【正文】 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。 以上分別從鋼結(jié)構(gòu)建筑的材料、節(jié)點(diǎn)、構(gòu)件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)致拙劣的建筑作西南交通大學(xué)畢業(yè)論文 36 品的出現(xiàn)，因此在實(shí)際設(shè)計(jì)中，需要綜合起來(lái)考慮。由于鋼材的良好加工性能，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件幾乎可以加工成建 筑師所需要的任何形狀，直線構(gòu)件的流暢，曲線構(gòu)件的優(yōu)美都是鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件“形狀美”的具體體現(xiàn)。 (3)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件雖然纖細(xì)但卻具有較高的承載能力，故而能表現(xiàn)出其強(qiáng)有力的“力度美” 。對(duì)“點(diǎn)系”而言，各“點(diǎn)”的位置分布不能雜亂，應(yīng)保持一定的規(guī)律，表現(xiàn)出“統(tǒng)一”的“點(diǎn)系”美 。因此，在鋼結(jié)構(gòu)建筑美學(xué)表現(xiàn)中需要處理好“體”的“構(gòu)成”和造出”的關(guān)系才能從節(jié)點(diǎn)本身體現(xiàn)出建筑 的美 。若把鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件看做是一個(gè)“線段”，則節(jié)點(diǎn)就是這個(gè)“線段”上的一“點(diǎn)”，該點(diǎn)可以是“線段”的端點(diǎn)，也可以在“線段”內(nèi) 。幸而不銹鋼由于可以有效地阻止節(jié)點(diǎn)和構(gòu)件的表面銹蝕，給建筑師在建筑設(shè)計(jì)中需要利用鋼的金屬色澤 和質(zhì)地表現(xiàn)建筑美帶來(lái)的轉(zhuǎn)機(jī)，而一些特殊結(jié)構(gòu)用鋼由于也可直接把鋼的表面直接暴露于外界環(huán)境之中，其銹蝕而產(chǎn)生的棕紅色既豐富了建筑美學(xué)表現(xiàn)中對(duì)色澤的要求，同時(shí)又滿足了美學(xué)表現(xiàn)中對(duì)金屬質(zhì)地的飾材的需求。國(guó)家大劇院的結(jié)構(gòu)體系的創(chuàng)作靈感取 自網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)與骨架結(jié)構(gòu)體系兩者的雜交，因此是建筑師創(chuàng)造出的新型結(jié)構(gòu)體系。 圖 從體積角度分析，國(guó)家大劇院是大跨度空間結(jié)構(gòu)，但卻有別于傳統(tǒng)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系、索膜結(jié)構(gòu)體系以及管析架結(jié)構(gòu)體系。此外，格構(gòu)化的處理手法亦在國(guó)家大劇院的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件中表露無(wú)疑 (圖 )。 圖 璃幕處的新型節(jié)點(diǎn) 圖 從構(gòu)件角度分析，國(guó)家大劇院的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件既有圓管截面的直線型構(gòu)件，亦有 字鋼截面的曲線形構(gòu)件 (圖 )。而新型節(jié)點(diǎn)由于采用了圖 的連接件，有效地把節(jié)點(diǎn)本身的體量控制在了與圓鋼管截面體量的一致，同時(shí)把節(jié)點(diǎn)的體量消解在構(gòu)件之中，是從節(jié)點(diǎn)自身出發(fā)的“體”與從節(jié)點(diǎn)與構(gòu)件的對(duì)比關(guān)系產(chǎn)生的“點(diǎn)”來(lái)表現(xiàn)節(jié)點(diǎn)美學(xué)的絕佳實(shí)例。 西南交通大學(xué)畢業(yè)論文 33 圖 圖 該新型節(jié)點(diǎn)的開(kāi)發(fā)不僅具有結(jié)構(gòu)受力上非常重要的意義，在建筑美學(xué)表現(xiàn)中也意義非凡。這種新型節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)在圓鋼管截面與工字型構(gòu)件的腹板連接處，按照鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)做法，該節(jié)點(diǎn)形式應(yīng)該采用板式節(jié)點(diǎn)， 即在工字型構(gòu)件的腹板上焊接一塊節(jié)點(diǎn)板，再在圓鋼管截面上開(kāi)出該節(jié)點(diǎn)板能夠插入的凹槽，把節(jié)點(diǎn)板插入該凹槽后焊接即可。該立柱采用的由武鋼自主研發(fā)的高性能耐火耐候建筑用鋼 WGJS1OCZ是在較低的碳含量基礎(chǔ)上，通過(guò)加入多種適量的合金元素及采取適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)工藝，以達(dá)到鋼板在常溫及高溫狀態(tài)下強(qiáng)度和剛度的同時(shí)，還保證鋼具有優(yōu)良的韌性、焊接性和耐候性 從節(jié)點(diǎn)角度分析，國(guó)家大劇院既有常用的鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)形式 (圖 )，以保證結(jié)構(gòu)受力安全可靠 。由南側(cè)建筑、北側(cè)建筑、中心建筑三部分組成 :南北側(cè)建筑物均為地下建筑，中心建筑物為長(zhǎng)軸 ，短軸 (圖 )。安德魯設(shè)計(jì)，北京城建集團(tuán)有限責(zé)任公司、香港建設(shè) (控股 )有限公司、上海建工 (集團(tuán) )總公司聯(lián)合體承建。 西南交通大學(xué)畢業(yè)論文 31 圖 從節(jié)點(diǎn)角度分析，由于央視新大樓采用了斜梁斜柱的骨架結(jié)構(gòu)體系，斜交的梁和柱較難采用傳統(tǒng)鋼框架結(jié)構(gòu)的梁柱節(jié)點(diǎn)形式，而建筑師提出了“蝶形板節(jié)點(diǎn)”不但有效地解決了傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)所不能實(shí)現(xiàn)的連接問(wèn)題，同時(shí)也豐富了鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)形式，為現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑的節(jié)點(diǎn)美學(xué)表現(xiàn) 開(kāi)拓了新思路 (圖 )。 圖 從材料角度分析，央視新大樓的外筒結(jié)構(gòu)大量采用了高強(qiáng)度鋼，如牌號(hào) Q390、Q420以及 Q460， 構(gòu)件最大鋼板厚 100Inln。結(jié)構(gòu)屋面高度 234m，最大懸挑長(zhǎng)度 75m。 CCTV主樓由塔 1和塔 2兩座塔樓、裙房及基座組成，地下 3層，地上總建筑面積40萬(wàn)襯。 圖 圖 西南交通大學(xué)畢業(yè)論文 29 圖 西南交通大學(xué)畢業(yè)論文 30 第四章 現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑的美學(xué)表現(xiàn)實(shí)踐 央視新大樓 中央電視臺(tái)新臺(tái)址地處北京市朝陽(yáng)區(qū)東三環(huán)中路東，在北京市中央商務(wù) (cBD)區(qū)規(guī)劃范圍內(nèi)。鋼索一般采用強(qiáng)度鋼筋、鋼絲或鋼絞線制作。 。 圖 ，圖 型的型材 [‘ 4]。 鋼材與鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件 鋼材的種類是指按使用需求把鋼產(chǎn)品加工成一定形狀的鋼材后根據(jù)鋼材的形狀對(duì)其進(jìn)行分類而得的鋼材的類別。 將鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)三維空間 坐標(biāo)簡(jiǎn)化為二維平面坐標(biāo)和高程，采用高精度的 Leica 全站儀對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行平面定位測(cè)量，采用高精度水準(zhǔn)儀控制其高程。(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(mén)架 )、相西南交通大學(xué)畢業(yè)論文 26 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 )。 (3)按連接方式區(qū)分的節(jié)點(diǎn)形式，有焊接節(jié)點(diǎn)、螺栓連接節(jié)點(diǎn)、栓焊混合節(jié)點(diǎn)等。 ②非鋼管桿件的連接節(jié)點(diǎn)。 (2)按桿件截面形式區(qū)分的節(jié)點(diǎn)形式 ①鋼管連接節(jié)點(diǎn) (全圓管桿件、全方管或矩形管桿件、方圓鋼管桿件 )。 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)。這些節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)是本身就是三 維節(jié)點(diǎn)，如鑄鋼節(jié)點(diǎn)、加肋章的式柱狀節(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(jiǎn)化而看做平面節(jié)點(diǎn)。同樣地，對(duì)于 3塊鋼板用焊縫連接成為工字形截面，腹板 與翼緣的連接處也不是我們定義中的節(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。 圖 剛結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)與剛結(jié)構(gòu)連接 鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)作為鋼結(jié)構(gòu)建筑的重要組成部分，在鋼結(jié)構(gòu)建筑中發(fā) 揮著極為關(guān)鍵的作用。摩擦型連接的剪切變形小，彈性性能好，特別適用于隨動(dòng)荷載的結(jié)構(gòu)。 摩擦型連接的栓孔直徑比螺桿的公稱直徑 d大 。另外，高 強(qiáng)度螺釘也可同普通螺栓一樣，允許接觸面滑移，依靠螺栓桿和螺栓孔之間的承壓來(lái)傳力。這種連接稱為高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接。安裝時(shí)通過(guò)特別西南交通大學(xué)畢業(yè)論文 23 的板手，以較大的扭矩上緊螺帽，使螺桿產(chǎn)生很大的預(yù)拉力。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。螺栓孔的直徑比螺栓桿的直徑大 一 3~。 C級(jí)螺栓由未經(jīng)加工的圓鋼壓制而成。由于有較高的精度，因而受剪性能好。 A、 B級(jí)精制螺栓是由毛坯在車床上經(jīng)過(guò)切削加工精制而成。 A級(jí)與 B級(jí)為精制螺栓， C級(jí)為粗制螺栓。 (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。重要的結(jié)構(gòu)應(yīng)該采用 B類孔。 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。 鉚釘連接的質(zhì)量和受力性能與釘孔的制法有很大關(guān)系。在建筑結(jié)構(gòu)中一般都采用熱鉚。熱鉚是由燒紅的釘坯插入構(gòu)件的釘孔中，用鉚釘槍或壓鉚機(jī)鉚合而成。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(wèn)題較為突出。其缺點(diǎn)是 :在焊縫附近的熱影響區(qū)內(nèi)，鋼材的金相組織發(fā)生改變，導(dǎo)致局部材質(zhì)變脆 。制作加工方便，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作 。其優(yōu)點(diǎn)是 :構(gòu)造簡(jiǎn)單，任何形式的構(gòu)件都可直接相連 。 西南交通大學(xué)畢業(yè)論文 21 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(lái)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 )。從色澤方面講，不銹鋼的表面可以是高反射的或是無(wú)光澤的，光面的、拋光的或壓花的，著色的、彩色的或甚至是涂鉛錫合金以產(chǎn)生類似于鉛的外觀的。這一特殊致密氧化層具有穩(wěn)定、均勻的自然銹紅色。這類鋼的耐候性能比焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼好，所以稱作高耐候性結(jié)構(gòu)鋼。 西南交通大學(xué)畢業(yè)論文 20