本書在結構力學、結構設計與建筑物形態方面進行圖示和說明, 展現了結構對建筑的重要性, 特別是結構對建筑物安全性和建筑美學方面的貢獻, 可以幫助讀者了解到人類長久以來致力于使“力”和“美”相互完美結合的努力和成就。
本書從結構力學與結構設計的觀點出發,對建筑的形式進行了闡述。
在建筑領域中,結構扮演著兩個重要角色。首先是要保證建筑的安全。建筑物需要抵御地震和臺風的作用,為了使建筑物能夠充分發揮其應有的功能,結構方面的知識和技術是必不可少的。
結構扮演的另外一個重要角色是對于建筑美學的貢獻。建筑與雕塑不同,由于它是規模較大的實體,通常建筑物不可能像雕塑那樣隨心所欲地表現作者所期望的造型,而僅能實現與其所承受力的大小及力的作用原理相適應的造型。當然,也有通過直接或者間接展示結構中力的傳遞原理手法來實現建筑特有的優美造型的實例。
力與建筑造型之間的相互依存關系一直備受關注。本書旨在把力與造型之間的這種關系用淺顯易懂的方式描述出來。
本書由川口和阿部編寫,插圖由松谷和川崎完成。
本書也適合有興趣的初中、高中生閱讀,對于建筑、結構方面的專家若通過閱讀本書在某種程度上感到耐人尋味,有所收獲,作者將不勝榮幸。
作者在執筆本書時參考了大量資料,為避免與同類書產生雷同傾向,作者盡力通過自己的思想和見解進行闡述。此外,對于已往涉足較少的部分日本傳統建筑也進行了積極的考察,試圖對先人們的技術與思想進行更深刻的理解。
希望本書能夠被廣大讀者所喜愛,并且有助于對建筑和結構的理解。川口衛1989年12月
寫于第二版
距初版已過去了20多年歲月,在這當中,世間的許多建筑也發生了變化。有的著名建筑消失了,有的無名場所卻挺立起了具有全新特質的構造物。此外,結構設計的思考方法和手法,也發生了變化。
為了應對這種種變化,本書也做了首次修訂。
修訂的內容,除了依據現狀對信息進行更新外,也對這20多年間取得長足進步的耐震?免
震?制震等進行了介紹。本次修訂作業依然由初版的原班人馬,按照原來的各自分工進行。
希望本書,包括此次的修訂版,能成為對初學者通俗易懂,對專業建筑人士亦有助益的書,這是我們不變的心愿。期待讀者們批評指正。川口衛2014年4月
川口衛,1960年東京大學大學院博士畢業,現為法政大學名譽教授,川口衛結構設計事務所主持人。著有《吊構造(建筑編)》《建筑結構設計》《建筑概論》《現代建筑結構與表現》。
阿部優,1970年法政大學大學院碩士畢業,曾任法政大學工學部講師,退休后于川口衛結構設計事務所任職。
松谷宥彥,1964年法政大學工學部建筑專業畢業,現任松谷建筑設計事務所董事長。
川崎一雄,1965年廣島三原工業高等學校建筑專業畢業,現任川崎一雄工作室主管。
第1章 梁和柱 001
梁的理論及應用 002
梁承受的力 004
梁的材料及形狀 005
梁的種類 006
梁的應用——橋梁 007
日本建筑中梁的原理 008
寺院建筑的屋頂結構 010
斗拱 011
屋架和挑檐木 012
法隆寺的屋檐及斗拱 013
梁和柱的結構 014
柱的作用與形狀 015
裝飾用梁、柱 016
虛梁、柱 017
用隅撐支承的屋檐 018
第2章 桁架 019
三角桁架的原理及應用 020
三角桁架的構思 022
三角桁架的例子 023
三角桁架的種類和力的傳遞 024
梁桁架的種類和力的傳遞 025
梁桁架的原理 026
從組合到分離——梁桁架的出現 027
梁桁架的發展 028
現代的桁架結構 030
空腹桁架 032
第3章 框架結構 033
木框架結構 034
框架結構的原理 036
傳統木結構的框架效果 037
現代建筑的框架結構 038
框架結構的作用 039
現代的框架結構 040
第4章 拱,拱頂結構 041
砌筑拱的出現 042
砌筑拱的原理和應用 044
拱頂結構的發展 046
交叉拱 048
肋的造型 049
日本的拱結構 050
歐洲的木拱結構 052
鑄鐵拱 053
鍛鐵拱 054
鋼鐵拱 056
拱的造型——建筑 058
拱的造型——大跨建筑 060
拱的造型——橋梁 061
第5章 穹頂,殼 063
砌筑穹頂的產生與發展 064
大穹頂的典范——萬神廟 066
穹隅和角拱 067
文藝復興的先驅——佛羅倫薩大教堂 068
圣彼得大教堂——改建與科學手法運用的開始 069
現代的穹頂、殼結構 070
殼的形狀與力流 072
殼體結構的經典嘗試 074
尋求更加自由的形狀 076
伊斯勒殼結構 078
殼的形態和計算機 079
折板結構的原理與實例 080
折板結構的造型 082
第6章 空間網架 083
空間網架 084
網殼結構形式 086
網格穹頂 088
空間網架的節點 090
古典式空間網架 091
空間框架模型和設計 092
第7章 索結構 093
索結構的產生與發展 094
索結構的原理——橋 096
近代的懸索橋 098
斜拉橋 099
懸索屋蓋結構的產生與發展 100
懸索屋蓋結構——各種組合方式 102
懸索屋蓋結構的展開 104
拱與索進行組合——索拱結構 106
索拱結構的浪漫色彩 108
第8章 膜結構 109
向膜結構的挑戰 110
充氣膜結構的力學原理 112
充氣膜結構的展開 114
不使用空氣的膜結構 116
第9章 塔與超高層建筑 117
日本的塔 118
競爭高度的塔 120
宗教與塔 122
電波塔 122
塔式建筑的力流和造型 124
第10章 耐震、免震、制震 125
耐震結構 126
免震結構 128
制震(振)系統 130
參考文獻 133
索引 137