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

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

        20世紀下半葉以來,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制品,是難以擔當前所未有的創(chuàng)新盛譽的;
      高質(zhì)——鋼結(jié)構(gòu)工程應當具有強大的承載力,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。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)的高額殘余應力,往往在焊接鋼結(jié)構(gòu)體內(nèi)存在著幾類高額應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)的制造和安裝應當快速、簡捷,便于批量生產(chǎn)、塊體運輸、整體安裝,并應大量采用高強螺栓連接。設(shè)計中不應有桿件各不相同,標高尺寸相異創(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。加上預應力新技術(shù)的應用可以發(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)思出科學合理的高水平建筑設(shè)計。結(jié)構(gòu)師水平的提高應是改變單專的缺陷。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)的不懂預應力鋼結(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與焊縫殘余應力等方面的基本知識也知之甚微,導致對一些病態(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。有人對預應力鋼結(jié)構(gòu)和預應力混凝土結(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,學習補充新知識,緊跟把握新時代,應是專業(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;需要有科學合理的行業(yè)標準,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。所以應該力爭每項工程做到科學、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。如杭州浙江大學醫(yī)學院主樓(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,應盡早頒布國家建設(shè)法,將大型工程的立項、招標、評標、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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