关于大跨度钢结构建筑的空间形态与结构技术理念的探析

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1、关于大跨度钢结构建筑的空间形态与结构技术理念的探析（杭州恒达钢构股份有限公司）【摘要】随着我国经济的快速发展和人民生活水平的提高，大型多功能建筑物逐渐增多，满足了人们物质和精祌文明需求。大跨度结构作为建筑业发展的方向，在解决大面积覆盖的问题上異有明显效果。而面对建筑物功能和跨度越来越多，对建筑技术也提出了更高的要求。建筑结构设计对于满足人们对建筑的要求具有很重要的作用。结构技术理念的出现促进了大跨度钢结构建筑空间形态的进步与创新。木文主要从大跨度钢结构建筑的空间形态与结构技术理念两方面进行论述。【关键词】大跨度钢结构建筑；空间形态；结构技术理念；Kangaroo

2、插件我国建筑业发展由来己久，纵观历史从我国古代开始建筑就作为一种文化存在于中华文化之中，而且以独特的姿态立足于世界建筑之林。建筑业发展到今天取得了巨大的发展和辉煌的成就，尤其表现在跨度及结构方面，其中，跨度呈现越来越大的趋势，而结构变得越来越复杂。近几年大跨度钢结构被广泛应用于建筑业，在结构技术理念的指导下，促进了大跨度钢结构建筑空间形态的发展与进步。1.大跨度钢结构建筑空间形态建筑空间由许多限定元素构成，例如屋面、地面、墙等，这些元素的大小、形状、方位、色彩等可以看到的现象共同构成了建筑空间的形态。而这些限定元素的决定因素为结构和材料［1］。空间的构成元素为点

3、、线、面。建筑形态的决定因素就是这些限定元素以及建筑功能。其空间形态构成方法有以下三种:1.1立意切入法立意切入法的构成方向主要以人文艺术背景为目标，也就是根据一定的设计思路构成空间形态。在开展结构建筑时，我国建筑设计师一般将我国传统建筑的形象与现代结构技术相结合，体现我岡传统文化。1.2元素切入法空间本身是无形的，而其构成通过建筑结构及构件对其进行划分，以满足空间取向［2】，因此建筑结构及构件是空间形态构成的前提。元素形体切入法是根据知觉形成的空间形态，也就是通过各个要素之间的组合作用，构成互相交融的形态，而各个要素也有自身独立的形态，使空间内存在多种形式。1

4、.3类型切入法在人类发展的历史中逐渐形成的既有抽象性又有稳定性的空间类型，也就是通过各个国家和地区的文化或习俗的不同，形成不同的空间形态，与人类的精神与情感有很大关系，是人类历史传统的体现，对人文信息具冇传递作用［3］。1.结构技术理念结构技术理念是建筑形式的整个发展过程，利用科学合理的方法进行研究所得出的理论总和。结构理念主要有三方面的特征，即社会性、科学性和艺术性［4】。其中科学性是结构理念的核心，必须保证结构技术科学合理运用到建筑中，才能保证建筑结构的存在性。其要求就是在做结构时要使用较少的材料，而II要对各种因素的有抵挡作用，例如，环境、荷载等。社会性作

5、为次要特征，对建筑的适用性、功能及成本有所要求。而艺术性重点突出建筑结构的美观，给人以较好的视觉效果。结构技术与社会生产力相适应，随着生产力的发展，结构技术也发展起来，在进行建筑结构设计及构建时，可以运用先进的结构技术，使建筑结构更加科学、合理、经济，尤艿是在大跨度建筑中的应用，使其大跨度建筑结构更加合理。由于人跨度建筑冇较为复杂的结构，而II有多重受力情况，同吋是功能、经济及艺术的完美体现［5］。因此，在建筑工程师设计大跨度钢结构建筑时要以结构技术理念为基础，构建合理的建设结构设计。2.结构技术理念在大跨度钢结构建筑空间形态中的应用在大跨度钢结构建筑空间形态形

6、成中要坚持结构技术理念，首先要利用结构力学将建筑空间得以拓展。整体结构要承受各种外力作用，结构体系的不同将导致结构的抗力不同。尤其是大跨度钢结构建筑，结构空间形态的差异，导致结构体系的选择不同，结构的用钢量也将大不相同，最终导致建筑成本的大不相同。不合理的建筑空间形态的选择，将造成社会成本的极大浪费，与节约型社会的主流意识大相庭径。因此要利用结构力学来对建筑结构进行科学设计，利用空间形态方法将其结构构件进行优化组合，不但使其构件具有独立性，而且也有整体的效果，将结构设计与空间形态结合起来。不但达到了建筑结构的安全性同吋体现了结构的艺术性。B前，大跨度钢结构建筑按

7、刚性差异以及它们的组合不冋,分成三类:刚性结构(网架、网壳、空间桁架)、柔性结构(索结构、膜结构、索一膜结构、张拉集成结构)和杂交结构。杂交结构既可通过刚性结构和柔性结构的有机组合获得，也可通过变更传统结构的特性得到,如拉索一网架结构、拉索一网壳、拱一索、索一桁架等。随着三维建模软件的崛起，人跨度建筑的复杂空间形态付诸于工程实践变得越来越可行。0前火爆的Rhino软件，可以创建、编辑、分析和转换NURBS曲线、曲面、和实体，并且在复杂度、角度、和尺寸方面没有任何限制。.其中的Kangaroo插件，将传统影视动画或结构计算中使用的物理计算能力引入到参数化设计的领域

8、中来，帮助造型及空间设计