Az építészet és a mérnöki munka alapelvei több szempont szinergikus hatásait foglalják magukban, beleértve az építészeti tervezést, a szerkezeti feszültséget, az anyagtulajdonságokat és az építési technológiát. Lényege, hogy az esztétika, a funkció és a biztonság integrálása tudományos tervezési és mérnöki technikák révén biztonságos, használható és tartós élet- és tevékenységtereket biztosítson az emberek számára.
Az építészeti tervezés alapelvei: A forma a funkciót követi
Az építészeti tervezés követi az "építészet három elemét"-a belső teret, a mesterséges konstrukciót és a stabil élettartamot. Ezek közül a belső tér az építészet elsődleges célja, amely meghatározza funkcionális elrendezését; mesterséges anyagok és technológiák jelentik ezt a célt; és a hosszú távú stabil használat az épületminőség alapvető követelménye.
Ezenkívül az épületeknek három alapvető követelménynek kell megfelelniük: biztonság, használhatóság és tartósság:
Biztonság: Normál terhelések és véletlen események, például földrengések és szél esetén a szerkezet nem omlik össze, általános stabilitással rendelkezik;
Használhatóság: Biztosítja, hogy a használat során ne keletkezzen túlzott deformáció, repedés vagy vibráció, anélkül, hogy ez befolyásolná a normál használatot;
Tartósság: A tervezett élettartamon belül ellenáll a környezeti eróziónak, például az acélkorróziónak és a beton karbonátosodásának.
Az épületszerkezetek működési elvei: Erőátvitel és egyensúly
Az épületszerkezet lényege egy erő{0}}tartó rendszer, amely különféle terheléseket (például önsúlyt, tömeget, szelet, földrengéseket stb.) továbbít az alapzatra. Működési elve a mechanikai egyensúlyon alapul, amely biztosítja a szerkezet stabilitását különböző terhelések mellett.
A gyakori szerkezeti rendszerek a következők:
Vázszerkezetek: Gerendákból és oszlopokból állnak, rugalmas alaprajzi elrendezést kínálnak, és alkalmasak irodaházakhoz, iskolaépületekhez stb., de viszonylag kis oldalmerevséggel rendelkeznek, és hajlamosak nagy vízszintes elmozdulásra.
Nyírófalszerkezetek: Használjon vasbeton falakat a függőleges és vízszintes terhelések viselésére, amelyek nagy oldalirányú merevséggel rendelkeznek, és széles körben használatosak sokemeletes lakóépületekben.
Keretes-nyírófalszerkezetek: A keretek rugalmasságát a nyírófalak merevségével kombinálva együttesen viselik a vízszintes terhelést, és alkalmasak közép-- és magas{2}}épületekhez.
Csőszerkezetek: Szupermagas{0}}épületekben használva hatékonyan ellenállnak a szélnek és a szeizmikus terhelésnek a magcsöveken vagy a csőben-a csőben{2}}szerkezeteken keresztül.
Nagy-fesztávolságú szerkezetek: például térkeretek, függőszerkezetek és boltíves szerkezetek, amelyeket nagy-terű, oszlop-mentes épületekben, például stadionokban és repülőtereken használnak.
A szerkezeti anyagok kiválasztása közvetlenül befolyásolja a teljesítményt:
Vasbeton szerkezetek: Az acélrudak nyújtják a szakítószilárdságot, míg a beton a nyomószilárdságot. A kettő együtt működik, erős kötést és hasonló hőtágulási együtthatót eredményez, ami jó tartósságot eredményez.
Acélszerkezetek: Nagy szilárdságú és könnyű, alkalmas nagy-fesztávolságú és-magas épületekhez, de a tűz- és korrózióvédelem kulcsfontosságú.
Falazott szerkezetek: Alacsony költségű, de gyenge szeizmikus teljesítmény, többnyire alacsony-emeletes épületekben használják.