鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)及其表現(xiàn)形式范文

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1鋼結(jié)構(gòu)形式在建筑設(shè)計(jì)中的優(yōu)越性

到目前為止，我國的建筑設(shè)計(jì)所采用的結(jié)構(gòu)形式大多數(shù)都是混凝土結(jié)構(gòu)。但當(dāng)建筑設(shè)計(jì)人員在采用這種結(jié)構(gòu)形式時所遇到的一些麻煩，現(xiàn)在想來，似乎鋼結(jié)構(gòu)可以解決。第一是建筑物的凈高問題，混凝土梁按經(jīng)驗(yàn)來說要做到跨度的1/8-1/10，在設(shè)計(jì)過程中建筑設(shè)計(jì)人員會經(jīng)常為建筑的凈高而苦惱，而采用鋼結(jié)構(gòu)可以有效提升樓層的凈高。因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)梁可以做得比混凝土結(jié)構(gòu)矮，而且許多管道可以從鋼梁通過。因?yàn)橐?guī)范限制，24m以上的建筑有更嚴(yán)格的要求，因此如何在24m內(nèi)做出更多的建筑面積成為開發(fā)商關(guān)心的問題。此外鋼結(jié)構(gòu)可以做出大跨度的結(jié)構(gòu)。同樣跨度，鋼結(jié)構(gòu)可以比混凝土結(jié)構(gòu)的梁矮很多。對于跨度更大的特殊用途的建筑，也只有采用鋼結(jié)構(gòu)才能滿足要求。所以從建筑的功能角度來說，鋼結(jié)構(gòu)具有極大地優(yōu)越性。

2鋼結(jié)構(gòu)形式對建筑建筑造型的影響

建筑學(xué)的視角除了功能的角度外，還有形式，這是繞不過的。建筑有藝術(shù)方面的屬性，建筑以視覺形式為載體傳達(dá)藝術(shù)的訴求。結(jié)構(gòu)一方面可以是視覺形式的支撐，一方面結(jié)構(gòu)本身便可成為視覺藝術(shù)的欣賞對象。鋼結(jié)構(gòu)在建筑造型方面的作用，很重要的一點(diǎn)體現(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)的精美的節(jié)點(diǎn)。其實(shí)不論建筑形式總體做得怎么好，人們總是先被細(xì)微處的材料和節(jié)點(diǎn)感動。由于鋼結(jié)構(gòu)的輕盈，其節(jié)點(diǎn)往往可以達(dá)到一種精致的視覺效果。不論是網(wǎng)架中的球鉸，還是鉚接或螺栓連接的釘頭，抑或是如欄桿等鋼制構(gòu)件，都以一種精美的品質(zhì)散發(fā)著熠熠光輝。尤其是當(dāng)一束光從窗戶打到鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)上時，你就能感到一種技術(shù)的光輝。建筑師倫佐-皮亞諾（RenzoPiano）也是瘋狂執(zhí)著于節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)，他曾長時間花費(fèi)放下建筑設(shè)計(jì)而執(zhí)著于節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)。鋼結(jié)構(gòu)是屬于現(xiàn)代的建筑造型手段，現(xiàn)代主義曾一度以鋼和玻璃作為代表。為何我們會如此癡迷于鋼制的構(gòu)件呢，不論是建筑中的還是機(jī)器中的。這大概是精確地幾何體和明確的外形使人能以理性感知，感受到一種清晰感，這是理性的力量。現(xiàn)代主義也宣稱絕對理性。反觀我國目前的建筑設(shè)計(jì)，大多數(shù)建筑設(shè)計(jì)人員在處理整體造型上用心，而在處理細(xì)部、構(gòu)造方面缺乏經(jīng)驗(yàn)。其實(shí)我國傳統(tǒng)建筑的設(shè)計(jì)思想也是更多地從建構(gòu)來思考問題的。我國歷史上諸多的木結(jié)構(gòu)建筑其精美的節(jié)點(diǎn)是技術(shù)與藝術(shù)的完美結(jié)合。目前我國建筑界也在探索中國的形式，也有相當(dāng)多的學(xué)者從建構(gòu)角度考慮傳統(tǒng)建筑的問題。傳統(tǒng)的形式或許已經(jīng)死亡(如傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu))，但其設(shè)計(jì)思想仍可指導(dǎo)我們現(xiàn)在的建筑設(shè)計(jì)。比如對建構(gòu)的重視。我們在設(shè)計(jì)過程中也可以從建構(gòu)考慮問題，那么構(gòu)造和節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)就不是可以照搬照抄的了。鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)造節(jié)點(diǎn)和構(gòu)造方式無疑有很大的潛力可挖，如何賦予現(xiàn)代技術(shù)手段以傳統(tǒng)的形式是我們未來建筑師應(yīng)該考慮的問題。比如馮繼忠先生的方塔園何陋軒竹節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。比如夏世昌先生在設(shè)計(jì)廣州水產(chǎn)館時創(chuàng)新地運(yùn)用剛桁架和卷棚屋頂?shù)慕Y(jié)合。從這些建構(gòu)設(shè)計(jì)中，我們都可以看到我國傳統(tǒng)建構(gòu)的印記。鋼結(jié)構(gòu)在建筑造型方面的貢獻(xiàn)除了精致的節(jié)點(diǎn)外，還有其輕盈的結(jié)構(gòu)體系呈現(xiàn)出的力與美。卡拉特拉瓦是知名建筑師，他的作品都以無以倫比的結(jié)構(gòu)展現(xiàn)出科學(xué)的美感。當(dāng)我們剝離建筑的表皮把結(jié)構(gòu)展露出來后，我們可以看到建筑的骨骼。建筑仿佛就是一個生物體，我們神奇的生命經(jīng)過長期進(jìn)化和自然選擇，具有了一種近乎完美地骨骼結(jié)構(gòu)，合理清晰地建筑結(jié)構(gòu)便能展露出一種生物的美感。這也是鋼結(jié)構(gòu)相對于其他建筑結(jié)構(gòu)所展露出的建筑造型優(yōu)勢。鋼結(jié)構(gòu)相對于混凝土結(jié)構(gòu)加工容易，且可用輕盈的構(gòu)件滿足受力的需要。因此鋼結(jié)構(gòu)具有極大地靈活性，但凡建筑造型復(fù)雜的建筑形式，都仰賴于鋼結(jié)構(gòu)的建筑造型能力。例如蓋里和扎哈的作品，其復(fù)雜的曲面可以通過計(jì)算機(jī)控制加工鋼材構(gòu)件。而若用混凝土結(jié)構(gòu)，不僅建筑造型笨重，且支模板費(fèi)工費(fèi)時。此處無意貶低混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土結(jié)構(gòu)對于展現(xiàn)力量和厚重感來說是好的。

3鋼結(jié)構(gòu)對建筑立面設(shè)計(jì)的影響

鋼結(jié)構(gòu)的立面設(shè)計(jì)相對與混凝土的立面設(shè)計(jì)要輕松些靈活些。用混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行立面設(shè)計(jì)時，由于粗大的梁柱和相對固定的柱網(wǎng)使得立面設(shè)計(jì)時略顯捉襟見肘。而輕盈的鋼結(jié)構(gòu)可隨意懸掛板材，維護(hù)結(jié)構(gòu)的處理也相對靈活。比如在圖書館設(shè)計(jì)中使用大片的玻璃幕墻，采用混凝土結(jié)構(gòu)則不得不將柱退后，將樓板挑出，再在樓板側(cè)緣設(shè)置連接，如此柱與玻璃幕墻間的空間就不好用了，若挑梁則在玻璃幕墻后過于笨重。最后只得將樓板和幕墻分開，幕墻用獨(dú)立的結(jié)構(gòu)。而若采用鋼結(jié)構(gòu)，則可以直接在在鋼柱上懸掛，同時輕盈的鋼柱鋼梁也不影響玻璃幕墻的視覺效果。

4社會效益

除了形式以外，建筑學(xué)的視角應(yīng)該還包括很多其他的方面。建筑有其社會屬性。從大規(guī)模建設(shè)的角度來說，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件利于工業(yè)化生產(chǎn)，預(yù)制化裝配能有效縮短工期和施工成本。尤其對于大規(guī)模住宅建筑來說，單一的形制、大規(guī)模的建設(shè)都適合鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。此外，鋼結(jié)構(gòu)除了能縮短工期、節(jié)約成本外，對于建筑的可持續(xù)利用也有卓越的貢獻(xiàn)。首先鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以回收利用，對于眾多臨時性場館建設(shè)就可采用鋼結(jié)構(gòu)。對于舊建筑的改造，也多利用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行擴(kuò)建。此外，施工過程中的干作業(yè)也減少了對環(huán)境的污染。另外一點(diǎn)也是不得不提的。建筑不論多么實(shí)用、美觀、經(jīng)濟(jì)，它都必須滿足堅(jiān)固的要求。鋼結(jié)構(gòu)自重輕，建筑總質(zhì)量小，地震力效應(yīng)小，另外鋼材延性好，相應(yīng)抗震性能優(yōu)良。當(dāng)然混凝土建筑按規(guī)范來也能滿足一定的要求。

5結(jié)語

鋼結(jié)構(gòu)形式對現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)理念和風(fēng)格的確有著重大的影響，相對傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)擁有很多優(yōu)點(diǎn)，但是我們也應(yīng)看到鋼結(jié)構(gòu)在現(xiàn)實(shí)中的使用也受到很多限制，如材料成本、防火防腐、規(guī)范的不合理和我國施工精度的問題等。隨著技術(shù)的進(jìn)步和我國綜合國力的提高，如果時機(jī)成熟鋼結(jié)構(gòu)必然會盛行，作為建筑設(shè)計(jì)人員也應(yīng)在以后的設(shè)計(jì)中不斷了解鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵。