精心設(shè)計:鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)健康發(fā)展的關(guān)鍵

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        時間:2011-09-06 10:38:20 [收藏]
        2011-9-6 9:03:29         20世紀(jì)下半葉以來,大型公用鋼結(jié)構(gòu)工程在國內(nèi)外建筑領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用與迅速發(fā)展。從眾...
            關(guān)鍵詞:
          2011-9-6 9:03:29

                20世紀(jì)下半葉以來,大型公用鋼結(jié)構(gòu)工程在國內(nèi)外建筑領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用與迅速發(fā)展。從眾多的工程實例來看,這些大型鋼結(jié)構(gòu)工程具有一個共同的發(fā)展趨向,就是:建筑造型新穎化、多樣化;結(jié)構(gòu)體系張力化、空間化;加工制造工業(yè)化、自動化;安裝施工裝配化、塊體化;取材用料高強化、輕型化;服役功能高效化、全面化。
                近年來,世界各國興建的大型公用建筑物,幾乎全是按照這一現(xiàn)代發(fā)展趨勢完成的。1988漢城奧運會主賽館(D=119.79)1996亞特蘭大奧運會主賽館(193x240)都是采用創(chuàng)新體系索穹頂。前者的屋蓋自重14.6公斤/平方米,后者38公斤/平方米,體現(xiàn)了優(yōu)秀鋼結(jié)構(gòu)體系中的頂峰水平。而我國某個大型體育場,用建造四條航空母艦的鋼材,花費探月工程投資兩倍多的財力,去興建了一組鐵路橋梁型的重型桿件剛架結(jié)構(gòu),連接鋼板的焊縫折算總長度達到280萬延米,費工費料令人難以理解。
              最近,國內(nèi)一些專家學(xué)者為了促進我國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)健康發(fā)展,發(fā)表了許多有意義的論點。如:同濟大學(xué)沈祖炎院士在文章中指出,鋼結(jié)構(gòu)具有輕、快、好、省四大屬性。華南理工大學(xué)王仕統(tǒng)教授在文中指出,鋼結(jié)構(gòu)的三大核心價值是:最輕的結(jié)構(gòu)、最短的工期和最好的延性。清華大學(xué)李少甫教授在文章中指出,鋼結(jié)構(gòu)的基本技術(shù)特征是自重輕、塑性大、質(zhì)量優(yōu)、建造快、回收多等。
              鋼結(jié)構(gòu)精品工程應(yīng)具有四項基本特征
              創(chuàng)新——體現(xiàn)科技進步、工業(yè)發(fā)展和時代前進的精神。所以工程應(yīng)具備新的創(chuàng)意、設(shè)計中盡量采用新體系、新工藝、新材料。在工程中,只講規(guī)模尺寸以及工程量大小的復(fù)制品,是難以擔(dān)當(dāng)前所未有的創(chuàng)新盛譽的;
              高質(zhì)——鋼結(jié)構(gòu)工程應(yīng)當(dāng)具有強大的承載力,足夠的穩(wěn)度與剛度,良好的節(jié)點構(gòu)造和優(yōu)質(zhì)的焊縫連接。眾所周知,結(jié)構(gòu)工程的承載力、穩(wěn)度及剛度是設(shè)計中的三大技術(shù)指標(biāo)。但從鋼結(jié)構(gòu)工程事故的調(diào)查及統(tǒng)計來看,許多結(jié)構(gòu)體系的垮塌或失效是由于結(jié)構(gòu)的節(jié)點設(shè)計不當(dāng)和關(guān)鍵部位的劣質(zhì)焊縫引起的。由于在焊接高溫下引起的鋼材金相變化及結(jié)構(gòu)體內(nèi)的高額殘余應(yīng)力,往往在焊接鋼結(jié)構(gòu)體內(nèi)存在著幾類高額應(yīng)力同相疊加的致命隱患。所以采用熱軋型鋼結(jié)構(gòu)要優(yōu)于焊接結(jié)構(gòu)是不言而喻的;
              便捷——鋼結(jié)構(gòu)的制造和安裝應(yīng)當(dāng)快速、簡捷,便于批量生產(chǎn)、塊體運輸、整體安裝,并應(yīng)大量采用高強螺栓連接。設(shè)計中不應(yīng)有桿件各不相同,標(biāo)高尺寸相異創(chuàng)意,更不須焊縫延長若干里,工人操作須穿尿不濕豪言。這樣結(jié)構(gòu)在自動化、工業(yè)化加工制造后,施工工地就會成為裝配現(xiàn)場,高空作業(yè)就改為地面操作。所以,只有精品工程工地才能出現(xiàn)快捷、有序、文明的施工場面;
              經(jīng)濟——在留有充足安全裕度下,用夠鋼材強度潛力的設(shè)計,必然是合理的、經(jīng)濟的。加上預(yù)應(yīng)力新技術(shù)的應(yīng)用可以發(fā)揮鋼材的彈性潛能,大大降低用鋼量。加以,用自重比g/p(g=結(jié)構(gòu)自重,p=荷載總重)的宏觀判別,就能夠容易地知道設(shè)計的優(yōu)劣程度。所以精品工程并非難求,它的經(jīng)濟性體現(xiàn)了在創(chuàng)新思想指導(dǎo)下,新體系、新技術(shù)、新材料、新工藝等多種優(yōu)勢疊加的總和,并符合低碳經(jīng)濟的要求。它絕非傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中挖潛、壓縮式的瘦身
              上述精品設(shè)計四要素全面體現(xiàn)的關(guān)鍵,是靠設(shè)計團隊各個專業(yè)的密切配合與合作,尤其是建筑與結(jié)構(gòu)專業(yè)的緊密合作最為重要。在現(xiàn)代大型建筑工程的興建中,在多數(shù)建筑師不熟悉掌握現(xiàn)代結(jié)構(gòu)學(xué)科的情況下,保證設(shè)計出精品鋼結(jié)構(gòu)工程的唯一途徑,就是在設(shè)計之始就成立由建筑師和結(jié)構(gòu)師組成的設(shè)計團隊,共同構(gòu)思,密切合作,才能創(chuàng)作出名副其實的鋼結(jié)構(gòu)精品工程來。
                 創(chuàng)出精品鋼結(jié)構(gòu)工程的要點
              努力提高整體設(shè)計水平。精品工程的產(chǎn)生,在于主要設(shè)計人員的知識水平和創(chuàng)造能力。建筑師水平的提高主要是熟悉現(xiàn)代結(jié)構(gòu)體系以及新材料、新工藝的特性,以便構(gòu)思出科學(xué)合理的高水平建筑設(shè)計。結(jié)構(gòu)師水平的提高應(yīng)是改變單專的缺陷。做鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的不懂鋼結(jié)構(gòu),做傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)的不懂預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)。甚至,有些鋼結(jié)構(gòu)業(yè)內(nèi)的同行們對焊接金相學(xué)與焊縫殘余應(yīng)力等方面的基本知識也知之甚微,導(dǎo)致對一些病態(tài)工程漠視不顧。最近,內(nèi)蒙古鄂爾多斯賽馬場看臺天棚工程的塌落事故,值得我們認真地思考與總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)。有人對預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本區(qū)別搞不清;也有人混淆施工中卸載落架的專業(yè)概念,以訛傳訛。所以,學(xué)習(xí)補充新知識,緊跟把握新時代,應(yīng)是專業(yè)技術(shù)人員的終生追求與實踐。另外,提高設(shè)計工作的管理和人文水平也是重要環(huán)節(jié)。領(lǐng)導(dǎo)層也需不斷充電,對科技發(fā)展趨向的了解和對國內(nèi)外態(tài)勢的掌握,會直接影響工程的評審及方案的選擇。
              完善行業(yè)健康發(fā)展的運行機制。鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的健康發(fā)展需要有運行機制和方針政策的支持和激勵。例如,需要有良好的工作條件及環(huán)境,以培養(yǎng)和提高專業(yè)人員的素質(zhì)和水平;需要有科學(xué)合理的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),以評審各類生產(chǎn)機構(gòu)的資質(zhì),并防止劣質(zhì)產(chǎn)品和工程事故的出現(xiàn)。需要有嚴(yán)格公正的評審機制,把住設(shè)計、制造、驗收等各個環(huán)節(jié),以促使健康鋼結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生。同時,也應(yīng)改善和制定鼓勵優(yōu)秀設(shè)計及創(chuàng)新工程的制度及政策。例如,設(shè)立年度精英獎,褒優(yōu)貶劣,樹立行業(yè)正氣。在行業(yè)中長期實行的以材料消耗量大小來計量設(shè)計費、制造費、施工費的行規(guī),早該修訂。它鼓勵粗繁復(fù)的結(jié)構(gòu)體系和浩大超額的材耗量,抑制了新體系、新構(gòu)件、新工藝的采用,安全不符合低碳經(jīng)濟的要求。所以,認真改革這一行規(guī),促進創(chuàng)新,是引導(dǎo)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)回歸健康發(fā)展之路重點。
              盡快建設(shè)立法,把大型建筑工程的管理納入法制軌道。國家級大型建筑的興建,關(guān)系到社會文化物質(zhì)基礎(chǔ)的加強,國庫財力的充分高效使用,人們生活條件的提高改善和優(yōu)秀工程的示范宣傳作用等。所以應(yīng)該力爭每項工程做到科學(xué)、合理、經(jīng)濟、至善至美。近年來,有些大型工程上馬迅速,服役十幾年后又被拆除。有的人在立項時理直氣壯,拆除時也振振有詞,視財富資源如糞土。如杭州浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院主樓(22)、沈陽五里河體育場等建筑物,都是在短期服役后,被英年早逝的。因此,應(yīng)盡早頒布國家建設(shè)法,將大型工程的立項、招標(biāo)、評標(biāo)、設(shè)計、采購、制造、施工、驗收、運營以及非正常拆除等環(huán)節(jié),都納入法制管理,使工程建設(shè)的每一工序都合法合理,每一步驟都科學(xué)有序,每一措施都公開公正。力爭避免權(quán)勢及財富方的非理性介入和干擾。(互聯(lián)網(wǎng))

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