Principi rada arhitekture i inženjeringa uključuju sinergijske efekte više aspekata, uključujući arhitektonski dizajn, strukturno naprezanje, svojstva materijala i tehnologiju izgradnje. U svojoj srži, leži u integraciji estetike, funkcije i sigurnosti putem naučnih tehnika planiranja i inženjeringa za postizanje sigurnih, upotrebljivih i izdržljivih prostora za život i aktivnosti za ljude.
Osnovni principi arhitektonskog dizajna: Forma prati funkciju
Arhitektonski dizajn prati "tri elementa arhitekture"-unutrašnji prostor, umjetnu konstrukciju i stabilan vijek trajanja. Među njima, unutrašnji prostor je primarna svrha arhitekture, koja određuje njen funkcionalni raspored; umjetni materijali i tehnologije su sredstva za postizanje ove svrhe; a dugotrajno-stabilno korištenje je osnovni preduvjet za kvalitet zgrade.
Osim toga, zgrade moraju ispunjavati tri osnovna zahtjeva: sigurnost, upotrebljivost i trajnost:
Sigurnost: Pod normalnim opterećenjima i slučajnim događajima kao što su zemljotresi i vjetar, konstrukcija se ne bi smjela srušiti, posjedujući ukupnu stabilnost;
Upotrebljivost: Osigurava da nema pretjeranih deformacija, pukotina ili vibracija tokom upotrebe, bez utjecaja na normalnu upotrebu;
Trajnost: Otporan je na eroziju okoline, kao što je korozija čelika i karbonizacija betona, unutar projektovanog vijeka trajanja.
Principi rada građevinskih konstrukcija: prijenos sile i ravnoteža
Suština građevinske konstrukcije je sistem koji nosi silu{0}}koji prenosi različita opterećenja (kao što su vlastita-težina, gužva, vjetar, potresi, itd.) na temelj. Njegov princip rada zasniva se na mehaničkoj ravnoteži, osiguravajući da struktura ostane stabilna pod različitim opterećenjima.
Uobičajeni strukturni sistemi uključuju:
Konstrukcije okvira: Sastoje se od greda i stubova, nude fleksibilne tlocrtne rasporede i pogodne su za poslovne zgrade, školske zgrade, itd., ali imaju relativno malu bočnu krutost i sklone su velikim horizontalnim pomacima.
Posmične zidne konstrukcije: koriste armiranobetonske zidove za podnošenje vertikalnih i horizontalnih opterećenja, koji posjeduju veliku bočnu krutost i široko se koriste u visokim{0}}stambenim zgradama.
Okvirne{0}}posmične zidne konstrukcije: Kombinirajući fleksibilnost okvira sa krutošću posmičnih zidova, zajedno podnose horizontalna opterećenja i pogodne su za srednje{1}} do visoke- zgrade.
Cijevne konstrukcije: Koriste se u super visokim-zgradama, efikasno se odupiru vjetru i seizmičkim opterećenjima kroz jezgrene cijevi ili strukture-u-cijevi.
Strukture velikog-raspona: kao što su prostorni okviri, viseće strukture i lučne strukture, koje se koriste u velikim-prostorima, bez stubova{2}} zgradama kao što su stadioni i aerodromi.
Izbor konstrukcijskih materijala direktno utječe na performanse:
Armiranobetonske konstrukcije: Čelične šipke pružaju vlačnu čvrstoću, dok beton daje čvrstoću na pritisak. To dvoje rade zajedno, što rezultira jakim vezanjem i sličnim koeficijentom toplinskog širenja, što dovodi do dobre izdržljivosti.
Čelične konstrukcije: Visoka čvrstoća i mala težina, pogodne za velike-raspone i visoke- zgrade, ali zaštita od požara i korozije su od ključne važnosti.
Zidane konstrukcije: niske cijene, ali slabe seizmičke performanse, uglavnom se koriste u niskim{0}} zgradama.