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發表日期:2013-06-18
一、鋼結構建筑的發展歷史
最早在建造房屋(wu)中使(shi)用鋼(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)國(guo)家可以追(zhui)溯(su)到十八世(shi)紀(ji)末的(de)(de)(de)英國(guo),一百年(nian)后法國(guo)工程(cheng)師埃菲爾建造了著(zhu)名的(de)(de)(de)鐵(tie)塔,人們也開始嘗試建造鋼(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)獨戶住宅,從此鋼(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)建筑(zhu)徹底改(gai)變(bian)(bian)了以往建筑(zhu)造型(xing)的(de)(de)(de)模式,建筑(zhu)設計的(de)(de)(de)理(li)念與方法亦(yi)隨(sui)之(zhi)嬗(shan)變(bian)(bian)。早期(qi)的(de)(de)(de)鋼(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)僅是(shi)部分構(gou)(gou)件(jian)、配件(jian)用鑄鐵(tie)、熟鐵(tie)制成(cheng),到了19世(shi)紀(ji)80年(nian)代(dai)結(jie)(jie)構(gou)(gou)型(xing)鋼(gang)的(de)(de)(de)出現加快了鋼(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)在建筑(zhu)工程(cheng)中的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan),使(shi)鋼(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)建筑(zhu)在20世(shi)紀(ji)60年(nian)代(dai)實(shi)現了其第二次(ci)理(li)論和實(shi)踐的(de)(de)(de)飛躍與創新的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan),德國(guo)包豪斯學派就是(shi)其理(li)論的(de)(de)(de)發(fa)源地。
我國自1949年全國解(jie)放后(hou),鋼(gang)結構(gou)就在大跨重型(xing)工業(ye)廠(chang)房、大型(xing)公共建(jian)(jian)筑和高(gao)聳結構(gou)中得(de)到了應(ying)用(yong)。尤(you)其是近20年來,鋼(gang)結構(gou)更加廣泛應(ying)用(yong)于土木(mu)工程的(de)公共建(jian)(jian)筑中,比如沈陽(yang)桃(tao)仙國際機場(chang)屋蓋(gai),北京天文(wen)館(guan)新館(guan)工程等(deng),我國目前不僅能生產(chan)各種類型(xing)的(de)建(jian)(jian)筑鋼(gang)材,同時鋼(gang)材生產(chan)的(de)新技術(shu)、新工藝、新產(chan)品日益也增多,如彩鋼(gang)壓型(xing)板、彩鋼(gang)復合(he)板、彩鋼(gang)扣板、拱形廠(chang)房及(ji)彩鋼(gang)制品等(deng)的(de)生產(chan),使建(jian)(jian)筑結構(gou)充(chong)滿現(xian)代化時代氣息,實(shi)際證明鋼(gang)結構(gou)建(jian)(jian)筑在我國更具有(you)廣闊的(de)發展前景。
二、現代鋼結構的建筑特點
(一)預工(gong)程(cheng)化程(cheng)度高,建設(she)成本降低,工(gong)期縮短(duan)
鋼結構(gou)建筑模(mo)數協調統一標(biao)準實現了建筑工業(ye)化(hua)大規模(mo)生產,提高了建筑預工程化(hua),使(shi)不(bu)同(tong)材料、不(bu)同(tong)形狀和(he)(he)不(bu)同(tong)制造方(fang)法(fa)的建筑構(gou)配件具有一定(ding)的通用性和(he)(he)互換性。同(tong)時鋼結構(gou)建筑的預工程化(hua)使(shi)材料加工和(he)(he)安(an)裝(zhuang)一體化(hua),大大降低(di)了建設成本(ben);并且(qie)加快了施工速度,使(shi)工期(qi)能夠縮短40%以上,從而加快了房地產開發商的資金周轉速度,使(shi)建筑能更早投入使(shi)用。
(二)建筑與結(jie)構的設計與功能(neng)一(yi)體化,使(shi)建筑更富(fu)有功能(neng)化
在(zai)鋼結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)建(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)中,結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)成(cheng)(cheng)為形(xing)象構(gou)(gou)(gou)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)重要因(yin)素,結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)的(de)(de)(de)形(xing)體,構(gou)(gou)(gou)件,節點從很大程度上(shang)導(dao)致并制約著建(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)形(xing)象。建(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)與(yu)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)的(de)(de)(de)設(she)計(ji)(ji)與(yu)功能(neng)只有做到一(yi)體化,才能(neng)使建(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)更富有功能(neng)化以(yi)便隨后的(de)(de)(de)各個設(she)計(ji)(ji)環節進行下去,創造出技術(shu)(shu)與(yu)藝(yi)術(shu)(shu)融(rong)為一(yi)體的(de)(de)(de)鋼結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)建(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)。北京2008年奧運會國(guo)家體育場(chang)投(tou)標方(fang)案中有許多(duo)方(fang)案都(dou)體現了(le)鋼結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)建(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)這一(yi)特(te)點。例如(ru)清(qing)華大學(xue)建(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)設(she)計(ji)(ji)院(yuan)設(she)計(ji)(ji)的(de)(de)(de)可開(kai)合式方(fang)案,在(zai)體育場(chang)大屋(wu)面(mian)的(de)(de)(de)中央(yang)設(she)置兩個半(ban)圓型的(de)(de)(de)玻璃頂(ding)面(mian),同時相對旋(xuan)轉、平(ping)行滑(hua)動完(wan)成(cheng)(cheng)大屋(wu)面(mian)的(de)(de)(de)開(kai)合;又如(ru)中國(guo)建(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)設(she)計(ji)(ji)研究院(yuan)場(chang)館方(fang)案外觀即為建(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou),形(xing)象完(wan)美(mei)純凈,功能(neng)與(yu)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)達到了(le)完(wan)美(mei)的(de)(de)(de)統一(yi);還有日本朱式會設(she)建(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)事務所設(she)計(ji)(ji)的(de)(de)(de)折(zhe)疊式方(fang)案,屋(wu)頂(ding)由懸(xuan)臂的(de)(de)(de)鋼架結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)支承,可在(zai)30分(fen)鐘內完(wan)成(cheng)(cheng)開(kai)閉的(de)(de)(de)動作(zuo),確保全年比賽的(de)(de)(de)及活動不受天氣影響。
(三(san))鋼結構建筑能夠滿足(zu)超高度和(he)超跨度的要(yao)求
鋼材組織均勻,接近于各向同性(xing)勻質體,強度(du)(du)高(gao),彈性(xing)模量亦高(gao)。其(qi)(qi)密度(du)(du)與(yu)強度(du)(du)的(de)比值遠小于磚(zhuan)石,混凝土,木材,在同樣受力(li)(li)情況(kuang)下(xia)鋼結(jie)(jie)(jie)構(gou)自(zi)重小,從而(er)可以(yi)做成跨(kua)度(du)(du)較(jiao)大和(he)高(gao)度(du)(du)較(jiao)高(gao)的(de)結(jie)(jie)(jie)構(gou)以(yi)及靈(ling)活的(de)結(jie)(jie)(jie)構(gou)形(xing)(xing)體。現在人類(lei)已具有建(jian)造(zao)跨(kua)度(du)(du)超過1000米(mi)(mi)(mi)的(de)超大穹頂(ding)與(yu)高(gao)度(du)(du)超過1000米(mi)(mi)(mi)最高(gao)至4000米(mi)(mi)(mi)的(de)超高(gao)層建(jian)筑的(de)能力(li)(li)。并且鋼索(suo)(suo)(suo)與(yu)膜(mo)結(jie)(jie)(jie)構(gou)相結(jie)(jie)(jie)合形(xing)(xing)成索(suo)(suo)(suo)膜(mo)結(jie)(jie)(jie)構(gou)體系更能滿足建(jian)筑對跨(kua)度(du)(du)的(de)要求,使這類(lei)型建(jian)筑成為標(biao)志性(xing)建(jian)筑,比如(ru)日本東京后樂園棒球(qiu)場屋(wu)蓋是(shi)鋼索(suo)(suo)(suo)與(yu)氣承膜(mo)組成的(de)索(suo)(suo)(suo)膜(mo)結(jie)(jie)(jie)構(gou),面積達28000平方米(mi)(mi)(mi),英國政府為迎接21世(shi)紀而(er)興建(jian)的(de)標(biao)志性(xing)建(jian)筑倫敦千年穹頂(ding)――大型綜合性(xing)展覽建(jian)筑也是(shi)索(suo)(suo)(suo)膜(mo)結(jie)(jie)(jie)構(gou)體系,其(qi)(qi)穹頂(ding)直徑達到320m。
(四)原材(cai)料可以循環(huan)使用,有(you)助(zhu)于環(huan)保和可持續發展
發展鋼結構對于資源(yuan),能源(yuan)都(dou)非常短缺(que)的我(wo)國(guo)意義尤為重大,因為中國(guo)是世界上最大的磚(zhuan)砌體建(jian)筑與混凝(ning)土建(jian)筑大國(guo)。鋼材是一種(zhong)高強度高效能的材料(liao),具有(you)很高的再(zai)循(xun)環(huan)價值(zhi),邊角料(liao)也(ye)有(you)價值(zhi),不(bu)需要制模施工。目(mu)前(qian)國(guo)際上引人矚目(mu)的新型住宅產(chan)品已引入我(wo)國(guo),其環(huan)保節能的特點主要體現(xian)在兩(liang)個(ge)方面:
(1)該類型住宅(zhai)采(cai)用全封閉式保溫隔熱防(fang)潮系統(tong),溫度(du)變化小,熱損失低。不論冬夏(xia),都具有舒適當居住環(huan)境。室(shi)(shi)外0攝(she)(she)氏(shi)度(du)時(shi),室(shi)(shi)內仍可以(yi)保持17攝(she)(she)氏(shi)度(du)以(yi)上;在室(shi)(shi)外溫度(du)達(da)到30攝(she)(she)氏(shi)度(du)的情況下,室(shi)(shi)內溫度(du)僅為21攝(she)(she)氏(shi)度(du)左右(you)。
(2)與磚混(hun)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)住宅相比,可(ke)節能60%以(yi)上(shang),冬夏(xia)季(ji)空(kong)(kong)調(diao)設備可(ke)節約耗電(dian)30%以(yi)上(shang),結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)的(de)廢舊(jiu)利用(yong)為(wei)100%,與磚混(hun)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)比較,同樣樓(lou)層(ceng)凈高條件下,鋼結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)維護墻體面積小(xiao),節約空(kong)(kong)調(diao)所需能源,減小(xiao)維護費用(yong)。
三、鋼結構建筑設計與技術表現
鋼結構建筑設(she)計的構思(si)成(cheng)功關鍵所在(zai)是技術構思(si)與(yu)表(biao)(biao)現,在(zai)方(fang)案(an)設(she)計的深(shen)化中,需要同結構工(gong)(gong)程(cheng)師(shi),設(she)備工(gong)(gong)程(cheng)師(shi),甚至包括(kuo)機械(xie)工(gong)(gong)程(cheng)師(shi)密切配合。此時技術表(biao)(biao)現是自(zi)然而(er)然的事情,無論(lun)是空(kong)間形(xing)式,形(xing)式體量還是構造(zao)節點對其建筑設(she)計與(yu)表(biao)(biao)現影響都是很重要的,下面(mian)就分(fen)別(bie)從幾個方(fang)面(mian)來闡述(shu)這一點。
(1)鋼結構建筑設(she)計的技術(shu)表現
建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)形(xing)象的(de)(de)(de)(de)(de)構思是一(yi)個(ge)概念形(xing)象的(de)(de)(de)(de)(de)創(chuang)作過程,是建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)創(chuang)作的(de)(de)(de)(de)(de)難(nan)點(dian)之一(yi),也是建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)設(she)計(ji)(ji)中(zhong)備(bei)受關注的(de)(de)(de)(de)(de)核心(xin)問題之一(yi)。回顧工(gong)業(ye)革命以(yi)來(lai)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)與科學技(ji)(ji)術關系(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)展(zhan),可以(yi)明顯地(di)發(fa)現(xian)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)對技(ji)(ji)術變(bian)革反應的(de)(de)(de)(de)(de)遲滯性,這從(cong)一(yi)個(ge)側面反映了建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)學在社(she)會(hui)(hui)文(wen)化當中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)深層地(di)位(wei),以(yi)及建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)學與人的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)活(huo)方(fang)式的(de)(de)(de)(de)(de)密切聯系(xi)。另外現(xian)代方(fang)興未艾(ai)的(de)(de)(de)(de)(de)信(xin)息革命正(zheng)在廣泛(fan)地(di)滲透并(bing)(bing)涉及社(she)會(hui)(hui)活(huo)動的(de)(de)(de)(de)(de)每個(ge)領(ling)域,使現(xian)代科學思維被融(rong)入(ru)到建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)設(she)計(ji)(ji)中(zhong),新項目的(de)(de)(de)(de)(de)規劃、建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)和(he)景觀設(she)計(ji)(ji)方(fang)法發(fa)生(sheng)了巨大的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化。建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)設(she)計(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)宗旨(zhi)也從(cong)單(dan)純的(de)(de)(de)(de)(de)追求美發(fa)展(zhan)到追求問題的(de)(de)(de)(de)(de)合理解決,從(cong)根本上改變(bian)了人們以(yi)往對建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)認識和(he)設(she)計(ji)(ji)方(fang)式,并(bing)(bing)最終影響了人類千百年來(lai)形(xing)成的(de)(de)(de)(de)(de)傳統建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)觀,比如高(gao)技(ji)(ji)派建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)就是其主要代表(biao),其以(yi)精(jing)致的(de)(de)(de)(de)(de)節(jie)點(dian)和(he)精(jing)細的(de)(de)(de)(de)(de)加工(gong)來(lai)體現(xian)高(gao)超的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)(ji)藝,以(yi)更高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)藝水平來(lai)設(she)計(ji)(ji)和(he)“制造”建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)。
(2)鋼結(jie)構(gou)建(jian)筑細部(bu)設計有較高(gao)要(yao)求
鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)(jie)構建(jian)筑設(she)(she)計(ji)的(de)復雜化與精致度要求(qiu)越(yue)高(gao),對細(xi)部(bu)(bu)設(she)(she)計(ji)的(de)要求(qiu)也越(yue)高(gao)。因(yin)為細(xi)部(bu)(bu)設(she)(she)計(ji)決定一個地方最終是否(fou)得(de)到確認及其(qi)質量。在現(xian)代鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)(jie)構建(jian)筑中(zhong)(zhong),各種金屬結(jie)(jie)(jie)構桿件,連接金屬桿件的(de)節點細(xi)部(bu)(bu),常常暴(bao)露在外,使(shi)建(jian)筑帶有強烈的(de)科技(ji)感(gan),比如建(jian)于1977年法國的(de)巴黎(li)蓬皮杜藝術(shu)與文化中(zhong)(zhong)心,它的(de)鋼(gang)(gang)柱、鋼(gang)(gang)梁(liang)、桁架等結(jie)(jie)(jie)構構件都裸露在外,從(cong)中(zhong)(zhong)不僅體現(xian)出技(ji)術(shu)美,而且體現(xian)出人的(de)智慧和能力。因(yin)而,對鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)(jie)構建(jian)筑來說細(xi)部(bu)(bu)質量保持較高(gao)的(de)設(she)(she)計(ji)要求(qiu)是非常重(zhong)要的(de),在鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)(jie)構建(jian)筑中(zhong)(zhong)應(ying)受到特別重(zhong)視(shi)。
(3)建筑(zhu)策(ce)劃(hua)也是鋼結構(gou)建筑(zhu)設計與(yu)表(biao)現的(de)影響(xiang)因(yin)素(su)
因為鋼(gang)結構建(jian)筑(zhu)(zhu)設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)具有(you)(you)建(jian)筑(zhu)(zhu)設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)的(de)(de)一般(ban)屬性,建(jian)筑(zhu)(zhu)師不(bu)是(shi)隨心所(suo)欲在作(zuo)設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji),業(ye)(ye)主設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)任(ren)務書對(dui)建(jian)筑(zhu)(zhu)師的(de)(de)平面和(he)設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)構思等發生的(de)(de)作(zuo)用是(shi)重大的(de)(de)。客戶希(xi)望設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)師有(you)(you)更好的(de)(de)業(ye)(ye)績,而且(qie)希(xi)望在其最(zui)終產品的(de)(de)確定過程(cheng)中(zhong),設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)師和(he)市場(chang)專(zhuan)家(jia)都能(neng)(neng)更高效(xiao)的(de)(de)參(can)與(yu)決策(ce)。在這個階段(duan),建(jian)設(she)(she)(she)(she)(she)項(xiang)目(mu)更強調整體設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)、更強調專(zhuan)業(ye)(ye)設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)師、市場(chang)專(zhuan)家(jia)及開(kai)發商之間的(de)(de)協調,設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)過程(cheng)包括了持續(xu)的(de)(de)信息(xi)和(he)知(zhi)(zhi)識的(de)(de)交流與(yu)整合。另(ling)外,鋼(gang)結構建(jian)筑(zhu)(zhu)的(de)(de)專(zhuan)業(ye)(ye)化(hua)不(bu)但能(neng)(neng)提供豐富(fu)的(de)(de)設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)知(zhi)(zhi)識而且(qie)能(neng)(neng)有(you)(you)效(xiao)的(de)(de)整合設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)資源和(he)市場(chang)專(zhuan)家(jia)共同對(dui)建(jian)筑(zhu)(zhu)負(fu)責,使設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)和(he)業(ye)(ye)主的(de)(de)經營(ying)意圖有(you)(you)效(xiao)的(de)(de)結合起來,使項(xiang)目(mu)獲利和(he)減少風險。
四、現代鋼結構中建筑設計所面臨的問題
(一)鋼結構中建筑設計的(de)防(fang)火問(wen)題
火(huo)(huo)災是(shi)對(dui)鋼(gang)(gang)(gang)結(jie)構(gou)(gou)建(jian)筑(zhu)的(de)(de)(de)(de)最大危害,鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)雖(sui)為(wei)(wei)(wei)非(fei)燃燒材(cai)料,但(dan)鋼(gang)(gang)(gang)不耐火(huo)(huo),溫度(du)(du)(du)為(wei)(wei)(wei)400度(du)(du)(du)時(shi),鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)的(de)(de)(de)(de)屈服強度(du)(du)(du)將降至室溫下強度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半,溫度(du)(du)(du)達到600度(du)(du)(du)時(shi),鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)基本損失全(quan)部(bu)強度(du)(du)(du)和剛度(du)(du)(du),因此當建(jian)筑(zhu)采(cai)用(yong)無防火(huo)(huo)保護措施的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)結(jie)構(gou)(gou)時(shi),一(yi)旦發(fa)生(sheng)火(huo)(huo)災,很(hen)容易使(shi)建(jian)筑(zhu)損壞(huai),比如美(mei)國(guo)(guo)世貿(mao)中(zhong)心(xin)大樓外墻是(shi)排列(lie)很(hen)密的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)柱,外面包以銀(yin)色鋁板(ban),在美(mei)國(guo)(guo)911事件中(zhong)兩(liang)個塔(ta)樓分(fen)別(bie)受飛機撞擊后所產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)大火(huo)(huo)使(shi)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)軟化,最終(zhong)導致大樓倒塌(ta)。從發(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)結(jie)構(gou)(gou)建(jian)筑(zhu)火(huo)(huo)災案例可以發(fa)現(xian)兩(liang)類(lei)現(xian)象,一(yi)類(lei)為(wei)(wei)(wei)防火(huo)(huo)保護的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)結(jie)構(gou)(gou)在火(huo)(huo)災中(zhong)沒有(you)達到規定的(de)(de)(de)(de)耐火(huo)(huo)時(shi)間而(er)破壞(huai),另一(yi)類(lei)防火(huo)(huo)保護的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)結(jie)構(gou)(gou)在火(huo)(huo)災中(zhong)超過了預期的(de)(de)(de)(de)耐火(huo)(huo)時(shi)間而(er)并沒有(you)破壞(huai)。建(jian)筑(zhu)的(de)(de)(de)(de)構(gou)(gou)造防火(huo)(huo)問題(ti)一(yi)般在鋼(gang)(gang)(gang)筋混凝土結(jie)構(gou)(gou)上(shang)較易解決,而(er)在鋼(gang)(gang)(gang)結(jie)構(gou)(gou)建(jian)筑(zhu)上(shang)則需考慮更(geng)多的(de)(de)(de)(de)因素,以下為(wei)(wei)(wei)兩(liang)種常用(yong)防火(huo)(huo)措施:.一(yi)是(shi)采(cai)用(yong)進口的(de)(de)(de)(de)新型(xing)(xing)防火(huo)(huo)板(ban)——保全(quan)板(ban);二是(shi)根據鋼(gang)(gang)(gang)結(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)部(bu)位不同分(fen)別(bie)采(cai)用(yong)厚型(xing)(xing)或(huo)薄型(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)防火(huo)(huo)涂(tu)料,并在露明(ming)部(bu)位加涂(tu)裝(zhuang)飾漆。
(二)鋼(gang)結構中(zhong)建筑設計的防腐問(wen)題
鋼材如(ru)果長時間暴露在(zai)室(shi)外受到風雨(yu)等自(zi)然力的(de)(de)(de)侵蝕,必然會生(sheng)銹老化,其(qi)(qi)自(zi)身承載力會下降(jiang),建(jian)筑(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)美觀也(ye)(ye)會受影響。因此防(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)腐(fu)問題也(ye)(ye)是鋼結(jie)(jie)構(gou)(gou)建(jian)筑(zhu)(zhu)設(she)計(ji)需要(yao)解決常(chang)見問題,目前的(de)(de)(de)做法(fa)主要(yao)是采用新型(xing)(xing)防(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)腐(fu)和(he)構(gou)(gou)造材料(liao)。在(zai)實(shi)際建(jian)筑(zhu)(zhu)設(she)計(ji)中設(she)計(ji)人(ren)員在(zai)遇到鋼結(jie)(jie)構(gou)(gou)建(jian)筑(zhu)(zhu)中對(dui)所設(she)計(ji)的(de)(de)(de)建(jian)筑(zhu)(zhu)都做出(chu)特別的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu),比如(ru)涂(tu)刷(shua)防(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)銹涂(tu)料(liao),防(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)火(huo)涂(tu)料(liao)屬于油漆(qi)(qi)(qi)類。防(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)火(huo)涂(tu)料(liao)一(yi)般(ban)做法(fa)為(wei)先刷(shua)紅丹(dan)防(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)銹底(di)(di)漆(qi)(qi)(qi)兩度,再刷(shua)鋼結(jie)(jie)構(gou)(gou)面漆(qi)(qi)(qi)兩度(面漆(qi)(qi)(qi)顏色(se)由(you)甲方定(ding))。另外對(dui)鋼結(jie)(jie)構(gou)(gou)建(jian)筑(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)鋼結(jie)(jie)構(gou)(gou)構(gou)(gou)件施工(gong)也(ye)(ye)有(you)確定(ding)的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu),比如(ru)構(gou)(gou)件出(chu)廠前涂(tu)紅丹(dan)防(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)銹底(di)(di)漆(qi)(qi)(qi)一(yi)道;鋼結(jie)(jie)構(gou)(gou)安裝調整后,將(jiang)其(qi)(qi)清洗干(gan)凈,然后再刷(shua)一(yi)度底(di)(di)漆(qi)(qi)(qi),兩度面漆(qi)(qi)(qi)。然而現在(zai)雖然有(you)各種不同(tong)類型(xing)(xing)的(de)(de)(de)防(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)腐(fu)涂(tu)料(liao)但(dan)較為(wei)有(you)效的(de)(de)(de)防(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)腐(fu)涂(tu)料(liao)還(huan)需外國(guo)(guo)進口,我想(xiang)隨著中國(guo)(guo)綜(zong)合國(guo)(guo)力的(de)(de)(de)增強,中國(guo)(guo)將(jiang)會生(sheng)產出(chu)更優秀(xiu)的(de)(de)(de)新型(xing)(xing)防(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)腐(fu)涂(tu)料(liao)。
(三)鋼結構(gou)中建筑物理問題
(1)保溫(wen)。外(wai)部環境(jing)對(dui)(dui)(dui)建(jian)(jian)筑(zhu)的熱輻(fu)射主要從兩個方面影響建(jian)(jian)筑(zhu)的熱環境(jing):一(yi)是透過窗戶進(jin)入(ru)室內,并被室內表面所吸(xi)收,產生了加熱的效果;二是被建(jian)(jian)筑(zhu)的外(wai)圍(wei)(wei)護結(jie)(jie)構(gou)表面吸(xi)收,其中(zhong)一(yi)部分熱量通過建(jian)(jian)筑(zhu)圍(wei)(wei)護結(jie)(jie)構(gou)的熱傳導逐漸進(jin)入(ru)室內。由(you)于玻璃可以讓(rang)陽光直接(jie)射入(ru)室內從而迅(xun)速升(sheng)高室溫(wen),特(te)別是隨著新型(xing)玻璃材料(liao)的不斷出(chu)現,玻璃的熱工(gong)性能逐步改進(jin),建(jian)(jian)筑(zhu)采光與(yu)(yu)建(jian)(jian)筑(zhu)保溫(wen)之間的矛盾(dun)已日(ri)趨淡(dan)化,“遮蔽”與(yu)(yu)“阻隔”走向平衡。所以對(dui)(dui)(dui)建(jian)(jian)筑(zhu)的保溫(wen)措施主要集中(zhong)在外(wai)圍(wei)(wei)護結(jie)(jie)構(gou)上,而目前對(dui)(dui)(dui)此解決(jue)辦法有兩種較為(wei)有效:
1)研制、優(you)化保(bao)溫材(cai)料(liao)的構(gou)造,提高建(jian)筑(zhu)(zhu)熱環境(jing)性能(neng)。例如(ru)在建(jian)筑(zhu)(zhu)物得(de)內外表面(mian)或者外層結構(gou)的空(kong)氣層中,采用(yong)高效反射材(cai)料(liao),可(ke)以(yi)將大部分的紅(hong)外射線反射回去,從而建(jian)筑(zhu)(zhu)物起(qi)到(dao)(dao)保(bao)溫和(he)隔熱作用(yong);此外還(huan)可(ke)運用(yong)高效節(jie)能(neng)玻璃,硅(gui)氣凝(ning)膠,新型節(jie)能(neng)墻體材(cai)料(liao),達到(dao)(dao)節(jie)能(neng)的目的。
2)防止保溫(wen)(wen)(wen)材料(liao)凝(ning)結水外(wai)保溫(wen)(wen)(wen)和(he)中間(jian)保溫(wen)(wen)(wen)作法(fa)。可(ke)(ke)防止保溫(wen)(wen)(wen)材料(liao)由于蒸汽的(de)滲透積累而受潮(chao)。內保溫(wen)(wen)(wen)作法(fa)則(ze)(ze)保溫(wen)(wen)(wen)材料(liao)有可(ke)(ke)能(neng)在冬(dong)季受潮(chao),外(wai)保溫(wen)(wen)(wen)可(ke)(ke)避免(mian)主要承(cheng)重結構受到(dao)室外(wai)溫(wen)(wen)(wen)度的(de)劇烈波(bo)動影響,從而提高(gao)其耐(nai)久性。外(wai)保溫(wen)(wen)(wen)作法(fa)對外(wai)表(biao)面(mian)的(de)保護(hu)層要求較(jiao)高(gao)內保溫(wen)(wen)(wen)和(he)中間(jian)層保溫(wen)(wen)(wen)則(ze)(ze)由于外(wai)表(biao)面(mian)是由強(qiang)度大的(de)密實(shi)材料(liao)構成,飾面(mian)層的(de)處理比較(jiao)簡(jian)單。
(2)吸(xi)音(yin)(yin)。在一些建(jian)筑大廳中,尤(you)其是(shi)在音(yin)(yin)樂(le)廳中頂(ding)棚反(fan)(fan)射(she)(she)板(ban)增加的反(fan)(fan)射(she)(she)聲(sheng)幾乎同(tong)時到達(da)聽眾(zhong)的雙(shuang)耳,缺少側向反(fan)(fan)射(she)(she)帶來的圍繞感。在這類建(jian)筑的設計中,需要綜(zong)合(he)考慮材料的使用,包括吸(xi)聲(sheng)性能以及裝(zhuang)飾(shi)性、強度(du)、防(fang)火(huo)、吸(xi)濕(shi)、加工等(deng)多方面。目前廣泛(fan)地應(ying)用于音(yin)(yin)質(zhi)設計和噪聲(sheng)控制中的解決(jue)途徑(jing)是(shi)吸(xi)聲(sheng)材料和吸(xi)聲(sheng)結構(gou)。
1)吸(xi)聲材(cai)料:材(cai)料本(ben)身(shen)具(ju)(ju)有吸(xi)聲特(te)性。如玻璃棉(mian)、巖棉(mian)等(deng)纖維(wei)或多孔(kong)材(cai)料具(ju)(ju)有良好的吸(xi)聲性能,由于空氣的粘(zhan)滯阻(zu)力(li)、空氣分(fen)子與(yu)孔(kong)隙壁的摩擦(ca),使聲能轉化(hua)為摩擦(ca)熱能而吸(xi)聲。
2)吸聲結構(gou):材料本身可以(yi)不(bu)具有吸聲特性,但材料制成某種(zhong)結構(gou)而(er)產生吸聲。如穿孔石膏板吊(diao)頂。
(3)隔(ge)音(yin)。噪聲(sheng)(sheng)于(yu)(yu)建(jian)筑密(mi)不可(ke)分(fen)(fen),噪聲(sheng)(sheng)污染(ran)的(de)防(fang)治與治理(li)已(yi)經成為建(jian)筑聲(sheng)(sheng)學重(zhong)要(yao)(yao)的(de)組成部(bu)分(fen)(fen)。噪聲(sheng)(sheng)規劃(hua)、噪聲(sheng)(sheng)控制等理(li)論也(ye)逐漸(jian)演化(hua)開來。人(ren)(ren)們(men)可(ke)以聽(ting)到的(de)聲(sheng)(sheng)音(yin)都屬于(yu)(yu)聲(sheng)(sheng)環境范疇。人(ren)(ren)們(men)可(ke)以聽(ting)到談話、鳥鳴、音(yin)樂(le)、泉水叮咚、歌聲(sheng)(sheng)等;但(dan)也(ye)能聽(ting)到吵鬧、機器(qi)轟(hong)鳴、車輛的(de)轟(hong)鳴等噪聲(sheng)(sheng)。但(dan)主要(yao)(yao)是有安(an)靜要(yao)(yao)求的(de)房間,如錄音(yin)室、演播室、旅館客房、居民住宅臥室等建(jian)筑對(dui)隔(ge)聲(sheng)(sheng)隔(ge)振要(yao)(yao)求非常高(gao),需要(yao)(yao)專門的(de)聲(sheng)(sheng)學設計。對(dui)于(yu)(yu)旅館、公(gong)用(yong)建(jian)筑、民用(yong)住宅人(ren)(ren)們(men)對(dui)安(an)靜的(de)要(yao)(yao)求也(ye)越(yue)來越(yue)重(zhong)視。并盡(jin)量靠近聲(sheng)(sheng)源,會提高(gao)隔(ge)聲(sheng)(sheng)效果(guo)。一(yi)般隔(ge)聲(sheng)(sheng)間外墻使(shi)用(yong)隔(ge)聲(sheng)(sheng)性能較好的(de)材料(liao)或(huo)(huo)結(jie)構,如磚、混凝土、紙(zhi)面石膏板墻等,觀(guan)察部(bu)分(fen)(fen)使(shi)用(yong)隔(ge)聲(sheng)(sheng)窗(chuang),進出部(bu)分(fen)(fen)使(shi)用(yong)隔(ge)聲(sheng)(sheng)門或(huo)(huo)吸聲(sheng)(sheng)迷(mi)道(dao)等。
由本文以上討論可以得出下面三點看法和結論:
(1)鋼結構建筑(zhu)設計(ji)應根據不同具體條件的不同而有所側重,一個好的建筑(zhu)設計(ji),必須(xu)做到(dao)形象構思與結構構思的一體化。
(2)鋼結(jie)構(gou)(gou)建筑(zhu)的科技含量很高,結(jie)構(gou)(gou)本身往(wang)往(wang)就是(shi)(shi)建筑(zhu)表現(xian)(xian),鋼結(jie)構(gou)(gou)的表現(xian)(xian)與工(gong)藝不僅是(shi)(shi)實現(xian)(xian)形(xing)(xing)象(xiang)構(gou)(gou)思(si)的必(bi)要手段,而且對建筑(zhu)形(xing)(xing)象(xiang)的影響極為顯著,這就決定了結(jie)構(gou)(gou)構(gou)(gou)思(si)是(shi)(shi)形(xing)(xing)象(xiang)構(gou)(gou)思(si)成(cheng)功與否(fou)的關鍵所在。
(3)科(ke)學技術(shu)的(de)進步,審美觀的(de)改變必然使得鋼結(jie)構建(jian)筑不(bu)斷(duan)地去(qu)擴展自身的(de)表達語匯而尋(xun)求發(fa)展。我們所提(ti)倡的(de)是:拋(pao)開風(feng)格(ge)要素,從結(jie)構理性(xing)主義出發(fa),從現代的(de)和(he)傳(chuan)統的(de)眾多風(feng)格(ge)流派(pai)中吸取精華(hua),創造出技術(shu)和(he)藝術(shu)有機(ji)融合的(de)鋼結(jie)構精品建(jian)筑。
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