中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會
建筑鋼結(jié)構(gòu)分會主辦
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米)和1996亞特蘭大奧運會主賽館(193米x240米)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”的“創(chuàng)意”，更不須“焊縫延長若干里，工人操作須穿尿不濕”的“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(rèn)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”和“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(rèn)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層)、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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