【正文】 論文認(rèn)為，鋼結(jié)構(gòu)建筑的美學(xué)表現(xiàn)是材料、節(jié)點(diǎn)、構(gòu)件和體系的共同作用的結(jié)果，其中 體系是鋼結(jié)構(gòu)美學(xué)表現(xiàn)的統(tǒng)領(lǐng)，構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)是鋼結(jié)構(gòu)美學(xué)表現(xiàn)的基本元素，而材料是鋼結(jié)構(gòu)美學(xué)表現(xiàn)的材料基礎(chǔ)。在現(xiàn)代建筑不斷要求大跨度和超高度的背景下，現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件表現(xiàn)出了豐富的組合形式，這些形式的通透特色是鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件有別于其他材料構(gòu)件的特點(diǎn)之一 。從“點(diǎn)”的角度出發(fā)，需要處理好各“點(diǎn)”在“線段”中的位置分布和“點(diǎn)”與“線段”的尺度對(duì)比 。 (2)鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)就其自身而言，是一個(gè)“體” 。從國家大劇院的體型及受力構(gòu)件的布置方式來看，其接近于網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系中的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，但其構(gòu)件采用了圓管截面積工字型鋼截面，這有別于傳統(tǒng)的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)大多采用圓鋼管截面的單一形式，同時(shí)國家大劇院的節(jié)點(diǎn)形式既非焊接球節(jié)點(diǎn)也非螺栓球節(jié)點(diǎn)，所以看似是網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)卻不是真正的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。直線型構(gòu)件展示出了力流的“順暢”， 曲線型則以 其優(yōu)美的線型孕育著強(qiáng)大的力量，產(chǎn)生著一躍而過的力動(dòng)感與跨越感，在國家大劇院主體結(jié)構(gòu)中的這種柔美的曲線和筆直的直線相結(jié)合，呈現(xiàn)出剛?cè)岵⑽髂辖煌ù髮W(xué)畢業(yè)論文 34 濟(jì)，韻律優(yōu)美的綽約豐姿。圖 ， 由于玻璃幕是透明的，所以國家大劇院建成后，這些節(jié)點(diǎn)從建筑外部看是暴露出來的，如果采用傳統(tǒng)的板式節(jié)點(diǎn)，勢(shì)必影響國家大劇院的美觀。也有開發(fā)出的新型節(jié)點(diǎn) (圖 )?？偨ㄖ娣e 155， ooom2，建筑總高4628m。雖然該大樓竣工后大部分外筒結(jié)構(gòu)構(gòu)件會(huì)被玻璃幕所覆蓋而遮擋，但還是有部分構(gòu)件會(huì)暴露在外 (圖 )，這盡管與鋼幕墻表現(xiàn)出的金屬色澤及質(zhì)感的力度相去甚遠(yuǎn)，但多多少少也能從央視新大樓的表皮肌理中體現(xiàn)出些許的材質(zhì)之美。塔樓 2均呈雙向 6o傾斜，分別為 51層和 44層，在第 37層 (塔樓 2為第 30層 )以上部分用 14層高的 L形懸臂結(jié)構(gòu)連為一體，因此這棟別具特色的建筑不是二維的漲滿天空的，而是真正意義上的三維建筑。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 西南交通大學(xué)畢業(yè)論文 28 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)主西南交通大學(xué)畢業(yè)論文 27 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(jiǎn)潔規(guī)整而富有鋼結(jié)構(gòu)的力度美。精確計(jì)算節(jié)點(diǎn)球與桿件的安裝連接數(shù)據(jù)，在節(jié)點(diǎn)球上標(biāo)出連接記號(hào)，按照節(jié)點(diǎn)球上標(biāo)記安裝桿件；保證桿件中心線過球中心。西南交通大學(xué)畢業(yè)論文 25 圖 (4)按材料類別區(qū)分的節(jié)點(diǎn)形式，有鑄鋼節(jié)點(diǎn) (圖 )、鍛鋼節(jié)點(diǎn) (圖 )等。如直接利用鋼管本身的相貫節(jié)點(diǎn) (圖 )、螺栓球節(jié)點(diǎn) (圖 )、焊接球節(jié)點(diǎn) (圖 )、法蘭節(jié)點(diǎn)等。但對(duì)于單層網(wǎng)殼的節(jié)點(diǎn)，在一定條件下可作為平面節(jié)點(diǎn)處理。 西南交通大學(xué)畢業(yè)論文 24 鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的分類有 : (l)按結(jié)構(gòu)體系區(qū)分的節(jié)點(diǎn)形式 ①平面析架節(jié)點(diǎn)，主要有弦桿與腹桿的連接節(jié)點(diǎn)、析架與柱 (屋架與排架柱、屋架與抗風(fēng)柱、墻柱 )的連接節(jié)點(diǎn)。 鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)通常包含了被連接構(gòu)件 (端部 )、節(jié)點(diǎn)區(qū)、連接件或連接材料 (焊縫、螺栓、錨栓、緊固件、拼接板或其他部件 )等部分，因此鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)是指將 2個(gè)或 2個(gè)以上鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接起來的部位，或指鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件與基礎(chǔ)或非結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接的部位。承壓型連接的栓孔直徑比螺桿的公稱直徑 d大 。它的優(yōu)點(diǎn)是施工方便，對(duì)構(gòu)件的削弱較小，可拆換，能承受動(dòng)力荷載，耐疲勞，韌性和塑性好，包含了普通螺栓和鉚釘連接的各自優(yōu)點(diǎn)，目前己成為代替鉚接的優(yōu)良連接形式。 高強(qiáng)度螺栓連接 高強(qiáng)度螺栓分大六角頭型 (圖 )和扭剪型 (圖 )兩種。由于螺栓表面粗糙，一般采用在單個(gè)零件上一次沖成或不用鉆模鉆成的孔 (n類孔 )。表面 光滑，尺寸準(zhǔn)確，螺桿直徑與螺栓孔徑相同，但螺桿直徑僅允許負(fù)公差，螺栓孔直徑僅允 許正公差 對(duì)成孔質(zhì)量要求高。 普通螺栓連接 普通螺栓分為 A、 B、 C三級(jí)。 西南交通大學(xué)畢業(yè)論文 22 鉚釘 打好后，釘桿由高溫逐漸冷卻而發(fā)生收縮，但被釘頭之間的鋼板阻止住所以釘桿中產(chǎn)生了收縮拉應(yīng)力，對(duì)鋼板則產(chǎn)生壓縮系緊力。釘孔的制法分為 I、 n兩類。冷鉚是在常溫下鉚合而成。焊接殘余應(yīng)力和殘余變形使受壓構(gòu)件承載力降低 。用料經(jīng)濟(jì)，不削弱截面 。 由于特殊用途結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼的表面不需要涂刷防腐漆和防火涂料，因此給建筑師在鋼結(jié)構(gòu)建筑中表現(xiàn)材料的美學(xué)帶來了福音。焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼和高耐候性結(jié)構(gòu)鋼都是特殊用途結(jié)構(gòu)鋼，其力學(xué)性能基本與對(duì)應(yīng)的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的類似，但是通過加入妮、鋁、磷、欽等耐候性元素，使鋼鐵材料在銹層和基體之間形成一層約 50~100卿厚的致密且與 基體金屬粘附性好的氧化物層。由此可見，結(jié)構(gòu)鋼的光亮的銀白色色澤在鋼結(jié)構(gòu)建筑中一般是被完全覆蓋了的。當(dāng)溫度在 250℃左右時(shí)，鋼材的抗拉強(qiáng)度反而有較大的提高，但伸長率和沖擊韌性變差，鋼材在此溫度范圍內(nèi)呈脆性破壞特征，這種現(xiàn)象稱為“藍(lán)脆” (表面氧化膜呈現(xiàn)藍(lán)色 )當(dāng)溫度超過 300℃ 、 時(shí)，鋼材的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和彈性模量開始顯著下降，而伸長率明顯增大，鋼材產(chǎn)生徐變 。尤其嚴(yán)重的是，鋼鐵在含有酸氣、氯氣的水蒸氣中，或接觸電解質(zhì)溶液時(shí)，銹蝕得特別快。水滴將變成微紅色，鐵銹則懸浮在水中。鋼的可焊性是指 焊接鋼材在采用一定的焊接工藝方法、工藝參數(shù)、焊接材料以及結(jié)構(gòu)型式等 條件下 獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。 (4)伸長率 (6):是衡量鋼材塑性性能和鋼材承受巨大變形時(shí)抵抗斷裂能力的一個(gè)指標(biāo)，通常規(guī)定 65不得小于 10%，此時(shí)認(rèn)為鋼材具有足夠的延性，其中伸長率和試件標(biāo)距的長短有關(guān)，當(dāng)試件長度與試件直徑之比為 5時(shí)，以占 5表示伸長率 。 西南交通大學(xué)畢業(yè)論文 18 結(jié)構(gòu)鋼的物理性質(zhì) 結(jié)構(gòu)鋼作為建筑材料，首先是其具有優(yōu)良的力學(xué)性能。 當(dāng)需方要求鋼板具有厚度方向性能時(shí)，則在上述規(guī)定的牌號(hào)后加上代表厚度方向 (Z向 )性能級(jí)別的符號(hào)，例如 :Q345Dzzs。例如 :Q345D。 Z一鎮(zhèn)靜鋼“鎮(zhèn)”字漢語拼音首位字母 。 A級(jí)鋼只保證抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長 率凡，必要時(shí)尚可附加冷彎試驗(yàn)的要求 。碳素結(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)、脫氧方法符號(hào)等 4個(gè)部分按順序組成。 需要指出的是，對(duì)于每一種具體鋼產(chǎn)品，表示其種類的牌號(hào)是不同的鋼的分類方法的綜合體現(xiàn)。我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼鐵產(chǎn)品牌號(hào)表示方法》 (GB/T221一 2020)規(guī) :鋼 鐵產(chǎn)品牌號(hào)的 表示，一般采用漢語拼音字母，化學(xué)元素符號(hào)和阿拉伯?dāng)?shù)字 相結(jié)西南交通大學(xué)畢業(yè)論文 16 合的方法表示，即 : (l)鋼號(hào)中化學(xué)元素采用國際化學(xué)符號(hào)表示，例如 Si， Mn， Cr??等。由此可見，對(duì)鋼材特性的準(zhǔn)確把握，是建構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)建筑的美學(xué)表現(xiàn)的基石，建筑師只有進(jìn)一步探索和豐富對(duì)鋼材 特性的了解程度，才有在鋼結(jié)構(gòu)建筑中實(shí)現(xiàn)建筑美的表現(xiàn)的可能性。每一種材料只不過是我們?cè)鯓尤ドa(chǎn)了它??。德 在漫長的建筑發(fā)展歷程中，建筑的形式與風(fēng)格的每一次大的的變遷，無不伴隨 著相應(yīng)的材料技術(shù)變革。 就我國而言，盡管改革開放以來，我國鋼結(jié) 構(gòu)建筑創(chuàng)作十分繁榮，不少優(yōu)秀作 品相繼問世，但應(yīng)該看到，我們?cè)诓牧?、工藝、設(shè)計(jì)手段等方面與世界先進(jìn)水平相比，還存在著不的差距，特別是在建筑設(shè)計(jì)技術(shù)表現(xiàn)方面，更是一直處于較為落后的狀態(tài)。 (2)在節(jié)點(diǎn)的美學(xué)表現(xiàn)上，建筑師對(duì)節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造關(guān)注較多，對(duì)節(jié)點(diǎn)與構(gòu)件 的尺 對(duì)比，以及在弱化節(jié)點(diǎn)體量以與構(gòu)件的尺 度相匹配上缺乏嘗試 。 本工程斜交網(wǎng)格外筒鋼結(jié)構(gòu)主要采用三臺(tái) M900D 塔吊進(jìn)行分段散件吊裝，按照起重性能和焊接操作空間，對(duì)外筒柱進(jìn)行合理分段。 圖 1851年倫教世博會(huì)一 “水晶宮 ” 鋼鐵建造的發(fā)展現(xiàn)狀 現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑呈現(xiàn)著剛的多樣化及體系 多樣化的特點(diǎn) 從建筑用鋼方面講，不但有碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，還有焊接結(jié)構(gòu)耐火剛、高耐候結(jié)構(gòu)鋼、船體用結(jié)構(gòu)鋼等特殊用途結(jié)構(gòu)剛，此外不銹鋼也在現(xiàn)代剛結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)用?？匆豢纯諘缰边_(dá)透明玻璃屋頂?shù)拇髲d，“一片晶瑩，精彩眩目，高華名貴，璀璨可觀”，仍然使人回味起中世紀(jì)教堂的祈禱大廳 。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