造型的因素

摘要:建筑结构型式对建筑物的使用、经济、美观具有决定性影响，一定要有较好的结构型式，做出好的建筑设计。本文将对影响建筑结构造型因素进行分析，仅供参考。

关键词：建筑、结构、造型、影响因素

Abstract: The construction type of structure has a decisive influence on the use of the building, economic, aesthetic, there must be a better structure type, make good architectural design. This paper will affect the building structure shape factors were analyzed for reference only.

Keywords: architecture, structure, shape, influence factors

中图分类号：TU3文献标识码： A 文章编号：

绪论

在进行建筑工程建设时，建筑物结构能否达到要求直接决定了建筑物的安全性与耐久性。而且，结构工程所需要的费用占工程造价中2/3左右，此外，建筑物施工总工期中至少一半以上是进行结构工程施工。所以，要做好建筑工程建设的进度控制、投资控制以及质量控制，必须要搞好结构工程。结构造型是做好结构工程的关键。在进行结构造型选择时，不但要对施工上的可能条件，建筑上的使用功能以及结构上的安全合理加以考虑，还要对造价上的经济价值记忆艺术上的造型美观进行考虑。若出现选型不当的情况，将会对结构的安全使用和耐久性造成巨大影响，导致工期延误，造价控制无法做好。所以，必须要在建筑物方案设计中对建筑结构造型引起足够重视，为做好其他方面工作打下坚实基础。

二、影响建筑结构造型的因素

建筑结构造型的影响因素有很多，本文将从中选出对建筑结构造型影响较大的五个主要因素即结构设计理论的发展及计算手段的改进、建筑物的功能要求、经济因素、建筑物的功能、建筑结构材料以及建筑结构材料进行分析。

1、结构设计理论的发展及计算手段的改进对结构造型的影响

在以往，因为计算手段上的困难，虽然人们在进行结构方案制定时希望能将多方案进行比较，但常常因为工作量大、工时太长而不易实现。仅仅凭借以往积累的经验制定出少数可行方案简单进行比较加以确定。由于计算机行业的快速发展，运算速度大大提高、贮存增大，大大缩短了计算时间，计算精度得以较大提高，解决了各种较复杂空间结构的静力计算和动力计算问题，设计人员能够方便的采取各种比较复杂的结构形式，并能够对各种型式的结构进行进一步经济比较，获得优化结果。所以，计算手段的改进对结构方案的构思影响是非常重大的。现阶段，即将研究出的“工程建设中的智能辅助决策系统”将来对结构选型优化产生的影响具有非常的意义。

2、建筑物的功能要求对结构造型的影响

进行建筑物结构造型是，建筑物的功能要求需要进行考虑的首要因素。每一个建筑物对客观空间环境都具有要求，依据这些功能要求能够大致对建筑物的尺度、规模以及相互关系进行确定。比如工业建筑对车间的使用性质、垂直及水平运输要求、工艺流程及工艺设备以及采光通风功能等要求加以考虑能够对建筑物的跨度、开间以及最低高度尽心初步确定。在进行结构造型时，要是选择的结构形式剖面适应于建筑物使用空间，最大程度地将结构构件的高度降低，才能使空间的使用效率得以提高、减少维护结构初始投资费用、降低照明采暖空调负荷、节约进行维护的费用，进而减少建筑物全寿命期的费用。比如建设散粒材料仓库时，最适宜采取落地拱型式。然后，借助对结构体系和艺术加工，使结构形式与建筑的空间艺术形象得以融为一体对建筑美进行表现。得到建筑界公认的典型例子就是位于佛罗伦萨的运动场大看台，其结构是钢筋混凝土梁板式，其雨蓬挑梁伸出17m，二次抛物线型弯矩图，建筑师在设计时，将挑梁的外形和其弯矩图统一起来，借助混凝土的可塑性，将挑梁的外轮廓艺术化处理，在挑梁支座旁挖了一个具有椭圆弧线的三角形孔，这样做，不仅仅结构自重得以降低，还取得良好的艺术效果。将结构的自然形体直接进行适宜的艺术加工的同时不做任何多余的装饰，能够高度融合结构形式与建筑空间艺术形象。

3、经济因素对结构造型的影响

每一个工程建设都要对提高投资的经济效益加以考虑。进行综合经济分析可以对结构方案经济性进行衡量。不仅仅要对进行某个结构方案时的一次性投资费用加以考虑，还必须考虑建筑全寿命期的总费用；此外，在以货币为指标对结构的建造成本进行核算外，还必须以材料消耗节省和节约劳动力等作为指标来进行衡量，与此同时，要对节约资源这一长远利益加以考虑；另外，如果某些生产性建筑能够提前投产交付使用，就能够较快地对投资资金进行回收，得到较好的经济效益。所以，在进行结构方案比较时，要对一次性初始投资和建设速度进行综合考虑。

4、建筑结构材料对结构造型的影响

作为构成结构的物质基础，建筑结构材料中，钢结构、木结构、砖石结构以及钢筋混凝土结构因为各自不同的特征而具有不同的独特规律。比如砖石结构具有较强的抗压度，然而抗弯、抗剪、抗拉强度较低，并且脆性大，容易突然破坏；钢筋混凝土结构具有抗弯强度大、抗剪强度高的特点，相较于砖石结构，延性较强，但仍属于脆性材料并且自重较大；钢结构具有抗拉强度高，自重轻的特点，但当长细比比较大的情况下由于轴向压力作用，杆件很容易失稳。所以，在进行材料选择时要对其优点充分利用，避免和克服其缺点，选择能使材料性能充分发挥的结构。比如建筑结构的杆件，在轴心受压的情况下比偏心受压或受弯的情况下更能使材料强度充分发挥。例如简支梁属于受弯构件，当处于均布荷载作用时，弯矩图是个抛物线，跨中弯矩达到最大然而支座弯矩是零，每个截面上，上下边缘处弯矩应力最大，中和轴处弯矩应力为零。为使构件形状简单以便于施工，一般根据等截面梁设计，采取矩形截面，进行截面尺寸选择时只能以跨中处最大边缘应力当做最危险位置来进行验算，所以梁的大部分材料应力要比许用应力远远要低。为了充分发挥材料应力的同时节约材料，可根据弯矩图来设计梁的形状，即设计成为鱼腹式梁。

5、施工技术水平对建筑结构型式的影响

建筑施工的生产技术水平及生产手段对建筑结构形式具有很大影响。先进的施工技术是做出先进结构型式的基础。若施工技术条件不具备或结构方案不适应现有的技术能力将会给工程建设带来很大影响。例如，薄壳结构是一种薄壁空间结构，主要承受曲面内的薄膜内力(或无矩内力)作用，因此，材料强度能得到充分作用，而且因为它的空间工作，所以具有很高的强度和很大的刚度。所以能够采用很薄的结构厚度来建造大跨度结构，自重轻，材料省。然而因为采用现浇的施工方法来实现薄壳结构局限性很大，其支设曲面模板耗费工料多施工速度慢。为了解决这个问题，以前使用工具式移动模板来进行现浇薄壳施工。这种种施工方法仅仅适用于结构形式及断面尺寸不变的薄壳结构。由于施工技术的快速发展，和装配式薄壳施工方法的出现，把薄壳壳体划分为若干块小壳板，分件预制后拼装成一个整体薄壳，此种只需设置小壳板的模板实施重复浇注，将结构的施工速度大大提高，降低了工程造价。

结语

综上，在进行建筑结构造型选择是，要对各个方面因素加以考虑，进行全面综合分析，选出最优化方案，为以后的建筑工程施工打下基础，只有这样，才能保证工程又快又好的完成，为推动建筑业发展做出贡献。

参考文献：

［1］ 吴莹：《简述影响建筑结构选型的因素》，《陕西建筑与建材》， 2004年11期

［2］ 张丽丽 鲁丹丹：《浅析高层建筑结构与造型》，《黑龙江科技信息》，2009年35期

［3］ 朱治远：《浅谈高层建筑造型中的结构艺术》，《山西建筑》， 2010年12期

［4］ 解旭东 郝赤彪 李云飞：《论建筑造型的结构动因》，《青岛理工大学学报》， 2005年06期

［5］ 白光：《小议建筑造型设计及其影响因素》，《民营科技》， 2009年07期