基于結(jié)構(gòu)構(gòu)思的“建筑結(jié)構(gòu)選型”課程教學(xué)體系建設(shè)與實踐

基于結(jié)構(gòu)構(gòu)思的“建筑結(jié)構(gòu)選型”課程教學(xué)體系建設(shè)與實踐基于結(jié)構(gòu)構(gòu)思的“建筑結(jié)構(gòu)選型〞課程教學(xué)體系建設(shè)與實踐

【Abstract】“selectionofbuildingstructuretype〞courseisarequiredcourseforarchitecture，anditisthefoundationofarchitecturaldesign.Thispaperaimstodiscusshowtoguidestudentstochangethewrongconsciousnessofexcessivepursuitofartisticimageintheprocessofarchitecturaldesign，andtotrainthestudents’abilityofstructureconception.Somesuggestionsareprovidedtoimprovetheteachingeffectofthecourse“selectionofbuildingstructuretype〞.

【Keywords】Buildingstructureselection；Structureconception；Teachingsystem

建筑結(jié)構(gòu)選型課程是建筑學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)必修課。建筑設(shè)計中的結(jié)構(gòu)問題，是構(gòu)成空間與體形的骨架和根底。建筑學(xué)專業(yè)的學(xué)生經(jīng)常在認識上有一個誤區(qū)，認為結(jié)構(gòu)構(gòu)思不重要，只重視建筑的空間構(gòu)思、色彩和功能，往往無視了結(jié)構(gòu)的重要性。如果在做設(shè)計時把建筑和結(jié)構(gòu)別離開來，只從功能和審美要求進行建筑計劃的創(chuàng)作，最后再把結(jié)構(gòu)作為一種從屬品硬塞進建筑空間里，這種思維方式極不利于建筑創(chuàng)作。意大利馳名建筑師兼結(jié)構(gòu)項目師P《L《奈維提出：“建筑師必須是他所設(shè)計的建筑的承載要素、結(jié)構(gòu)計劃的發(fā)明者〞。由此可見，建筑和結(jié)構(gòu)并不是孤立存在的，而是緊密相連的。本文從“建筑結(jié)構(gòu)選型〞課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)辦法及教學(xué)伎倆等方面進行思考，提出一些辦法，培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)構(gòu)思能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和學(xué)習(xí)熱情，從而提高“建筑結(jié)構(gòu)選型〞課程的教學(xué)質(zhì)量。

1明確責任，建筑的結(jié)構(gòu)選型是建筑師的職責

意大利馳名建筑師兼結(jié)構(gòu)項目師P《L《奈維在?結(jié)構(gòu)在建筑中的地位》一書中寫到：“現(xiàn)在建筑設(shè)計所要求的新的、宏偉的結(jié)構(gòu)計劃，使得建筑師必須要理解結(jié)構(gòu)構(gòu)思，而且應(yīng)到達這樣一個深度和廣度：使其能把這種基于物理學(xué)、數(shù)學(xué)和經(jīng)驗資料之上而產(chǎn)生的觀念，轉(zhuǎn)化為一種非同一般的綜合能力，轉(zhuǎn)化為一種直覺和與之同時產(chǎn)生的敏感能力。〞大師指出了建筑師應(yīng)該具有結(jié)構(gòu)構(gòu)思能力的重要性。獲取這些能力的途徑就是建筑結(jié)構(gòu)選型課程的任務(wù)。

建筑結(jié)構(gòu)選型課程的任務(wù)，是對各種建筑結(jié)構(gòu)體系的幾何組成、結(jié)構(gòu)組成、力學(xué)特征、適用范圍以及技術(shù)經(jīng)濟指標等方面的內(nèi)容進行分析和研究。這些問題正是建筑師在建筑計劃設(shè)計階段必須考慮并應(yīng)該解決好的問題。作為一位未來的既有建筑理論和藝術(shù)涵養(yǎng)又懂得現(xiàn)代科學(xué)和項目技術(shù)的優(yōu)秀建筑師，只有掌握了這些內(nèi)容，并在建筑設(shè)計中熟練的運用，才可能勝任建筑設(shè)計工作。因此，建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生必須明確的這一點就是：建筑的結(jié)構(gòu)選型是建筑師的職責而不只是結(jié)構(gòu)師的任務(wù)。

2夯實力學(xué)根底，促成建筑與結(jié)構(gòu)的完美統(tǒng)一

建筑學(xué)專業(yè)設(shè)置的力學(xué)課程是“建筑力學(xué)〞，建筑學(xué)學(xué)生的力學(xué)根底需要夯實。力學(xué)與建筑結(jié)構(gòu)是密切相關(guān)的。所有的建筑結(jié)構(gòu)都是要合乎力學(xué)規(guī)律的，合乎力學(xué)規(guī)律的建筑結(jié)構(gòu)才是合理的。運用一些力學(xué)規(guī)律來解釋建筑的結(jié)構(gòu)形式，比長篇的論述更易理解，并且記憶深刻。

埃菲爾鐵塔是1889年巴黎博覽會建造的標志性建筑，高324m，用鋼7000t，它不僅滿足了展覽功能，并且以其造型優(yōu)美、結(jié)構(gòu)合理、建筑與結(jié)構(gòu)的完美統(tǒng)一而被世人稱頌，一直保存至今。因為主持建造的是《Y構(gòu)項目師，他首先注意的是結(jié)構(gòu)受力合理，按當時的技術(shù)水平，要建造當時世界最高的建筑物是十分不容易的，如果采用不合理的結(jié)構(gòu)形式就建不起這么高的建筑。從力學(xué)方面分析，鐵塔可看成是嵌固在地基上的豎向懸臂柱，風(fēng)荷載是主要荷載。鐵塔的外形與風(fēng)荷載作用下的彎矩圖十分相似，因此充沛利用了塔身材料的強度和剛度，受力非常合理。塔身底部設(shè)置大拱，跨越了較大跨度，車流、人流在鐵塔下暢通無阻。其實，鐵塔和高層建筑都像大樹一樣，樹干下部粗上部細。埃菲爾鐵塔正是建筑與結(jié)構(gòu)完美統(tǒng)一的榜樣，如今它已成為巴黎和法國的象征。

3案例教學(xué)與理論教學(xué)有機結(jié)合

案例教學(xué)對學(xué)生的學(xué)習(xí)具有非常重要的意義。合理有效的案例教學(xué)與理論教學(xué)有機結(jié)合可以獲得最正確的教學(xué)效果，也能最大限度地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極思考的能力。

講解砌體結(jié)構(gòu)局部時，構(gòu)造柱和圈梁的布置是很重要的。利用項目實例形象地將設(shè)置構(gòu)造柱和圈梁的砌體結(jié)構(gòu)比喻成弱框架結(jié)構(gòu)，弱框架結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)的比照可提高學(xué)生積極思考問題的能力。講解高層建筑結(jié)構(gòu)局部時，框架梁和框架柱的布置是關(guān)鍵，先給學(xué)生觀看不恰當?shù)牟贾冒咐?，再列?高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中的規(guī)定：框架梁、柱中心線宜重合，當梁柱中心線不能重合時，在計算中應(yīng)考慮偏心對梁柱節(jié)點核心區(qū)受力和構(gòu)造的不利影響，以及梁荷載對柱子的偏心影響。通過不恰當?shù)捻椖繉嵗v解，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并防止以后工作中出現(xiàn)一些不恰當?shù)淖龇?。講解挑梁時，一根挑梁像樹枝一樣，根部粗梢部細，則激勵學(xué)生想象整個房屋可不可以做成懸挑的或懸掛的，此時，舉例慕尼黑BMW辦公大樓。慕尼黑BMW辦公大樓是德國慕尼黑寶馬總部建筑群的標志性建筑，與寶馬博物館、寶馬世界等建筑相鄰。寶馬辦公大樓由奧地利建筑師卡爾《施旺哲〔KarlSchwanzer〕于1973設(shè)計，整個建筑共22層〔其中辦公空間為18層〕，高101m，由四個圓柱形塔樓組成，象征動員機的四個汽缸。四個汽缸沒有立于地面，每個汽缸每一層的圓形樓板都是在地面安裝完成后由液壓設(shè)備拉升到高空，一端支承于平面中部的核心筒上，圓心處那么懸掛于支承柱上。大膽的懸掛結(jié)構(gòu)設(shè)計使得寶馬辦公大樓極具創(chuàng)新精神和超前理念，堪稱世界建筑設(shè)計的優(yōu)秀作品。

4多種靈活的考查方式評定平時成績

建筑結(jié)構(gòu)選型課程的成績組成包括期末考試成績和平時成績。平時成績的構(gòu)成可不拘泥于作業(yè)、考勤和課堂提問，也可以采用多種靈活的形式展現(xiàn)學(xué)生的建筑設(shè)計才華，提升學(xué)生的結(jié)構(gòu)構(gòu)思能力。比方學(xué)校籌備既有住宅增設(shè)電梯工作，此工程可以布置作業(yè)給建筑學(xué)的學(xué)生，從工程調(diào)研、實地查看、提出計劃、設(shè)計計劃、論證計劃、效果圖等方面培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)選型能力和基于結(jié)構(gòu)構(gòu)思的優(yōu)化設(shè)計能力。對于一些觀點提出來讓學(xué)生分析、論證，比方有感于復(fù)雜建筑平面和建筑立面的切割與組合，學(xué)生可以搜集資料，寫出自己的思考和困惑。這樣的考查方式使學(xué)生學(xué)到的東西很多。

5結(jié)語

隨著社會的開展和功能需求的變