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王仕統(tǒng)專家：鋼結(jié)構(gòu)建筑優(yōu)化設計尤為重要

作者：建筑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
時間：2009-12-22 20:46:58 [收藏]

    對建筑工程而言，設計的重要性不言而喻，然而建筑鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計尤為重要，同樣一個項目由于結(jié)構(gòu)設計上的差別結(jié)果會截然不同。如北京國家體育場的結(jié)構(gòu)形式獨具一格。它采用整體承重結(jié)構(gòu)由一系列空間剛架繞著內(nèi)環(huán)旋轉(zhuǎn)而成，形成棱形結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)了設計者的理念。若改為其他結(jié)構(gòu)型式，恐怕就是另一種建筑藝術風格。對一個大型鋼結(jié)構(gòu)建筑，工程技術人員如何處理好鋼結(jié)構(gòu)設計與建設過程中的諸多關系，記者專訪了我國資深鋼結(jié)構(gòu)專家、華南理工大學教授王仕統(tǒng)先生。

    記者：作為國內(nèi)資深的鋼結(jié)構(gòu)專家，您在各種學術研討會上多次談起鋼結(jié)構(gòu)設計的四大步驟，其具體內(nèi)容是什么？有何實際指導意義？

    王教授：近幾年，鋼結(jié)構(gòu)在大城市已經(jīng)引起重視和得到應用，許多大型工程、形象工程都采用了鋼結(jié)構(gòu)。如北京的奧運場館，上海的金茂大廈、環(huán)球金融中心，廣州國際會展中心等。各種數(shù)據(jù)表明，鋼結(jié)構(gòu)已逐步改變了我國建筑業(yè)由混凝土結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)一統(tǒng)天下的局面。由此對我們鋼結(jié)構(gòu)工程技術人員提出了更高的要求。作為鋼結(jié)構(gòu)工程的第一步，結(jié)構(gòu)設計選型是至關重要的。我多次以各種方式表明鋼結(jié)構(gòu)設計要遵循的四大步驟：首先是結(jié)構(gòu)方案(概念設計)，這是鋼結(jié)構(gòu)設計的靈魂，選用什么樣的結(jié)構(gòu)方案對工程的成敗有直接的影響。第二是構(gòu)件布局，采用什么樣的構(gòu)件布局，各個承載點力的分配，都需要進行嚴格的計算。第三是截面形狀，它不僅要求結(jié)構(gòu)件最大限度地承受壓力，而且要求截面的形狀在人的視覺中有藝術感。第四是結(jié)點構(gòu)造的小型化，它要求結(jié)構(gòu)件在造價上是最經(jīng)濟的，而且占用最小的空間。現(xiàn)在有的鋼結(jié)構(gòu)建筑只注重建筑外型的形式，片面強調(diào)建筑的藝術個性化設計，卻造成建筑結(jié)構(gòu)的不合理。我們的工程技術人員一定要從實際出發(fā)，講究工程設計的合理、科學性。

    記者：在各種大型鋼結(jié)構(gòu)建筑中，特別是大型公共鋼結(jié)構(gòu)建筑，屋蓋備受眾人矚目，它是審視整個鋼結(jié)構(gòu)建筑優(yōu)劣的重要評價標準。您所講的衡量大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)優(yōu)劣的五個指標是什么？

    王教授：這個問題很重要，大型鋼結(jié)構(gòu)建筑屋蓋結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣直接影響到對整個工程的評價，總體上衡量大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)優(yōu)劣的五大指標為：材料強度是否充分發(fā)揮；支座推(拉)力處理是否合理；鋼結(jié)構(gòu)的制造、安裝費用是否少；屋蓋的跨度是否大；屋蓋結(jié)構(gòu)是否有藝術的張力這五大指標。這五大指標又是相互關連的，比如材料強度是否充分發(fā)揮與制造、安裝費用有著直接關系，材料強度只有最大限度發(fā)揮，才是最經(jīng)濟的，成本才會降低。大的屋蓋結(jié)構(gòu)形式不僅結(jié)構(gòu)要合理，而且要有藝術的感染力。應該說，我國鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展速度是迅猛的，成績是喜人的，但與發(fā)達國家相比，差距還不小。在發(fā)達國家，鋼結(jié)構(gòu)建筑已成為城市的重要建筑。鋼結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)形式不僅要美觀，而且要以最小的單位面積承載最大的力，這里就有結(jié)構(gòu)、材料、安裝等諸多因素。

    記者：您多次強調(diào)作為鋼結(jié)構(gòu)工程技術人員在設計中要處理好六種關系，具體內(nèi)容是什么？

    王教授：要處理好材料與建筑的關系；建筑(藝術)與結(jié)構(gòu)(力度)的關系；結(jié)構(gòu)與施工的關系；梁式結(jié)構(gòu)與屋蓋空間結(jié)構(gòu)的關系；科技人員的學術魅力與人格魅力(社會責任感)的關系；國外中標與國內(nèi)配合深化設計的關系。空間結(jié)構(gòu)的建造及其采用的技術往往反映了一個國家的建筑技術水平，建筑材料與建筑結(jié)構(gòu)有著密切關系。近年來，世界各國在大型建筑物中采用了一些規(guī)模宏大、形式新穎、技術先進的空間結(jié)構(gòu)體系，充分體現(xiàn)了空間結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性，集中反映了當今的世界潮流，像張拉整體結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)、開合結(jié)構(gòu)、折疊結(jié)構(gòu)、玻璃結(jié)構(gòu)等就基本代表了當前世界空間結(jié)構(gòu)發(fā)展的方向。這些類型的結(jié)構(gòu)，在國外的很多大型工程中已經(jīng)得到應用。我們的工程技術人員要站在世界空間結(jié)構(gòu)技術的前沿，不斷更新知識，以先進的理念指導設計工作，以最大的社會責任感和科技人員的學術魅力，為我國的鋼結(jié)構(gòu)事業(yè)添磚加瓦。

    專家簡介

    王仕統(tǒng) 國家一級注冊結(jié)構(gòu)工程師，華南理工大學教授。現(xiàn)任廣東省空間結(jié)構(gòu)學會理事長、廣東省科學技術協(xié)會全省委員會委員、中國(建設部)建筑鋼結(jié)構(gòu)委員會專家組成員、中國鋼協(xié)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與疲勞協(xié)會理事、中國高效預應力砼發(fā)展與推廣委員會委員、中國土木工程學會高聳結(jié)構(gòu)委員會委員、廣東省科技評審專家、廣州市建設事業(yè)科學技術委員會委員、廣州市建設工程招標??投標專家。
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