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發表日期(qi):2013-06-18
一、鋼結構建筑的發展歷史
最早在(zai)建(jian)(jian)(jian)造(zao)(zao)房屋中使(shi)(shi)用鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)國(guo)家可以追溯到十八世紀末的(de)(de)(de)(de)英國(guo),一百(bai)年后法國(guo)工(gong)程師埃(ai)菲爾(er)建(jian)(jian)(jian)造(zao)(zao)了(le)(le)(le)著(zhu)名的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)塔,人們也開始嘗試建(jian)(jian)(jian)造(zao)(zao)鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)獨戶(hu)住宅,從此鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)徹底(di)改變了(le)(le)(le)以往建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)造(zao)(zao)型的(de)(de)(de)(de)模式,建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)設計的(de)(de)(de)(de)理念與(yu)方法亦(yi)隨之嬗變。早期的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)僅是部分構(gou)(gou)件、配(pei)件用鑄鐵(tie)、熟鐵(tie)制成(cheng),到了(le)(le)(le)19世紀80年代結(jie)(jie)構(gou)(gou)型鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)出現(xian)加(jia)快了(le)(le)(le)鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)在(zai)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)工(gong)程中的(de)(de)(de)(de)發展,使(shi)(shi)鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)在(zai)20世紀60年代實現(xian)了(le)(le)(le)其第二次理論和實踐的(de)(de)(de)(de)飛躍與(yu)創新的(de)(de)(de)(de)發展,德國(guo)包豪斯學派(pai)就(jiu)是其理論的(de)(de)(de)(de)發源地(di)。
我(wo)國(guo)自1949年全國(guo)解(jie)放后(hou),鋼(gang)(gang)(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)就在大(da)(da)跨重型(xing)工(gong)(gong)業廠房(fang)、大(da)(da)型(xing)公共建(jian)筑(zhu)和(he)高聳結(jie)(jie)構(gou)(gou)中得到了(le)應用。尤(you)其是近20年來,鋼(gang)(gang)(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)更(geng)加廣泛應用于土木工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)的(de)公共建(jian)筑(zhu)中,比如沈陽桃仙國(guo)際(ji)機場屋蓋,北京(jing)天文(wen)館新館工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)等,我(wo)國(guo)目前不僅能生(sheng)產各種類型(xing)的(de)建(jian)筑(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材,同(tong)時鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材生(sheng)產的(de)新技(ji)術、新工(gong)(gong)藝、新產品日益也(ye)增(zeng)多,如彩鋼(gang)(gang)(gang)(gang)壓(ya)型(xing)板、彩鋼(gang)(gang)(gang)(gang)復(fu)合(he)板、彩鋼(gang)(gang)(gang)(gang)扣板、拱形廠房(fang)及彩鋼(gang)(gang)(gang)(gang)制品等的(de)生(sheng)產,使建(jian)筑(zhu)結(jie)(jie)構(gou)(gou)充滿現代(dai)化時代(dai)氣息(xi),實際(ji)證明鋼(gang)(gang)(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)建(jian)筑(zhu)在我(wo)國(guo)更(geng)具有廣闊(kuo)的(de)發展前景。
二、現代鋼結構的建筑特點
(一)預工程化程度高,建設成本(ben)降(jiang)低,工期縮短
鋼結(jie)構建(jian)(jian)筑(zhu)模(mo)(mo)數協調統一標準實現了建(jian)(jian)筑(zhu)工(gong)業化(hua)大(da)(da)規模(mo)(mo)生(sheng)產,提高了建(jian)(jian)筑(zhu)預工(gong)程(cheng)化(hua),使(shi)(shi)(shi)不(bu)同材料、不(bu)同形狀和不(bu)同制造方法的建(jian)(jian)筑(zhu)構配件具(ju)有一定的通(tong)用(yong)性和互(hu)換(huan)性。同時鋼結(jie)構建(jian)(jian)筑(zhu)的預工(gong)程(cheng)化(hua)使(shi)(shi)(shi)材料加工(gong)和安裝一體化(hua),大(da)(da)大(da)(da)降(jiang)低了建(jian)(jian)設成本(ben);并(bing)且加快(kuai)了施工(gong)速度,使(shi)(shi)(shi)工(gong)期能(neng)夠縮(suo)短40%以(yi)上(shang),從而加快(kuai)了房(fang)地產開發商的資金周轉速度,使(shi)(shi)(shi)建(jian)(jian)筑(zhu)能(neng)更(geng)早(zao)投(tou)入使(shi)(shi)(shi)用(yong)。
(二)建筑與結構的設計與功(gong)能一(yi)體化,使建筑更富有功(gong)能化
在鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)中,結(jie)(jie)構(gou)(gou)成(cheng)為形(xing)象(xiang)(xiang)構(gou)(gou)成(cheng)的(de)(de)(de)重要(yao)因素,結(jie)(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)形(xing)體(ti),構(gou)(gou)件,節點從很大程度(du)上導致并制約著建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)形(xing)象(xiang)(xiang)。建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)與(yu)結(jie)(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)設(she)計與(yu)功(gong)能(neng)只有(you)做到(dao)一體(ti)化(hua),才能(neng)使建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)更(geng)富有(you)功(gong)能(neng)化(hua)以便(bian)隨后的(de)(de)(de)各個設(she)計環節進行下去,創造出(chu)技(ji)術與(yu)藝(yi)術融為一體(ti)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)。北京2008年(nian)奧運會國(guo)家體(ti)育場投標方案(an)中有(you)許(xu)多方案(an)都體(ti)現了(le)鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)這一特點。例如清華大學建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)設(she)計院(yuan)設(she)計的(de)(de)(de)可開合式方案(an),在體(ti)育場大屋(wu)面的(de)(de)(de)中央設(she)置兩個半(ban)圓型的(de)(de)(de)玻璃頂面,同時(shi)相對(dui)旋轉、平行滑動(dong)完(wan)成(cheng)大屋(wu)面的(de)(de)(de)開合;又如中國(guo)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)設(she)計研究(jiu)院(yuan)場館方案(an)外觀即為建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)(gou),形(xing)象(xiang)(xiang)完(wan)美(mei)純凈,功(gong)能(neng)與(yu)結(jie)(jie)構(gou)(gou)達(da)到(dao)了(le)完(wan)美(mei)的(de)(de)(de)統一;還有(you)日(ri)本朱式會設(she)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)事(shi)務所設(she)計的(de)(de)(de)折疊式方案(an),屋(wu)頂由懸臂的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)架結(jie)(jie)構(gou)(gou)支(zhi)承,可在30分鐘內完(wan)成(cheng)開閉的(de)(de)(de)動(dong)作(zuo),確(que)保(bao)全年(nian)比(bi)賽的(de)(de)(de)及(ji)活動(dong)不(bu)受天氣影響。
(三)鋼結(jie)構建筑能夠滿足超高度(du)和超跨度(du)的要求(qiu)
鋼(gang)材組(zu)織(zhi)均勻,接(jie)近于(yu)各向同(tong)性(xing)勻質(zhi)體(ti)(ti),強度(du)(du)(du)(du)高,彈性(xing)模(mo)量(liang)亦高。其密度(du)(du)(du)(du)與強度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)比值(zhi)遠小于(yu)磚石,混(hun)凝土,木材,在同(tong)樣受力情況(kuang)下(xia)鋼(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)自重小,從而可以(yi)(yi)做成(cheng)(cheng)跨(kua)(kua)度(du)(du)(du)(du)較(jiao)大和高度(du)(du)(du)(du)較(jiao)高的(de)(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)(gou)以(yi)(yi)及靈活的(de)(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)(gou)形(xing)體(ti)(ti)。現(xian)在人類(lei)已具有建造跨(kua)(kua)度(du)(du)(du)(du)超(chao)過1000米的(de)(de)(de)超(chao)大穹頂(ding)與高度(du)(du)(du)(du)超(chao)過1000米最高至4000米的(de)(de)(de)超(chao)高層建筑的(de)(de)(de)能力。并且鋼(gang)索與膜結(jie)(jie)構(gou)(gou)相結(jie)(jie)合形(xing)成(cheng)(cheng)索膜結(jie)(jie)構(gou)(gou)體(ti)(ti)系(xi)更能滿足建筑對(dui)跨(kua)(kua)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu),使(shi)這類(lei)型建筑成(cheng)(cheng)為標志性(xing)建筑,比如日本東(dong)京(jing)后樂園棒球場屋(wu)蓋(gai)是鋼(gang)索與氣承膜組(zu)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)索膜結(jie)(jie)構(gou)(gou),面(mian)積達28000平方米,英國政府為迎接(jie)21世紀而興建的(de)(de)(de)標志性(xing)建筑倫(lun)敦(dun)千年穹頂(ding)――大型綜合性(xing)展覽建筑也(ye)是索膜結(jie)(jie)構(gou)(gou)體(ti)(ti)系(xi),其穹頂(ding)直徑達到(dao)320m。
(四)原(yuan)材(cai)料可(ke)以循(xun)環使用,有助于環保和可(ke)持續發展
發展鋼(gang)結構對于(yu)資(zi)源,能(neng)源都非常短缺的(de)(de)(de)我國(guo)意(yi)義尤為重大,因為中國(guo)是世界上最大的(de)(de)(de)磚砌(qi)體建筑與混凝土建筑大國(guo)。鋼(gang)材是一種高強(qiang)度(du)高效能(neng)的(de)(de)(de)材料,具有(you)(you)很高的(de)(de)(de)再循環價值(zhi),邊角料也有(you)(you)價值(zhi),不需要制模施工(gong)。目(mu)前國(guo)際上引人矚(zhu)目(mu)的(de)(de)(de)新型住宅產品已引入我國(guo),其環保節能(neng)的(de)(de)(de)特點主要體現在兩個(ge)方(fang)面:
(1)該類(lei)型住宅采用全封閉式保(bao)溫隔熱(re)防潮(chao)系統,溫度(du)變化小,熱(re)損(sun)失低。不論冬(dong)夏,都具有舒適當居住環境(jing)。室(shi)外0攝(she)(she)氏度(du)時,室(shi)內仍可以保(bao)持17攝(she)(she)氏度(du)以上;在室(shi)外溫度(du)達到30攝(she)(she)氏度(du)的情況下,室(shi)內溫度(du)僅為(wei)21攝(she)(she)氏度(du)左右。
(2)與(yu)(yu)磚混(hun)(hun)結(jie)(jie)構(gou)(gou)住宅相比,可(ke)節(jie)能60%以上(shang),冬夏季空調設備(bei)可(ke)節(jie)約耗電30%以上(shang),結(jie)(jie)構(gou)(gou)的廢舊利用(yong)為100%,與(yu)(yu)磚混(hun)(hun)結(jie)(jie)構(gou)(gou)比較,同(tong)樣樓(lou)層凈高條件下,鋼結(jie)(jie)構(gou)(gou)維(wei)護墻體面積(ji)小,節(jie)約空調所(suo)需能源,減小維(wei)護費用(yong)。
三、鋼結構建筑設計與技術表現
鋼結(jie)構(gou)建(jian)筑設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)的構(gou)思成功關鍵所在是(shi)技術(shu)構(gou)思與(yu)表現,在方案設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)的深化中,需要(yao)同結(jie)構(gou)工(gong)程(cheng)師,設(she)(she)備工(gong)程(cheng)師,甚至包括機械工(gong)程(cheng)師密切配合。此時技術(shu)表現是(shi)自(zi)然而然的事情,無論是(shi)空間形(xing)式(shi),形(xing)式(shi)體量還(huan)是(shi)構(gou)造節點對其建(jian)筑設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)與(yu)表現影響都是(shi)很重(zhong)要(yao)的,下面(mian)就分別(bie)從幾個方面(mian)來闡述這一點。
(1)鋼結構建(jian)筑設計的技術表現
建(jian)筑形象的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)構思是(shi)一(yi)個(ge)概(gai)念形象的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)創作過程,是(shi)建(jian)筑創作的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)難點(dian)之一(yi),也是(shi)建(jian)筑設(she)計(ji)中(zhong)備受關注的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)核心問題(ti)之一(yi)。回顧工業革(ge)命(ming)以來(lai)建(jian)筑與(yu)科學技(ji)術關系的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發展(zhan),可以明顯地(di)發現(xian)建(jian)筑對技(ji)術變(bian)革(ge)反應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)遲滯性(xing),這從(cong)一(yi)個(ge)側(ce)面反映了建(jian)筑學在(zai)社會文化當中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)深層地(di)位,以及建(jian)筑學與(yu)人的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生活方(fang)式(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)密切聯系。另(ling)外現(xian)代(dai)方(fang)興未艾的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)信息革(ge)命(ming)正在(zai)廣泛地(di)滲透(tou)并涉(she)及社會活動的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)每個(ge)領域,使現(xian)代(dai)科學思維(wei)被融入(ru)到(dao)建(jian)筑設(she)計(ji)中(zhong),新項目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)規劃、建(jian)筑和(he)景觀設(she)計(ji)方(fang)法發生了巨大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化。建(jian)筑設(she)計(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)宗旨也從(cong)單純的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)追(zhui)求美發展(zhan)到(dao)追(zhui)求問題(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)合(he)理解決,從(cong)根(gen)本上改變(bian)了人們以往對建(jian)筑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)認(ren)識和(he)設(she)計(ji)方(fang)式(shi),并最終影(ying)響(xiang)了人類千百(bai)年來(lai)形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳統建(jian)筑觀,比(bi)如高(gao)(gao)技(ji)派(pai)建(jian)筑就(jiu)是(shi)其(qi)主要代(dai)表,其(qi)以精致(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)節點(dian)和(he)精細的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)工來(lai)體(ti)現(xian)高(gao)(gao)超的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)藝,以更(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工藝水(shui)平(ping)來(lai)設(she)計(ji)和(he)“制造”建(jian)筑。
(2)鋼結構建筑細部設計(ji)有較高要求(qiu)
鋼(gang)(gang)結構(gou)建(jian)筑(zhu)設計(ji)的(de)(de)(de)復雜化與精(jing)致度要(yao)求越(yue)高(gao),對(dui)細部設計(ji)的(de)(de)(de)要(yao)求也(ye)越(yue)高(gao)。因為細部設計(ji)決定一個地方最終是否(fou)得到確認及(ji)其質(zhi)量。在(zai)現(xian)代鋼(gang)(gang)結構(gou)建(jian)筑(zhu)中(zhong),各種金屬結構(gou)桿(gan)件(jian),連接金屬桿(gan)件(jian)的(de)(de)(de)節點細部,常常暴露在(zai)外,使建(jian)筑(zhu)帶有強烈的(de)(de)(de)科技感(gan),比如建(jian)于1977年法國的(de)(de)(de)巴黎蓬皮(pi)杜(du)藝術與文(wen)化中(zhong)心,它的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)柱、鋼(gang)(gang)梁、桁架等結構(gou)構(gou)件(jian)都裸露在(zai)外,從中(zhong)不僅體現(xian)出技術美,而且體現(xian)出人(ren)的(de)(de)(de)智慧和(he)能力。因而,對(dui)鋼(gang)(gang)結構(gou)建(jian)筑(zhu)來(lai)說細部質(zhi)量保(bao)持較高(gao)的(de)(de)(de)設計(ji)要(yao)求是非(fei)常重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de),在(zai)鋼(gang)(gang)結構(gou)建(jian)筑(zhu)中(zhong)應受到特別重(zhong)視。
(3)建(jian)筑(zhu)策(ce)劃(hua)也是鋼(gang)結構建(jian)筑(zhu)設計與表現的(de)影響因素
因為鋼(gang)結構(gou)(gou)建(jian)(jian)筑設(she)計(ji)(ji)(ji)具有(you)建(jian)(jian)筑設(she)計(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)一般屬性(xing),建(jian)(jian)筑師不是隨心所(suo)欲在作(zuo)設(she)計(ji)(ji)(ji),業主設(she)計(ji)(ji)(ji)任(ren)務書對(dui)建(jian)(jian)筑師的(de)(de)(de)(de)(de)平面(mian)和(he)(he)(he)設(she)計(ji)(ji)(ji)構(gou)(gou)思等發生的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用是重大的(de)(de)(de)(de)(de)。客戶希望(wang)(wang)設(she)計(ji)(ji)(ji)師有(you)更(geng)(geng)好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)業績,而(er)且希望(wang)(wang)在其最終(zhong)產品的(de)(de)(de)(de)(de)確定過程中,設(she)計(ji)(ji)(ji)師和(he)(he)(he)市場(chang)(chang)(chang)專(zhuan)(zhuan)家都能(neng)更(geng)(geng)高效的(de)(de)(de)(de)(de)參與決(jue)策(ce)。在這個階段,建(jian)(jian)設(she)項目更(geng)(geng)強調(diao)整(zheng)體設(she)計(ji)(ji)(ji)、更(geng)(geng)強調(diao)專(zhuan)(zhuan)業設(she)計(ji)(ji)(ji)師、市場(chang)(chang)(chang)專(zhuan)(zhuan)家及開發商之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)協調(diao),設(she)計(ji)(ji)(ji)過程包括了持續(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)信(xin)息和(he)(he)(he)知識(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)交流與整(zheng)合(he)。另(ling)外(wai),鋼(gang)結構(gou)(gou)建(jian)(jian)筑的(de)(de)(de)(de)(de)專(zhuan)(zhuan)業化不但能(neng)提供豐(feng)富的(de)(de)(de)(de)(de)設(she)計(ji)(ji)(ji)知識(shi)而(er)且能(neng)有(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)整(zheng)合(he)設(she)計(ji)(ji)(ji)資源和(he)(he)(he)市場(chang)(chang)(chang)專(zhuan)(zhuan)家共同對(dui)建(jian)(jian)筑負(fu)責,使(shi)設(she)計(ji)(ji)(ji)和(he)(he)(he)業主的(de)(de)(de)(de)(de)經營意圖有(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)結合(he)起來,使(shi)項目獲利和(he)(he)(he)減少風險。
四、現代鋼結構中建筑設計所面臨的問題
(一)鋼(gang)結構中建筑設計的防火(huo)問題
火(huo)(huo)災(zai)(zai)是對(dui)鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)(jie)構建(jian)(jian)筑(zhu)的(de)(de)(de)(de)最大(da)(da)危害,鋼(gang)(gang)材雖(sui)為(wei)(wei)(wei)非燃燒材料,但(dan)鋼(gang)(gang)不耐(nai)火(huo)(huo),溫度(du)為(wei)(wei)(wei)400度(du)時(shi),鋼(gang)(gang)材的(de)(de)(de)(de)屈服強(qiang)度(du)將降(jiang)至(zhi)室溫下(xia)強(qiang)度(du)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半,溫度(du)達到(dao)600度(du)時(shi),鋼(gang)(gang)材基本損失(shi)全(quan)部(bu)強(qiang)度(du)和剛(gang)度(du),因此當建(jian)(jian)筑(zhu)采(cai)用無防火(huo)(huo)保(bao)(bao)護(hu)措施的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)(jie)構時(shi),一(yi)(yi)旦發生(sheng)火(huo)(huo)災(zai)(zai),很容(rong)易使建(jian)(jian)筑(zhu)損壞,比如美國世貿中(zhong)心大(da)(da)樓外墻是排列很密的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)柱,外面(mian)包以銀色鋁板(ban),在(zai)(zai)美國911事件中(zhong)兩個塔(ta)樓分別受飛機撞擊后(hou)所產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)火(huo)(huo)使鋼(gang)(gang)材軟化,最終(zhong)導(dao)致(zhi)大(da)(da)樓倒(dao)塌(ta)。從發生(sheng)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)(jie)構建(jian)(jian)筑(zhu)火(huo)(huo)災(zai)(zai)案(an)例可(ke)以發現兩類現象,一(yi)(yi)類為(wei)(wei)(wei)防火(huo)(huo)保(bao)(bao)護(hu)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)(jie)構在(zai)(zai)火(huo)(huo)災(zai)(zai)中(zhong)沒(mei)(mei)有達到(dao)規定的(de)(de)(de)(de)耐(nai)火(huo)(huo)時(shi)間而(er)(er)破(po)壞,另一(yi)(yi)類防火(huo)(huo)保(bao)(bao)護(hu)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)(jie)構在(zai)(zai)火(huo)(huo)災(zai)(zai)中(zhong)超過(guo)了預期(qi)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)火(huo)(huo)時(shi)間而(er)(er)并沒(mei)(mei)有破(po)壞。建(jian)(jian)筑(zhu)的(de)(de)(de)(de)構造防火(huo)(huo)問題(ti)一(yi)(yi)般在(zai)(zai)鋼(gang)(gang)筋混凝土結(jie)(jie)(jie)構上(shang)較(jiao)易解決,而(er)(er)在(zai)(zai)鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)(jie)構建(jian)(jian)筑(zhu)上(shang)則需考慮更多的(de)(de)(de)(de)因素,以下(xia)為(wei)(wei)(wei)兩種常(chang)用防火(huo)(huo)措施:.一(yi)(yi)是采(cai)用進口的(de)(de)(de)(de)新(xin)型防火(huo)(huo)板(ban)——保(bao)(bao)全(quan)板(ban);二(er)是根據鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)(jie)構的(de)(de)(de)(de)部(bu)位(wei)不同分別采(cai)用厚(hou)型或(huo)薄型的(de)(de)(de)(de)防火(huo)(huo)涂(tu)料,并在(zai)(zai)露明部(bu)位(wei)加涂(tu)裝飾漆。
(二(er))鋼(gang)結構中建筑(zhu)設計的防腐(fu)問(wen)題
鋼(gang)材如(ru)(ru)果長時間暴(bao)露在(zai)室(shi)外(wai)受到風雨等自然(ran)力的(de)(de)(de)侵蝕,必然(ran)會生(sheng)銹(xiu)老化,其(qi)自身承載力會下(xia)降,建(jian)筑(zhu)的(de)(de)(de)美(mei)觀(guan)也會受影響。因(yin)此防(fang)(fang)(fang)腐(fu)問題也是鋼(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)建(jian)筑(zhu)設計(ji)(ji)需(xu)要(yao)(yao)解決常見問題,目(mu)前(qian)的(de)(de)(de)做法(fa)(fa)主要(yao)(yao)是采用新(xin)型(xing)防(fang)(fang)(fang)腐(fu)和構(gou)(gou)造(zao)材料(liao)。在(zai)實際建(jian)筑(zhu)設計(ji)(ji)中(zhong)設計(ji)(ji)人員在(zai)遇到鋼(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)建(jian)筑(zhu)中(zhong)對所設計(ji)(ji)的(de)(de)(de)建(jian)筑(zhu)都(dou)做出(chu)特(te)別的(de)(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu),比(bi)如(ru)(ru)涂(tu)刷(shua)防(fang)(fang)(fang)銹(xiu)涂(tu)料(liao),防(fang)(fang)(fang)火涂(tu)料(liao)屬于油漆(qi)類。防(fang)(fang)(fang)火涂(tu)料(liao)一(yi)般做法(fa)(fa)為先(xian)刷(shua)紅(hong)丹防(fang)(fang)(fang)銹(xiu)底漆(qi)兩度(du),再刷(shua)鋼(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)面(mian)漆(qi)兩度(du)(面(mian)漆(qi)顏色由甲方定)。另外(wai)對鋼(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)建(jian)筑(zhu)的(de)(de)(de)鋼(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)構(gou)(gou)件施工也有確(que)定的(de)(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu),比(bi)如(ru)(ru)構(gou)(gou)件出(chu)廠前(qian)涂(tu)紅(hong)丹防(fang)(fang)(fang)銹(xiu)底漆(qi)一(yi)道;鋼(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)安裝調整后,將其(qi)清洗(xi)干凈,然(ran)后再刷(shua)一(yi)度(du)底漆(qi),兩度(du)面(mian)漆(qi)。然(ran)而現在(zai)雖然(ran)有各種不同(tong)類型(xing)的(de)(de)(de)防(fang)(fang)(fang)腐(fu)涂(tu)料(liao)但較(jiao)為有效(xiao)的(de)(de)(de)防(fang)(fang)(fang)腐(fu)涂(tu)料(liao)還需(xu)外(wai)國(guo)(guo)進(jin)口,我想隨著中(zhong)國(guo)(guo)綜(zong)合國(guo)(guo)力的(de)(de)(de)增強,中(zhong)國(guo)(guo)將會生(sheng)產出(chu)更優秀的(de)(de)(de)新(xin)型(xing)防(fang)(fang)(fang)腐(fu)涂(tu)料(liao)。
(三)鋼結構中建筑物理問題(ti)
(1)保(bao)溫(wen)(wen)。外(wai)部環境(jing)對(dui)建筑(zhu)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)輻(fu)射(she)主(zhu)要從(cong)兩個(ge)方面(mian)影響建筑(zhu)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)環境(jing):一是(shi)透過(guo)窗戶進入室(shi)內(nei),并(bing)被(bei)室(shi)內(nei)表面(mian)所(suo)吸收(shou),產生了(le)加熱(re)(re)的(de)(de)(de)(de)效(xiao)果(guo);二(er)是(shi)被(bei)建筑(zhu)的(de)(de)(de)(de)外(wai)圍(wei)護結構(gou)表面(mian)吸收(shou),其中一部分熱(re)(re)量通過(guo)建筑(zhu)圍(wei)護結構(gou)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)傳導逐漸進入室(shi)內(nei)。由于玻璃可以讓(rang)陽光直(zhi)接射(she)入室(shi)內(nei)從(cong)而(er)迅速(su)升(sheng)高(gao)室(shi)溫(wen)(wen),特別是(shi)隨著新型玻璃材料的(de)(de)(de)(de)不(bu)斷出現,玻璃的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)工性能逐步改進,建筑(zhu)采光與建筑(zhu)保(bao)溫(wen)(wen)之間的(de)(de)(de)(de)矛盾(dun)已日趨淡(dan)化,“遮蔽(bi)”與“阻隔”走向平衡。所(suo)以對(dui)建筑(zhu)的(de)(de)(de)(de)保(bao)溫(wen)(wen)措施(shi)主(zhu)要集(ji)中在外(wai)圍(wei)護結構(gou)上,而(er)目(mu)前對(dui)此解決(jue)辦法有兩種較(jiao)為有效(xiao):
1)研制、優(you)化保(bao)溫(wen)材料的(de)構造,提(ti)高建(jian)筑熱(re)環境性(xing)能。例如在建(jian)筑物(wu)得內外(wai)表面或者外(wai)層(ceng)結構的(de)空氣(qi)(qi)層(ceng)中,采用(yong)高效反射(she)材料,可(ke)以將大部分的(de)紅外(wai)射(she)線反射(she)回去,從而建(jian)筑物(wu)起到(dao)保(bao)溫(wen)和隔熱(re)作用(yong);此外(wai)還(huan)可(ke)運用(yong)高效節能玻璃(li),硅氣(qi)(qi)凝膠,新型節能墻體材料,達到(dao)節能的(de)目的(de)。
2)防止(zhi)保(bao)(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)材(cai)(cai)料(liao)(liao)凝結水外(wai)(wai)(wai)保(bao)(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和中(zhong)間(jian)保(bao)(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)作(zuo)法(fa)。可防止(zhi)保(bao)(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)材(cai)(cai)料(liao)(liao)由(you)于蒸(zheng)汽的(de)滲(shen)透積累而受(shou)潮(chao)。內(nei)保(bao)(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)作(zuo)法(fa)則保(bao)(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)材(cai)(cai)料(liao)(liao)有可能在冬季受(shou)潮(chao),外(wai)(wai)(wai)保(bao)(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)可避(bi)免主(zhu)要承(cheng)重結構受(shou)到室外(wai)(wai)(wai)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度的(de)劇烈波動(dong)影響,從而提高其耐久性。外(wai)(wai)(wai)保(bao)(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)作(zuo)法(fa)對外(wai)(wai)(wai)表面(mian)(mian)的(de)保(bao)(bao)(bao)護層要求較高內(nei)保(bao)(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和中(zhong)間(jian)層保(bao)(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)則由(you)于外(wai)(wai)(wai)表面(mian)(mian)是(shi)由(you)強度大的(de)密(mi)實材(cai)(cai)料(liao)(liao)構成,飾(shi)面(mian)(mian)層的(de)處理比較簡單。
(2)吸(xi)(xi)音。在一些建筑大廳中(zhong),尤其是(shi)在音樂廳中(zhong)頂棚(peng)反射(she)板增加(jia)的(de)(de)(de)(de)反射(she)聲(sheng)幾(ji)乎同(tong)時(shi)到達聽眾的(de)(de)(de)(de)雙耳,缺少側向反射(she)帶來的(de)(de)(de)(de)圍繞感(gan)。在這類建筑的(de)(de)(de)(de)設計中(zhong),需要(yao)綜合考慮材(cai)料的(de)(de)(de)(de)使用,包括吸(xi)(xi)聲(sheng)性能(neng)以及裝飾性、強(qiang)度、防火、吸(xi)(xi)濕(shi)、加(jia)工等多方面。目前廣泛地(di)應用于(yu)音質設計和噪聲(sheng)控制中(zhong)的(de)(de)(de)(de)解決途徑是(shi)吸(xi)(xi)聲(sheng)材(cai)料和吸(xi)(xi)聲(sheng)結構。
1)吸(xi)(xi)聲(sheng)材(cai)料(liao):材(cai)料(liao)本身(shen)具有吸(xi)(xi)聲(sheng)特性。如玻(bo)璃棉(mian)(mian)、巖棉(mian)(mian)等纖維或多孔材(cai)料(liao)具有良(liang)好的吸(xi)(xi)聲(sheng)性能,由于空氣(qi)的粘滯(zhi)阻(zu)力、空氣(qi)分子與孔隙壁的摩(mo)擦(ca),使聲(sheng)能轉化為(wei)摩(mo)擦(ca)熱(re)能而(er)吸(xi)(xi)聲(sheng)。
2)吸(xi)聲結構(gou):材料(liao)(liao)本身可以不具有吸(xi)聲特(te)性,但材料(liao)(liao)制成某種結構(gou)而產生(sheng)吸(xi)聲。如穿孔石(shi)膏板吊頂。
(3)隔(ge)(ge)音。噪聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)于建(jian)筑(zhu)(zhu)密不(bu)可分,噪聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)污(wu)染的(de)(de)防(fang)治與治理已經成為建(jian)筑(zhu)(zhu)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)學重要(yao)(yao)的(de)(de)組成部(bu)分。噪聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)規劃、噪聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)控制等理論也逐漸演(yan)化開來(lai)。人們可以聽到(dao)的(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)音都屬(shu)于聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)環境范疇。人們可以聽到(dao)談話(hua)、鳥鳴(ming)、音樂、泉(quan)水叮咚、歌聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)等;但(dan)也能(neng)聽到(dao)吵鬧、機(ji)器轟鳴(ming)、車輛的(de)(de)轟鳴(ming)等噪聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)。但(dan)主(zhu)要(yao)(yao)是(shi)有(you)安(an)靜要(yao)(yao)求(qiu)的(de)(de)房間(jian),如錄音室、演(yan)播室、旅(lv)館客房、居民住宅臥室等建(jian)筑(zhu)(zhu)對(dui)隔(ge)(ge)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)隔(ge)(ge)振要(yao)(yao)求(qiu)非常(chang)高,需(xu)要(yao)(yao)專門的(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)學設(she)計(ji)。對(dui)于旅(lv)館、公用建(jian)筑(zhu)(zhu)、民用住宅人們對(dui)安(an)靜的(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)也越來(lai)越重視。并盡量靠近聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)源,會提高隔(ge)(ge)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)效果。一(yi)般隔(ge)(ge)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)間(jian)外墻使(shi)(shi)用隔(ge)(ge)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)性能(neng)較好的(de)(de)材料或結構,如磚、混凝土、紙面石膏板墻等,觀察部(bu)分使(shi)(shi)用隔(ge)(ge)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)窗(chuang),進出部(bu)分使(shi)(shi)用隔(ge)(ge)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)門或吸聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)迷道等。
由本文以上討論可以得出下面三點看法和結論:
(1)鋼結(jie)構建(jian)筑(zhu)設(she)計應(ying)根據不同具體(ti)條件(jian)的(de)不同而(er)有(you)所側重,一個好的(de)建(jian)筑(zhu)設(she)計,必須做(zuo)到形象(xiang)構思(si)與結(jie)構構思(si)的(de)一體(ti)化(hua)。
(2)鋼(gang)結(jie)構(gou)建筑的(de)科技含量很(hen)高,結(jie)構(gou)本身往(wang)往(wang)就是建筑表(biao)現,鋼(gang)結(jie)構(gou)的(de)表(biao)現與(yu)工藝(yi)不僅是實現形(xing)象(xiang)構(gou)思的(de)必要(yao)手(shou)段(duan),而且對建筑形(xing)象(xiang)的(de)影響極為(wei)顯著,這(zhe)就決定(ding)了結(jie)構(gou)構(gou)思是形(xing)象(xiang)構(gou)思成功(gong)與(yu)否的(de)關鍵所在(zai)。
(3)科(ke)學技(ji)術(shu)的(de)(de)進步,審(shen)美觀(guan)的(de)(de)改變(bian)必然使得鋼結構(gou)建筑不斷(duan)地(di)去擴展(zhan)自身的(de)(de)表達語匯(hui)而尋求(qiu)發(fa)展(zhan)。我們(men)所提(ti)倡(chang)的(de)(de)是:拋開風(feng)格(ge)要素,從結構(gou)理性主(zhu)義出(chu)發(fa),從現代的(de)(de)和傳統(tong)的(de)(de)眾多風(feng)格(ge)流(liu)派中吸取精(jing)華,創(chuang)造出(chu)技(ji)術(shu)和藝(yi)術(shu)有(you)機融合的(de)(de)鋼結構(gou)精(jing)品建筑。
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