【正文】 和體系四方面分析了現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建 筑的美學(xué)表現(xiàn)，然而對(duì)于作為一個(gè)整體的某一鋼結(jié)構(gòu)建筑，其美學(xué)表現(xiàn)是以上四方面綜合的結(jié)果，偏袒任何一方面或弱化任何一方面都會(huì)導(dǎo)致拙劣的建筑作品的出現(xiàn)，因此在實(shí)際設(shè)計(jì)中，需要綜合起來考慮。 參考文獻(xiàn) [l]吳愛民 .鋼結(jié)構(gòu)建筑語言研究〔 ， 2020. [2」翟克勇 .鋼構(gòu)建筑的建造表現(xiàn) [D].東南大學(xué)碩士學(xué)位論文， 20 [3]劉月 .中西建筑美學(xué)比較研究田 .復(fù)旦大學(xué)博士學(xué)位論文， 2020. [，2020. [5」【西德」 FO還要感謝我的同學(xué)，正是由于他們的熱心幫助，才使我提高了發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力，增強(qiáng)了我各方面的能力。威廉斯著，莊海濤，邵榮光，嚴(yán)善寬等譯 .鋼結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì) [M].北京 :人民交通出版社， 1985. [10](FifthEdition).AmenrieanInstituteofConstruetionIne， Chieago， Illionis， 1981. [l1]李勝才 .鋼結(jié)構(gòu)建筑中節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的解析與建構(gòu)田 ].同濟(jì)大學(xué)博士學(xué)位論文， 2020 [12]孫淦 .鋼結(jié)構(gòu)建筑的藝術(shù)表現(xiàn)特征研究 [D」 .山東大學(xué)碩士學(xué)位論文， 2020. [13]裴峻 .鋼構(gòu)在建筑中的形式研究 [R」 .東南大學(xué)碩士學(xué)位論文， 2020. 致 謝 首先感謝學(xué)校安排了這次畢業(yè)論文，通過論文的撰寫使我受益匪淺。海恩， H正是由于結(jié)構(gòu)鋼具有良好的力學(xué)性能和金屬色澤、質(zhì)地，才使得現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑煥發(fā)出攝人心魄的美感。空間結(jié)構(gòu)體系是向大跨度發(fā)展的結(jié)構(gòu)體系，當(dāng)然也有一些跨度較小但是卻能把現(xiàn)代鋼鋼結(jié)構(gòu)的力度美和輕盈美。建筑師在對(duì)如上鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件美學(xué)特征精確把握的情況下，可不斷創(chuàng)造出更為優(yōu)美的構(gòu)件形式。同時(shí)要在統(tǒng)一中求變化，表現(xiàn)出變化的“韻律美” 。而就整個(gè)結(jié)構(gòu)而言，鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)則組成整體結(jié)構(gòu)的一個(gè)“點(diǎn)系”。 結(jié) 論 本文從鋼結(jié)構(gòu)建筑的材料、節(jié)點(diǎn)、構(gòu)件和體系四個(gè)方面分別研究了現(xiàn)代鋼結(jié) 構(gòu)建筑美學(xué)表現(xiàn)的特點(diǎn)和表現(xiàn)手法，得到了如下結(jié)論 : (1)由于鋼結(jié)構(gòu)建筑的防腐、防火要求較高，通常要在鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)和構(gòu)件上涂刷防腐漆和防火涂料，由此而帶來的對(duì)鋼這種合金的色澤和質(zhì)地的遮蔽造成了建筑師無法表現(xiàn)現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑的材料美的諸多遺憾。被格構(gòu)化的主體結(jié)構(gòu)的構(gòu)件具有強(qiáng)度好、剛度大、材料省、自重輕的經(jīng)濟(jì)效果，同時(shí)使得給構(gòu)件產(chǎn)生了簡潔、輕盈、通透、開放的視覺效果。同時(shí)，從國家大劇院外部觀察到的由諸多新型節(jié)點(diǎn)表現(xiàn)出來的“點(diǎn)系”也表現(xiàn)出了“點(diǎn)系”的韻律美，形成了國家大劇院獨(dú)特的節(jié)點(diǎn)美學(xué)特征。但是在國家大劇院中，節(jié)點(diǎn)的位置正好在工字型截面的節(jié)點(diǎn)域處，是受力非常復(fù)雜的節(jié)點(diǎn)局部，如果再焊接一塊節(jié)點(diǎn)板，勢(shì)必影響該區(qū) 域的受力，所以建筑師開發(fā)出了如圖 。 圖 從材料美學(xué)表現(xiàn)角度分析，國家大劇院大廳裸露的立柱既是承重支撐的功能柱，同時(shí)也是觀賞的“藝術(shù)品”。 圖 國家大劇院工程位于北京市西城區(qū)石碑胡同 4號(hào)，由法國巴黎機(jī)場(chǎng)設(shè)計(jì)公司著名建筑師保羅 裙房為 9層，與塔樓連為一體 (圖 )。用地面積 mZ，總建筑面積約 55萬 mZ，包括新的 CCTV主樓、電視文化中心以及服務(wù)樓三個(gè)單體建筑。 鋼材一般不可以直接在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝，這是因?yàn)闉榱吮ＷC形成整體性能好的結(jié)構(gòu)，必須在根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)及建筑美學(xué)表現(xiàn)的要求，對(duì)鋼材進(jìn)行切割、焊接、沖孔等加工，形成可以通過焊接、栓接、鉚接等連接方式形成結(jié)構(gòu)整體的基本構(gòu)件，而后才能在施工 現(xiàn)場(chǎng)安裝，所以鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件是建筑中的基本構(gòu)件，它來源于鋼材，但從建筑美學(xué)表現(xiàn)的角度來講卻高于鋼材。鋼索種類主要有如下幾種形式 [l5](圖 ): (l)平行鋼筋索 (2)平行鋼絲索 (3)鋼絞線索 (4)單股鋼絞纜 (5)封閉式鋼纜 鋼索在拉索構(gòu)造中承受拉力，鋼索類型的選擇取決于要求的力學(xué)特性 (彈性模量、極限抗拉強(qiáng)度、耐久性等 )，以及施工和經(jīng)濟(jì)條件 (安裝，錨具設(shè)計(jì)等 )。無論是熱軋型材還是冷成型材，由于其在不 同體系、類型的建筑中使用不同，因此可以使得建筑美得表現(xiàn)靈活而富有特色，如 H型鋼的兩個(gè)主軸方向的慣性矩接近，使構(gòu)件受力更加合理，目前 H型鋼已廣泛應(yīng)用于高層建筑、輕型工業(yè)廠房和大型工業(yè)廠房中，使這些建筑簡潔規(guī)整而富有鋼結(jié)構(gòu)的力度美。(5)按 (5)按構(gòu)造特點(diǎn)區(qū)分的節(jié)點(diǎn)形式，有板式節(jié)點(diǎn) (析架 )與端板式節(jié)點(diǎn) (門架 )、相 貫節(jié)點(diǎn)與加勁式節(jié)點(diǎn) (鋼管結(jié)構(gòu) )、柱貫通式節(jié)點(diǎn)和隔板貫通式節(jié)點(diǎn) (框架 )。 ②非鋼管桿件的連接節(jié)點(diǎn)。 ③框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，主要有梁柱節(jié)點(diǎn) (圖 )、梁一柱一支撐節(jié)點(diǎn)、柱腳節(jié)點(diǎn)。當(dāng)然，在平面析架中也存在著三維節(jié)點(diǎn)，如與水平支撐和豎向支撐連接的節(jié)點(diǎn)，但這種三維節(jié)點(diǎn) 仍可做一些簡化而看做平面節(jié)點(diǎn)。由此我們可以看出，鋼結(jié)構(gòu)連接與鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn) 是完全不同的兩個(gè)概念，連接是一種形成構(gòu)件連續(xù)化的施工方式，而節(jié)點(diǎn)是包含連接方式在內(nèi)的一個(gè)區(qū)域。射釘 (圖 )由帶有錐桿和固定帽的桿身與下部活動(dòng)帽 組成，靠射釘槍的動(dòng)力將射釘穿過被連板件打入母材基體中 (見圖 )。 圖 (4)緊固件連接 (輕鋼結(jié)構(gòu) ) 在冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)中經(jīng)常采用自攻螺釘、鋼拉 鉚釘、射釘?shù)葯C(jī)械式緊固件連接方式 (圖 )，主要用于壓型鋼板之間和壓型鋼板與冷彎型鋼等支承構(gòu)件之間的連接。 摩擦型連接的栓孔直徑比螺桿的公稱直徑 d大 。這種連接稱為高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接。但安裝方便，且能有效地傳遞拉力 ，故一般可用于沿螺栓桿軸受拉的連接中，以及次要結(jié)構(gòu)的抗剪連接或安裝時(shí)的臨時(shí)固定。 C級(jí)螺栓由未經(jīng)加工的圓鋼壓制而成。 A、 B級(jí)精制螺栓是由毛坯在車床上 經(jīng)過切削加工精制而成。 (3)螺栓連接 螺栓連接分普通螺栓連接和高強(qiáng)度螺栓連接兩種。這種系緊 力使連接十分緊密。 I類孔是用鉆模鉆成，或先沖成較小的孔，裝配時(shí)再擴(kuò)鉆而成，質(zhì)量較好。在建筑結(jié)構(gòu) 中一般都采用熱鉚。焊接結(jié)構(gòu)對(duì)裂紋很敏感，局部裂紋一旦發(fā)生，就容易擴(kuò)展到整體，低溫冷脆問題較為突出。制作加工方便，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作 。 節(jié)點(diǎn)的美學(xué)表現(xiàn)理論 鋼結(jié)構(gòu)的連接方式 從鋼結(jié)構(gòu)建筑的連接歷史來看，連接方法可分為焊接連接、鉚釘連接、螺栓連接和輕型鋼結(jié)構(gòu)用的緊固件連接等 (圖 )。但是由于不銹鋼中含有大于 12%的鉻，因此氧化層的性質(zhì)發(fā)生了改變，可阻止進(jìn)一步的氧化，并且如果氧化膜偶然被去掉，新的氧化膜又會(huì)形成，繼續(xù)起保護(hù)作用。這一特殊致密氧化層具有穩(wěn)定、均勻的自然銹紅色。 圖 焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼亦稱耐大氣腐蝕鋼，其生產(chǎn)是在鋼中加入少量的合金元素 (Cu、Cr、 Ni、 Mo、 Nb、 Ti、 Zr、 V等 )，使其在金屬基體表面上形成保護(hù)層，以提高鋼材的耐候性能，同時(shí)保持鋼材具有良好的焊接性能。當(dāng)溫度超過 400℃時(shí)，鋼 材的強(qiáng)度和彈性模量都開始急劇降低 。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年世界上都有幾千萬噸鋼鐵變成了鐵銹，而鋼鐵制品遭破壞而引起的停工減產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量下降、環(huán)境污染、危害人體健康，甚至造成嚴(yán)重事故的損失是 無法估量的。當(dāng)水滴蒸發(fā)的時(shí)候，鐵銹留在表面上，形成了微紅色的銹層。用同一種鋼材，采用不同的焊接方法或 焊接材料， 者在不同的結(jié)構(gòu)型式下，其可焊性往往差別很大。 (5)冷彎性能 :是衡量鋼材的塑性、焊接性能和冷加工性能的一個(gè)綜合性 指標(biāo)，對(duì)冷彎型鋼而言，影響更為直接。鋼的力學(xué)性能主要由 下列指標(biāo)衡量 : (l)抗拉強(qiáng)度認(rèn) ):表示鋼材斷裂前所能承受的最大應(yīng)力，是鋼材抵抗脆性斷裂和大量變形后抗拉能力的最大指標(biāo) 。 2020)中的 Q295GNH鋼、 Q295GNHL鋼、 Q345GNH鋼、Q345GNHL鋼和 Q39OGNH鋼以及 ((船體用結(jié)構(gòu)鋼》 (GB712一 2020)中的一般強(qiáng)度鋼和高強(qiáng)度鋼。 D一質(zhì)量等級(jí)為 D級(jí) 。低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)由代表屈服強(qiáng)度的字母、屈服強(qiáng)度數(shù)值、質(zhì)量等 級(jí)符號(hào)三個(gè)部分按順序組成。 F一沸騰鋼“沸”字漢語拼音首位字母 。 A、 B、 C、 D一分別為質(zhì)量等級(jí)，由 A到 D表示質(zhì)量由 低到高。 國家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》 (GB/T7OO一 2020)包含的結(jié)構(gòu)鋼有 4種，即 Q195鋼、 QZ巧鋼、 Q235鋼和 Q275鋼。 (3)鋼中主要化學(xué)元素含量 (%)采用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。 鋼的牌號(hào)簡稱鋼號(hào)，是對(duì)每一種具體鋼產(chǎn)品所取的名稱，是人們了解鋼的一共同語言。這些因素只有以適當(dāng)?shù)姆绞皆谀切┎牧现斜憩F(xiàn)出來，并且與作用在它們上面的各種力量取得和諧時(shí)，這些因素才能存在”。新的材料不一定就優(yōu)越?，F(xiàn)代建筑大師密斯氣凡 第三章 現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑的美學(xué)表現(xiàn)理論 材料是影響建筑形式與風(fēng)格變革的第一要素 。 (4)在體系的美學(xué)表現(xiàn)上，單一的結(jié)構(gòu)體系或組合的結(jié)構(gòu)體系己不能滿足 建族師越來越高的美學(xué)表現(xiàn)欲望，如何把各種結(jié)構(gòu)體系雜交或創(chuàng)造出新的結(jié)構(gòu)體系，是擺在當(dāng)代建筑師面前的一個(gè)非常重要的 課題。 鋼結(jié)構(gòu)建筑在當(dāng)代雖然呈現(xiàn)出了異常繁榮的景象，但由于一些特殊的原因，尚存在以下問題 : (1)在材料的美學(xué)表現(xiàn)上，過多依賴于玻璃幕墻、石材幕墻等幕墻材料，而忽略了一些特殊用途結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼在現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑中的材料表現(xiàn)所呈現(xiàn)效果 。 從結(jié)構(gòu)體系方面講，大跨度空間結(jié)構(gòu)體系是結(jié)構(gòu)方面近 50年來最活躍的研究領(lǐng)域，其結(jié)構(gòu)形式經(jīng)歷了由傳 統(tǒng)的梁肋體系、膜結(jié)構(gòu)體系、析架體系、薄殼空間體系，到現(xiàn)代的網(wǎng)架、霹殼、懸索、懸掛 (斜拉 )、充氣結(jié)構(gòu)、索膜結(jié)構(gòu)、各種雜交結(jié)構(gòu)、可伸展結(jié)構(gòu)、可折疊結(jié)構(gòu)以及張拉集成結(jié)構(gòu)等。環(huán)繞大廳的柱廊，雖然失去了古希臘柱式和古羅馬柱式的風(fēng)采，但是，人們?nèi)耘f能夠感受到歐洲古典建筑內(nèi)部空間的宗教氣氛 。 然而，即使如此鋼結(jié)構(gòu)建筑仍然以其獨(dú)到的魅力被 歷屆世博會(huì)所青睞。莫尼爾首先采用鋼筋混凝土而獲得專利的殊榮開始，至今還未滿 150 年的歷史。由于攪煉工序的技術(shù)革新，到 1784 年，就有可能再次把焦炭用來使生鐵轉(zhuǎn)為熟鐵，這就降低了鑄鐵中的含鉛量。經(jīng)過挖掘、夯實(shí)、晾曬以及烘烤等多種加工工序，赫土制成了世界上最大量的建筑產(chǎn)品，最近大致估計(jì)的數(shù)值顯示目前有將近 1/3 甚至一半的人群任然居住在勃土 制成的房屋中。 第二章 鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展現(xiàn)狀 公元前 1 世紀(jì)，一位名叫馬庫斯 .維特魯威 .波利奧 (MareusVi 位 uvlusPolllo)的羅馬人寫了一部最早記錄建筑演變的典籍，在這本著作中作者認(rèn)為最早的遮蔽物是這樣建造的 :先豎立起叉狀柱桿，再將靈活的小樹枝搭在其間，然后在墻面上涂抹泥漿 — 這便是組合構(gòu)筑物最早的形態(tài)，也是人們熟知的抹灰籬笆墻，它在前工業(yè)社會(huì)乃至現(xiàn)在仍在全世界廣泛使用 [4]。 貝幸銘曾指出 :“我們不能每有新建筑都往外看，中國建筑的根還在，還可以發(fā)芽。 (3)對(duì)從事現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑的建筑師而言，美學(xué)表現(xiàn)為其審美價(jià)值尺度的創(chuàng)作提供了技術(shù)和藝術(shù)保障，有助于建筑師把握美學(xué)理論，實(shí)現(xiàn)社會(huì)和個(gè)人價(jià)值 。 因此，以國外近代以來鋼結(jié)