裝配式鋼結構設計與施工 ——新型現(xiàn)代建筑實例分析

本書根據全國高等學校土木工程專業(yè)本科的培養(yǎng)目標和“裝配式鋼結構設計與施工”教學大綱編寫而成。全書共7章，主要內容包括有關鋼結構的基礎知識及建筑鋼結構鋼材的種類、選用等，鋼結構的連接計算及構造要求，鋼結構受力構件計算與設計方法，裝配式工業(yè)建筑、民用建筑的設計與施工，裝配式大型鋼結構橋梁的設計、制作與安裝。本書重點介紹鋼結構的連接與受力構件的計算，以及裝配式鋼結構在工業(yè)建筑、民用建筑、橋梁方面的設計與施工。

00第1章鋼結構基本知識

1.1鋼結構基本組成 / 00

1.2鋼結構的特點 / 00

1.3鋼結構的應用 / 00

1.4鋼結構的歷史、現(xiàn)狀與發(fā)展 / 00

1.4.1鋼結構的歷史和現(xiàn)狀 / 00

1.4.2鋼結構的發(fā)展 / 00

思考題 / 0

參考文獻 / 0

0第2章建筑鋼結構鋼材的選用

2.1概述 / 0

2.2鋼材的生產 / 0

2.2.1鋼材的冶煉 / 0

2.2.2鋼材的組織構造和缺陷 / 0

2.2.3鋼材的加工 / 0

2.3鋼材的主要性能 / 0

2.3.1鋼材的破壞形式 / 0

2.3.2鋼材在單向一次拉伸下的工作性能 / 0

2.3.3鋼材的其他性能 / 0

2.4各種因素對鋼材性能的影響 / 0

2.4.1化學成分的影響 / 0

2.4.2鋼材的焊接性能 / 0

2.4.3鋼材的硬化 / 0

2.4.4應力集中的影響 / 0

2.4.5荷載類型的影響 / 0

2.4.6溫度的影響 / 0

2.4.7防止脆性斷裂的方法 / 0

2.5建筑用鋼的種類、規(guī)格和選用 / 0

2.5.1建筑用鋼的種類 / 0

2.5.2鋼材的規(guī)格 / 0

2.5.3鋼材的選擇 / 0

思考題 / 0

參考文獻 / 0

0第3章鋼結構的連接計算及構造要求

3.1鋼結構連接節(jié)點的基本特性 / 0

3.1.1概述 / 0

3.1.2連接節(jié)點的基本特性 / 0

3.2鋼結構的連接材料及設計指標 / 0

3.2.1連接材料 / 0

3.2.2設計指標 / 0

3.2.3鋼結構連接的一般構造要求 / 0

3.3焊接連接 / 0

3.3.1焊接連接的特點 / 0

3.3.2焊接連接的方法及原理 / 0

3.3.3焊接連接的焊縫形式 / 0

3.3.4焊縫連接的分類和構造要求 / 0

3.4焊接應力和焊接變形 / 0

3.4.1焊接應力的分類 / 0

3.4.2焊接應力對結構性能的影響 / 0

3.4.3焊接變形對結構性能的影響 / 0

3.4.4減小焊接應力和焊接變形的措施 / 0

3.5螺栓連接 / 0

3.5.1螺栓連接的特點及類別 / 0

3.5.2螺栓的排列及構造要求 / 0

3.5.3螺栓連接的計算 / 0

3.6高強度螺栓連接的工作性能和計算 / 0

3.6.1高強度螺栓的工作性能 / 0

3.6.2高強度螺栓的強度計算 / 0

本章小結 / 0

練習題 / 0

參考文獻 / 0

0第4章鋼結構受力構件計算與設計

4.1概述 / 0

4.2軸心受力構件的強度和剛度 / 0

4.2.1概述 / 0

4.2.2軸心受力構件的強度和剛度 / 0

4.2.3軸心受力構件的局部穩(wěn)定 / 0

4.3實腹式軸心受壓柱的設計 / 0

4.3.1截面形式 / 0

4.3.2截面設計 / 0

4.4格構式軸心受壓柱 /

4.4.1截面形式 /

4.4.2換算長細比 /

4.4.3綴材設計 /

4.4.4格構柱的設計步驟 /

4.4.5柱的橫隔 /

4.5偏心構件 /

4.5.1概論 /

4.5.2拉彎和壓彎構件的強度 /

4.5.3壓彎構件的整體穩(wěn)定 /

4.5.4壓彎構件的局部穩(wěn)定 /

4.5.5壓彎構件(框架柱)的設計 /

4.5.6框架結構中梁與柱的連接 /

4.5.7框架柱的柱腳 /

4.6受彎構件 /

4.6.1實腹式受彎構件——梁 /

4.6.2格構式受彎構件——桁架 /

4.6.3梁的強度和剛度 /

4.6.4梁的整體穩(wěn)定和支撐 /

4.6.5梁的局部穩(wěn)定和腹板加勁肋設計 /

4.7梁的拼接、連接和支座 /

4.7.1梁的拼接 /

4.7.2次梁與主梁的連接 /

4.7.3梁的支座 /

本章小結 /

練習題 /

參考文獻 /

第5章裝配式工業(yè)建筑設計與施工

5.1概述 /

5.1.1工程概況 /

5.1.2工程范圍 /

5.2施工詳圖設計 /

5.2.1熟悉圖紙準備圖紙會審 /

5.2.2建模 /

5.2.3出圖 /

5.3鋼結構工廠制作 /

5.3.1H型鋼工廠加工制作 /

5.3.2材料的采購存儲及使用 /

5.3.3工廠加工制作要領及質量保證措施 /

5.4施工組織設計與安裝 /

5.4.1管理目標 /

5.4.2施工總體部署 /

5.4.3工程進度計劃與措施 /

5.4.4總平面布置 /

5.4.5資源配備計劃 /

5.4.6鋼構件運輸 /

5.4.7鋼結構測量 /

5.4.8鋼結構現(xiàn)場安裝 /

5.4.9屋面圍護系統(tǒng)的安裝 /

5.4.10墻面圍護系統(tǒng)的安裝 /

思考題 /

參考文獻 /

第6章裝配式民用建筑設計與施工實例

6.1概述 /

6.1.1裝配式鋼結構民用建筑的特點 /

6.1.2裝配式鋼結構民用建筑的構成及選型 /

6.2施工圖設計 /

6.2.1施工圖概述 /

6.2.2結構施工圖的內容及要求 /

6.2.3某小學新建教學樓工程鋼結構施工圖設計實例 /

6.3施工詳圖設計與制作 /

6.3.1施工詳圖設計 /

6.3.2某小學新建教學樓工程鋼結構施工詳圖設計實例 /

6.3.3某小學新建教學樓工程鋼結構制作工藝 /

6.4施工組織設計與安裝 /

6.4.1施工組織設計概述 /

6.4.2施工組織設計的內容及要求 /

6.4.3某小學新建教學樓工程鋼結構安裝工藝 /

思考題 /

參考文獻 /

第7章裝配式大型鋼結構橋梁設計與施工

7.1概述 /

7.1.1橋梁的基本組成和分類 /

7.1.2橋梁設計的基本原則 /

7.1.3橋梁設計與建設程序 /

7.1.4橋梁設計方案的比選 /

7.1.5橋梁上的作用 /

7.2施工圖設計 /

7.2.1鋼箱梁橋總體設計 /

7.2.2鋼箱梁橋計算分析 /

7.2.3鋼箱梁構造圖 /

7.3施工詳圖設計與制作 /

7.3.1鋼橋施工詳圖設計與工廠內制造流程 /

7.3.2涂裝施工工藝 /

7.4施工組織設計與安裝 /

7.4.1施工策劃 /

7.4.2成品保護及運輸方案 /

7.4.3現(xiàn)場安裝管理及策劃 /

7.4.4現(xiàn)場安裝過程 /

思考題 /

參考文獻 /

附錄鋼結構設計與施工常見問題解答 2100433B

裝配式鋼結構設計與施工 ——新型現(xiàn)代建筑實例分析

作者：鈕鵬、姜繼紅、梁棟、李健康、張莉莉、李帥亭、王曉初、宋彪

定價：49.80元

印次：1-1

ISBN：9787302468509

出版日期：2017.08.01

印刷日期：2017.08.23

《新型空間結構分析、設計與施工》是由浙江大學和上海交通大學空間結構研究中心長期從事空間結構教學、科研和工程實踐的科技工作者，根據所取得的科技成果撰寫的一本專著?！缎滦涂臻g結構分析、設計與施工》分新型網架結構、新型網殼結構、索桿張力結構、和膜結構四篇，論述了多種傳統(tǒng)和新型空間結構分析、設計與施工中的基礎理論和共性技術問題，結構分析中包含計算方法、強度、抗震、抗風、穩(wěn)定、軟件編制應用和工程實例；結構設計中包括一般設計原則、選型、桿件和節(jié)點設計；結構施工中包括施工方法、步驟和全過程分析。注重理論與應用相結合，力求做到系統(tǒng)性、完整性、實用性和可讀性。在內容上與我國相應的國家規(guī)范和規(guī)程相一致，并吸取國內外空間結構的最新科技成果和實踐經驗。全書共分四篇三十七章，按空間結構類型和形式順序編寫，第一篇共十四章，闡述傳統(tǒng)以及新型的網架結構；第二篇共十一章，介紹傳統(tǒng)以及新型的網殼結構；第三篇共八章，介紹新型的索桿張力結構；第四篇共四章，介紹膜結構?！缎滦涂臻g結構分析、設計與施工》可供建筑空間結構工程設計、科研、施工和管理人員使用，也可作為高等院校土建相關專業(yè)師生的教材和參考書。2100433B

內容介紹

《PC建筑實例詳圖圖解》通過對大量優(yōu)秀建筑作品基本情況的介紹和設計理念的解讀，既可使讀者領略到PC建筑作為一首特殊的“凝固的音樂”而具有的巨大魅力和無限活力，也可作為對優(yōu)秀建筑作品的經驗總結而啟發(fā)和觸動建筑師和設計者的創(chuàng)作靈感，同時從《PC建筑實例詳圖圖解》中大家也可認識到PC建筑作為現(xiàn)代工程結構理論與技術相結合的產物，對實現(xiàn)建筑產業(yè)化具有的重要推動意義。

2100433B

當這種藝術思潮的影響蔓延到建筑創(chuàng)作中的時候，某些建筑師便不再去追求表面上的美麗和矯揉造作的豐富感，轉而去尋找純潔的、直截了當的美。在此，僅對幾個具有典型的極少主義傾向特征的建筑實例予以介紹、分析。1 法國建筑師多米尼克·佩羅（Dominique Perrault）　他認為極少主義是“包豪斯的真正內涵”，而后現(xiàn)代主義和解構主義則僅僅是建筑發(fā)展的死胡同。他推崇美國極少主義藝術家唐納德·乍德（Donald Judd）的作品，并且欣賞羅伯特·史密森（Robert Smithson）的大地藝術。從他的作品中，我們可以覺察出明顯的極少主義設計傾向，強調嚴謹、簡潔。

佩羅最引人注目的作品當屬巴黎法國國家圖書館（1989～1996）。該建筑是法國塞納河左岸第一個大型公共活動場所，給市民提供了一種新型集散廣場。面對面的L形塔像四本翻開的書，進入圖書館就像走進知識的城堡之中。人行天橋縱橫交叉的步行廣場包圍著“一小塊森林”。簡潔而尺度巨大的體量清晰地標志出法國國家圖書館在城市空間中的位置。

該作品是城市設計中的藝術精品。它是簡約的藝術，感情上崇尚寧少勿多的原則。在建筑材料的使用和表現(xiàn)上，佩羅將木材、鋼和金屬網與混凝土結合在一起。在雙層玻璃外墻上，他重復使用格子窗，使建筑表面在不同光線的折射下產生一種夢幻般富有動感的奇妙效果。這個方案1997年被授予歐洲建筑師密斯·凡·德·羅獎。

佩羅最近一項工程——柏林奧林匹克賽車館—游泳館（1992～1998）則更是將建筑體量的簡化推至極限。

這個綜合項目位于柏林城的一個市區(qū)公園中，共包括兩個競賽場館，賽車館為圓形平面，游泳館為方形平面，極其單純。設計的概念是將整個鋼結構屋頂模擬成被周圈蘋果樹圍起的湖泊。為此，整個建筑下沉17m，最高點幾乎與地面平行，建筑主體完全隱入地下，在地面上人們僅僅能看到閃閃發(fā)光的“湖面”，其實那完全是金屬屋頂的反光。建筑的整體形態(tài)極其弱化，單純而自然地成為環(huán)境景色的一部分，如同一件大地藝術作品。在這個作品中，佩羅以一種極少主義繪畫的特征來表現(xiàn)建筑作品的純凈性和“消失感”。他大膽地向傳統(tǒng)的建筑形式挑戰(zhàn)，以改變人們對建筑所抱有的先驗的觀念。除了自然環(huán)境中尺度巨大而單純的工業(yè)化形體本身所帶來的強大視覺沖擊力以外，整個建筑的屋頂表面和外墻面全部覆以金屬板材，給該建筑物以統(tǒng)一的視覺形象，并通過金屬板材在不同角度對光的反射，創(chuàng)造了一種非凡的表現(xiàn)效果。

2瑞士建筑師雅克·赫佐格和皮埃爾·德穆隆

瑞士建筑師雅克·赫佐格（Jacques Herzog）和皮埃爾·德穆?。≒ierre de Meuron）

這兩位同是1975年自瑞士蘇黎世高工（ETH）建筑系畢業(yè)的建筑師，均繼承了母校追求建筑的完美性以及精致的構造的優(yōu)良傳統(tǒng)，一直以簡潔的建筑造型探索獨特的建筑道路。他們對極少主義藝術的濃厚興趣以及與極少主義藝術家富有成效的合作，對他們的建筑創(chuàng)作也產生了重大的影響。

德國慕尼黑的戈茲美術館（Goetz Collection）是他們最引人注目的作品。這個坐落在慕尼黑的一片別墅區(qū)內的私人美術館，面積約3 000 m2，建筑僅兩層。從外表看來，著實是一個方盒子式的建筑。建筑的四個外立面以同樣的手法處理，即垂直方向上劃分為三段，上下兩段為半透明玻璃，中間段為木質膠合板做適當的矩形分格。建筑外部形象方方正正，內部空間同樣簡潔而規(guī)則，甚至近乎于刻板，但與周圍高直的自然植物產生了豐富的對比效果。

該美術館的展室樸素無華。墻面上方為高窗，使自然光進入展室。墻面潔白淡雅，木地板平整光潔，天花除平整的燈槽之外別無他物。內部空間平實的處理，避免了喧賓奪主，使藝術品真正成為了展示的主角。雖然美術館的空間是最基本的幾何形態(tài)，但是它的構造卻充分體現(xiàn)了后工業(yè)時代新型建筑材料和工藝技術的精美，因此它創(chuàng)造的極少主義空間效果帶有強烈的時代特征。

倫敦的（新）泰特當代美術館（New Tate Gallery of Modern Art"para" label-module="para">

3瑞士建筑師彼特·卒姆托(Peter Zumthor)

卒姆托大多數作品的形態(tài)和技巧較為明顯地受到地方風土的影響，充分地體現(xiàn)出他對材料、表皮、光，以及對質感、構造、生態(tài)等方面的關注和敏感。

1999年卒姆托以其明亮的玻璃盒子式的奧地利布雷根茨（Bregenz）美術館（1997）榮獲了第6屆歐洲建筑師密斯·凡·德·羅獎。該美術館坐落在布雷根茨康斯坦斯湖畔（Lake Constance），它由構成室內空間主體的現(xiàn)澆混凝土盒子、鋼和玻璃等組成。從外面看，建筑就像一盞明亮的燈。隨著一天之內天空光線和湖面薄霧的變化，從不同的角度可以看到，建筑的外表反射著不同的光影和色彩。

建筑的主體是一個方形玻璃盒子，共六層（地下二層，地上四層）。最上的三層為三個混凝土盒，垂直方向相互脫開，由三道承重墻支撐。每個混凝土盒的頂面敞開且封以半透明的玻璃天花。整個建筑的外表面鋪滿經過精心加工的大片玻璃板，看起來像是帶有褶皺的羽毛或是一種鱗狀的結構。建筑沒有明顯基座，而是直接立在地上。所有的玻璃板都采用相同尺寸，既不打孔又不劃分，僅僅用大的鋼夾子以鱗片狀的排布方式固定在鋼框架上。玻璃的側邊緣暴露在外，玻璃與玻璃之間隔著一定的縫隙。整個外框結構獨立于內部的混凝土盒子，就像單獨一層皮膚，并使內外的空氣可以相互流通。各層樓板和樓梯都經過打磨，墻體和天花泛著柔和的光。

在正視使用功能的前提下，建筑設計的考慮因素被精簡為靜態(tài)的基本要素、建筑的用途以及達到該用途的方法等幾方面，建筑的構造、材料和視覺形象構成了一個整體。

4日本建筑師妹島和世(Kazuyo Sejima)

在亞洲，妹島和世同樣在極其平常簡潔的建筑造型要素的構成中探索著對建筑空間價值的獨特表現(xiàn)以及建筑與城市的相互關系。在此以妹島的日本岡山市S住宅（S－House"para" label-module="para">

這是為一家兩代六口人設計的私人小住宅，位于岡山市岡山縣的一片高密度居住區(qū)內。建筑外形為一個半透明的方盒子，里面分兩層，一層平面呈“田”字形布置，四個主要房間之間的“十”字分別為浴廁和樓梯，外圍是周圈二層通高的走廊；二層為整個起居空間，包括廚房和餐廳。

該建筑在空間上，最具有特點的就是周圈的走廊。走廊的外側（也就是建筑的外皮）為木骨架雙層半透明有機波形板，側為木質板材。首層各房間分別向走廊開門，二層的條形木板可以沿縱向呈百葉狀完全打開，起居空間與周圈走廊空間融為一體。因此家庭成員之間以及室內與室外之間的聯(lián)系與隔離，完全通過這一圈走廊進行調節(jié)。半透明的膜被狀表皮從檐口一直到地面，遍及整個建筑的外墻（僅僅開了少許必需的門窗洞口），建筑物沒有明顯的基座。

該住宅在建筑學上的真正意義，并不在于整個建筑的體量或比例韻律，而在于其空間。其外表半透明的膜被，圍合一圈交通空間，實際上是以一種現(xiàn)代的手法再現(xiàn)典型的日本傳統(tǒng)空間模式：周邊用裱紙木框推拉門限定的走廊圍繞著核心的居室。

5西班牙建筑師拉斐爾·莫尼奧(Rafael Moneo)　莫尼奧雖然一貫以現(xiàn)代派簡練的手法進行創(chuàng)作，但是直到他的庫塞爾禮堂（Kursaal Auditorium，1990）才可以說真正帶有極少主義傾向，而且這個建筑在膜被表皮的表現(xiàn)上也具有突出的特點。

庫塞爾禮堂位于西班牙的港口城市圣塞巴斯第安（San Sebastian），烏魯米爾河（River Urumea）在此匯入大海。建筑主要包括一個1 828座的音樂廳和一個624座的會堂，還有一些服務和輔助的設施。兩個主要大空間被包含在兩個不同大小和不同方向的巨大方形體量之中，構成了建筑的主體部分。

兩個立方體的外表同樣是雙層玻璃的半透明結構，外側玻璃呈凹弧面，內側則為平玻璃。與S住宅相似的一點是，表皮的內側同樣圍合了一圈交通空間，再往內才是主體的會堂和音樂廳。參觀這座建筑的時候，觀眾在建筑的內部和周圍流連徘徊，因為不管是從里側還是從外側看，半透明的玻璃外皮隨著海邊的天氣變化，不停地改變著自身的色彩和光澤。在夜間，整個建筑更是通體散發(fā)著柔和而迷人的光芒。

庫塞爾禮堂除了單體本身的表現(xiàn)力之外，還有一個重要的特點就是建筑的城市性。當你在城市中穿行的時候，這個新會堂總是不時躍入你的眼簾，形象優(yōu)雅而令人振奮，并帶有一點點神秘色彩。如果是在海面上或是在空中，整個場景則更能給人留下對這個城市的深刻印象。這一點有點類似于悉尼歌劇院，卻又不像悉尼歌劇院那般自由浪漫。這可能與莫尼奧曾經為伍重工作過一段時間有一定的關系。

當弗蘭克·蓋里（Frank Gerhy）以其極具動感的古根海姆美術館（Guggenheim Museum