Mối quan hệ giữa kết cấu và thiết kế kiến trúc
Kỹ thuật kết cấu và Kiến trúc là hai ngành khoa học khác nhau có liên quan đến nhau. Thiết kế kết cấu đề cập đến việc nghiên cứu thiết kế thép trong một kết cấu, tức là khung bên trong của kết cấu giúp giữ cho kết cấu bền, chắc và cứng.
Trong khi Thiết kế kiến trúc đề cập đến việc thiết kế các không gian dành cho một chức năng cụ thể. Nó giúp tạo ra môi trường xung quanh dễ chịu cho mắt. Kiến trúc sư thiết kế tòa nhà lưu ý tất cả các khía cạnh chức năng sẽ được kết hợp vào thiết kế và sau đó chúng được thực hiện bởi Kỹ sư kết cấu hoặc dân dụng.
Các kết cấu và thành viên cấu trúc được thiết kế để đáp ứng các khía cạnh chức năng và cấu trúc. Cả hai khía cạnh đều có liên quan với nhau. Khía cạnh chức năng có xem xét đến mục đích mà tòa nhà hoặc cấu trúc được thiết kế. Khía cạnh chức năng bao gồm việc xác định số lượng và bố trí không gian cần thiết cho cấu trúc.
Một thiết kế tốt là một thiết kế có thể thực hiện tốt các dịch vụ mà nó được thiết kế. Khía cạnh chức năng bao gồm việc xác định vị trí và bố trí các tiện ích vận hành, thiết bị đặc biệt, máy móc hoặc các tính năng khác, liên quan đến hoạt động bình thường của kết cấu.
Hợp tác thiết kế kiến trúc và thiết kế kết cấu
Lúc đầu, bố trí sơ bộ của cấu trúc được thực hiện là một phần của Thiết kế kiến trúc.
Sau đó việc bố trí kết cấu sau đó được bàn giao cho kỹ sư kết cấu. Cách bố trí này rất hữu ích trong việc xác định loại kết cấu sẽ được sử dụng, kích thước chung, hình dạng và cách sắp xếp của các bộ phận khác nhau của kết cấu.
Kích thước gần đúng của cấu trúc được thiết lập. Các kích thước này được sử dụng cho thiết kế kết cấu.
Ở khía cạnh cấu trúc, nó được đảm bảo rằng tòa nhà hoặc công trình được kết cấu an toàn, mạnh mẽ, bền và kinh tế. Nhiều công trình được xây dựng để che chở cho con người và bảo vệ họ khỏi các tác động của thiên nhiên.
Những người cư ngụ trong các tòa nhà phải cảm thấy an toàn về tính mạng và tài sản của họ. Sự an toàn của nhiều cá nhân tại một thời điểm phụ thuộc vào độ an toàn kết cấu của kết cấu. Các kết cấu được thiết kế giữa hai giới hạn cụ thể là an toàn của kết cấu và tính kinh tế.
Các cấu trúc và các bộ phận cấu trúc được thiết kế để thỏa mãn ba nguyên tắc cơ bản của thiết kế. Các cấu trúc phải chắc chắn, ổn định và cứng.
Tất cả các phần của kết cấu phải có cường độ ít nhất bằng với tác dụng kết cấu của tải trọng thiết kế và lực xảy ra trong quá trình xây dựng và sử dụng. Tất cả các tải trọng cần được xem xét mà một tòa nhà hoặc một công trình kiến trúc sẽ phải chịu.
Có thể cần phải có kết cấu để chịu được bất kỳ tải trọng nào trong số các tải trọng khác nhau hoặc sự kết hợp của nhiều tải trọng khác nhau. Các tải trọng này bao gồm các cần cẩu, thiết bị, v.v., trong các tòa nhà công nghiệp, cư dân, v.v. trong các tòa nhà; các phương tiện trên cầu; nước trong kết cấu thủy lực; vật liệu rời cho thùng và boongke, v.v.
Với mục đích xác định ứng suất lớn nhất trong bất kỳ kết cấu hoặc bộ phận nào của kết cấu, các tải trọng khác nhau phải được tính đến như:
Tải trọng chết của kết cấu
Tải trọng trực tiếp của cấu trúc
Tải trọng gió
Tải tuyết
Tải trọng địa chấn
Hiệu ứng nhiệt độ
Khi các tính toán cần thiết cho cấu trúc được thực hiện, một số kiểm tra nhất định sẽ được thực hiện để đảm bảo rằng cấu trúc vẫn bền, chắc và cứng.
Thiết kế Kiến trúc và Thiết kế Kết cấu là vô nghĩa nếu không có nhau. Nó là sự kết hợp giữa tính sáng tạo và tính kỹ thuật. Công nghệ ngày càng tiến bộ và các kỹ thuật Thiết kế Kiến trúc và Kết cấu cũng vậy. Có thể xây dựng đa dạng hơn mà không gặp nhiều rắc rối.