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本書介紹了筆者40多年來的一部分結(jié)構(gòu)設(shè)計活動。結(jié)構(gòu)設(shè)計，是從探究建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計之間的關(guān)系開始，將想法具象化并與力學(xué)整合，以確定架構(gòu)、構(gòu)件和細(xì)部的活動。本書著眼于細(xì)部，介紹了在每個項目中是如何考慮架構(gòu)和細(xì)部的，通過縱觀結(jié)構(gòu)細(xì)部的存在形式，試圖揭示出普遍的原理。同時，也希望將結(jié)構(gòu)設(shè)計的魅力傳達(dá)給讀者。
結(jié)構(gòu)設(shè)計在考慮建筑設(shè)計的同時，通過構(gòu)思架構(gòu)和構(gòu)件得以成立。構(gòu)思架構(gòu)既要考慮力的流動、決定構(gòu)件的配置和支撐方式，同時也有必要考慮構(gòu)件的形狀和細(xì)部。構(gòu)成架構(gòu)的構(gòu)件有線材和面材，確定了組合方式、支撐方式和構(gòu)件截面，就可以建構(gòu)模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算了。在此過程中，節(jié)點被建模為構(gòu)件集中的點或線，并計算它們之間的相互作用力。然而實際的節(jié)點是有體積的，構(gòu)件之間力的傳遞現(xiàn)象很復(fù)雜。節(jié)點的形狀以及制作的局限會限制能夠傳遞的力，反之，構(gòu)件形狀也可能會讓節(jié)點處的力更容易傳遞。
也就是說，在決定構(gòu)件形狀時需要注意節(jié)點處力的相互作用。毫不夸張地說，節(jié)點也會影響架構(gòu)的構(gòu)成。
雖然節(jié)點的設(shè)計看上去像是在架構(gòu)和構(gòu)件確定后的深化設(shè)計階段的工作，不過優(yōu)秀的設(shè)計師會在結(jié)構(gòu)設(shè)計的構(gòu)思階段就同時針對架構(gòu)、構(gòu)件、細(xì)部有一個大致的想法。
節(jié)點的設(shè)計從對材料特性的理解開始，根據(jù)材料的不同，會有必須遵守的有關(guān)細(xì)部的原理和原則。經(jīng)常采用的節(jié)點都是依據(jù)原理的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的，因此使用起來問題較少。但是，為了拓展結(jié)構(gòu)設(shè)計的范圍，有必要通過考究細(xì)部，獲得更加有特點的架構(gòu)。在這種情況下，盡管可以采用鑄件、纜索、預(yù)制混凝土等特殊的技術(shù)，但并非采用特殊技術(shù)才能做出個性化的設(shè)計。理解了原理后，采用常規(guī)的、普遍的技術(shù)也能做出考究的架構(gòu)和細(xì)部。
本書的編寫考慮到了對結(jié)構(gòu)感興趣的建筑從業(yè)人員，尤其是剛開始設(shè)計工作的年輕人。如果說結(jié)構(gòu)設(shè)計是由解析·分析的一面和設(shè)計的另一面相互組成的話，那么前者具有通用的手法和大量可供參考的信息，而后者多取決于個別情況，通用的信息較少。不過，結(jié)構(gòu)設(shè)計雖說具有個性，但也兼具通用性，因此當(dāng)總覽各個項目的設(shè)計時，總能發(fā)現(xiàn)共通的原理貫徹其間。結(jié)構(gòu)細(xì)部也是如此。對各個項目中經(jīng)過深思熟慮的細(xì)部設(shè)計進(jìn)行總覽式的分析，并從通用性的角度進(jìn)行理解的話，也能有利于在新的項目中創(chuàng)造出個性。
本書按照結(jié)構(gòu)類型分類，對案例進(jìn)行介紹，但請注意，這并不是一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆诸�，而是根�?jù)每個建筑有特點的結(jié)構(gòu)類型和細(xì)部所進(jìn)行的分類。
各章的開頭記載了各種結(jié)構(gòu)類型的基本概念。盡管是以針對節(jié)點的說明作為中心，但是對于每棟建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體描述，以及結(jié)構(gòu)師與建筑師的互動如何關(guān)系到結(jié)構(gòu)設(shè)計的展開也都試圖進(jìn)行了記述。建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計中數(shù)字工具的活用可能會越來越普遍。盡管使用數(shù)字工具的研究非常有用，但其也有黑箱的一面。如此想來，親自動腦動手去思考是很重要的，我嘗試把這種想法融入本書，如果讀者能體會到的話，我將感到十分榮幸。
2021年2月
金箱溫春