我國建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)劃及發(fā)展

邊偉強BIAN Wei-qiang

1 概述

上海世博會展館的建設(shè)，對建筑、結(jié)構(gòu)業(yè)內(nèi)人士來講是一個“萬國建筑博物館”，幾乎所有的展館均采用了鋼結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造出了千姿百態(tài)形態(tài)各異的建筑風格，也說明鋼結(jié)構(gòu)可以設(shè)計出建筑藝術(shù)精品。作為低碳環(huán)保的綠色建筑，鋼結(jié)構(gòu)建筑理應(yīng)為構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會發(fā)揮更大的作用。與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)具有自重輕、強度高以及施工快等優(yōu)點，因此，隨著國家經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，在大跨度空間、多層以及小高層住宅領(lǐng)域中，應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的的領(lǐng)域不斷擴大。從西氣東送、西電東輸、南水北調(diào)、青藏鐵路、2008年奧運會場館設(shè)施、鋼結(jié)構(gòu)住宅、西部大開發(fā)等建設(shè)實踐來看，一個發(fā)展建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)和市場的勢頭正在我國出現(xiàn)。

2 改變傳統(tǒng)理念，提高設(shè)計水平

在上世紀80年代以前，設(shè)計單層廠房和多層廠房時，往往很自然的會不加思索的采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)，屋面結(jié)構(gòu)體系采用預應(yīng)力薄腹梁、大型屋面板。隨著鋼產(chǎn)量不斷增加，門式剛架重量輕、建設(shè)周期短、造價與鋼筋砼結(jié)構(gòu)基本相同等的優(yōu)越性被人們逐步接受。但多、高層鋼結(jié)構(gòu)商住房由于深層次原因，推廣還是困難重重。

鋼結(jié)構(gòu)在建筑領(lǐng)域的發(fā)展勢在必行，鋼結(jié)構(gòu)一方面要得到人們的認知，更重要的是提高從業(yè)人員的設(shè)計水平和學術(shù)交流?，F(xiàn)在有一些建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師對鋼結(jié)構(gòu)體系概念并不清楚。都是由建筑師在既定的建筑方案基礎(chǔ)上進行設(shè)計與計算。結(jié)構(gòu)體系選擇的優(yōu)劣直接影響結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性、合理性。現(xiàn)在設(shè)計院的結(jié)構(gòu)工程師習慣于“平法表示”，對鋼結(jié)構(gòu)來講，節(jié)點構(gòu)造和鋼承板鋪設(shè)方向?qū)Y(jié)構(gòu)影響和樓板平面剛度尚不夠重視。節(jié)點構(gòu)造在結(jié)構(gòu)體系中無論對結(jié)構(gòu)功能和用鋼量都占有重要地位，也直接影響造價，在設(shè)計圖中節(jié)點構(gòu)造至少要提供剛接、鉸接的標準節(jié)點，只要圖示清楚就可以由制造廠在深化設(shè)計中完成。

隨著城市的快速發(fā)展，新的建筑不斷涌現(xiàn)，這些工程是由多專業(yè)交融在一起，業(yè)主、設(shè)計、施工盤根錯節(jié)，要創(chuàng)建一個好的、經(jīng)得起時間檢驗和歷史記憶的建筑工程恐怕為數(shù)不多。

中國是一個建筑業(yè)大國，無論在建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工水平在60年代的“十大建筑”和我國援外的大型公共建筑和高層建筑都曾經(jīng)走在世界前列，引起世界關(guān)注。而現(xiàn)在建筑業(yè)大發(fā)展時代很多城市地標建筑成為外國建筑師在中國的試驗場所，但并非完美，卻對中國鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工發(fā)展拓寬了視野，推動了鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的快速發(fā)展。

現(xiàn)代建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)的屬性和行之有效的時代特征的藝術(shù)品建筑。深厚的控制能力，秉承錯綜復雜的工藝技術(shù)，創(chuàng)造性的設(shè)計與精湛的施工工藝相結(jié)合。

3 施工圖設(shè)計

根據(jù)工藝、建筑要求及初步設(shè)計等，并經(jīng)施工設(shè)計方案與計算等工作而編制的較高階段施工設(shè)計。施工圖作為方案設(shè)計的后續(xù)，其使得建筑設(shè)計作用更加貼近生活和施工。因此，要求設(shè)計師要加強對生活的體驗以及對建筑規(guī)范的透徹理解。通過一年多對大量施工圖的設(shè)計，屋面排水和節(jié)點大樣是施工圖設(shè)計的難點所在。如：在設(shè)計地下車庫以及人防工程的時候應(yīng)當加深對《高層建筑防火規(guī)范》的理解，提高對樓梯梯階凈高的認識，以及布置的衛(wèi)生間一定要滿足人性化的需要等。

4 施工圖詳圖設(shè)計繪制

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計制圖作為鋼結(jié)構(gòu)工程的基礎(chǔ)和指導，對鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量和進度有著直接的影響。鋼結(jié)構(gòu)制圖從內(nèi)容和形式上分為鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計制圖階段劃分和深度、繪制鋼筋結(jié)構(gòu)設(shè)計圖以及繪制鋼結(jié)構(gòu)施工詳圖等。

鋼結(jié)構(gòu)詳圖的繪制工作是為鋼結(jié)構(gòu)的制作與安裝提供準確、完善、美觀的圖紙資料。施工圖按系統(tǒng)的劃分，可分為單跨廠房和多跨廠房；單跨廠房又可分為：鋼柱及柱間支撐系統(tǒng)、吊車梁系統(tǒng)、屋面系統(tǒng)及墻面系統(tǒng)等不同的系統(tǒng)。多跨廠房中：鋼柱及柱間支撐系統(tǒng)或墻面系統(tǒng)以“列”為單位，吊車梁系統(tǒng)或屋面系統(tǒng)以“跨”為單位進行系統(tǒng)劃分。施工圖詳圖應(yīng)包括：建施圖、結(jié)施圖、水施圖、電施圖、總平圖、消防總平圖等。建施圖包括：圖紙目錄、建筑總說明、系統(tǒng)（平面、立面）圖；結(jié)施圖包括：圖紙目錄、結(jié)構(gòu)總說明、系統(tǒng)（平面、立面）結(jié)構(gòu)布置圖及相應(yīng)構(gòu)件詳圖。

5 總評規(guī)劃能力

只有通過工程實踐才能更深刻地理解規(guī)劃的知識并具備一定的動手能力。此外，努力多了解鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計理念動態(tài)和走向，努力尋求設(shè)計師與投商的完美結(jié)合以便于與甲方溝通。作為設(shè)計師，首先應(yīng)通過國家現(xiàn)行規(guī)范和當?shù)卣?guī)定的容積率以及建筑密度等來宏觀控制；其次，作為一名成熟的設(shè)計師，還應(yīng)當能確定基本柱網(wǎng)，選定建設(shè)風格以及貫通消防通道和小區(qū)路網(wǎng)等。

6 設(shè)計資料存檔

除鍛煉業(yè)務(wù)素質(zhì)之外，還要注重與甲方的溝通，與同事的配合以及與施工方的交流。設(shè)計作為一項貫穿工程始末的工作，我們應(yīng)當努力做好以下幾點：①培養(yǎng)自身業(yè)務(wù)能力以及增加對設(shè)計各環(huán)節(jié)的熟練度，多思考多吃苦以提高工作效率；②與同專業(yè)同事之間營造你追我趕的氛圍，要有不學習不上進就會被淘汰的意識；③加強與公司內(nèi)部各設(shè)計人員之間的合作，多溝通多配合從而充分挖掘集體的潛力。

[1]楊兵.輕型鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點板三維設(shè)計方法的研究[D].河海大學，2002.

[2]曾裕林.空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)研究[D].湖南大學，2003.

[3]李順新.基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)的鋼結(jié)構(gòu)標準件設(shè)計系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D].武漢科技大學，2004.