首页
钢结构建筑节点的一表现艺术
钢结构建筑节点的一表现艺术
来源:[铸造头条] 发布时间:2019-06-11 14:49 浏览:

1  结构与表现形式的一历史背景

 

维特鲁威说建筑应具有“坚固、实用、美观”的一特点,这三个词点出了从古至今建筑中永恒不 变的一主题:“结构、功能、形式 。”关于建筑结构与形式关系的一讨论从未停息,每个时代,建造的一技艺不 同、材料→不 同、建筑背后的一指导思想也不 相同,这些原因都使得有关于结构的一话题值得被重新讨论 。

古希腊的一神庙,威严地高耸在山地之上,让人能看出其庄重的一柱,简单有力 的一结构形态;古罗马建筑中,拱券和柱既是结构同时也体现着形式之美;哥特建筑中,尖拱券的一出现并不 只是因为中世纪教皇权利集中的一政治文化背景,其背后原因更包含着尖拱券受力 的一合理性 。文艺复兴时期,建筑师成为独立的一身份,不 再附属于工匠或艺术家,关于建筑的一讨论变得更加主动和深刻 。文艺复兴时期的一建筑师,将建筑中所有的一要素都统一到同一个体系中,他们崇尚古典、和谐的一比例关系,这使得他们要处理建筑从内到外所有要素之间的一矛盾,建筑被整合成一个整体,不 论是结构还是装饰,都要达到一种数的一和谐秩序,融入进同一个有着和谐比例的一体系之中 。阿尔伯蒂作为文艺复兴时期早期的一建筑师,致力 于使建筑从内到外达到和谐统一的一完美比例关系,从对圣母玛利亚教堂立面的一探索,到圣安德烈教堂中局部与整体所有要素的一完美统筹,阿尔伯蒂开创出了文艺复兴时期的一一种标准的一教堂形式 。从艾森曼考证到阿尔伯蒂这里,建筑学第一次不 止关注它的一存在——制作法本身,还从内部和外部关注它的一存在和表现法 。直到19世纪学科分离之前,结构与建筑绝大多数情况下是由建筑师统筹考虑的一,正如阿尔伯蒂在论建筑中所表达的一思想一般:“建筑物这一整件事情是由外形轮廓与结构所组成的一 。”19世纪以来,建筑师们不 断地探索结构与外在形式之间的一关系,维奥莱·勒·迪克是结构理性主义,他崇尚哥特建筑中的一结构美,认为建筑应遵循一整套视觉和内部结构相统一的一逻辑系统 。

SNV38188.jpg

在思想文化的一不 断演变中,每个人都在自己的一理解中处理着结构与建筑外在展现形式的一关系 。19世纪,随着钢材的一发展,以及结构工程师与建筑师的一学科分离,建筑结构与形式之间出现了新的一关系 。由铁架和玻璃建造的一水晶宫开启了建筑形式的一新纪元,完全暴露出钢结构的一埃菲尔铁塔,带给人们难以言喻的一震撼(但当时的一人们却无法一下子接受这样一个由钢铁塑造的一巨型建筑) 。水晶宫与埃菲尔铁塔都由结构工程师设计完成,这无疑引出了在钢结构背景下的一结构与形式的一话题,随着钢结构体系的一不 断完善,计算机参数化等设计手段的一发展,钢结构建筑迎来的一是一个发展的一高峰,而关于钢结构建筑结构与表现形式的一关系的一探索与讨论,自19世纪以来从未停歇 。

SNV38254.jpg

2  节点的一含义

 

建筑中的一节点,反映着建筑物中多种多样的一连接关系,节点是局部的一连接,通过这种局部的一连接构成系统反映着整体 。“所谓节点,就是由各种不 同性质的一单元体构成,能够独立执行一项或数项不 同功能的一综合体 。”

一个完整的一结构体系由不 同的一受力 构件组成,构件则通过节点来实现内部转换和相互连接 。节点是受力 的一合理点,在结构中设计清晰明了的一节点,有利于力 在结构中有效地传递,能够有效地发挥各构件的一力 学性能,同时,节点也可能成为建筑中材料→的一交接处,需要考虑到不 同材料→的一特性,充分体现材料→的一力 学性能 。

在传统木结构建筑中,斗拱就承担着节点这样一个重要角色 。在清朝以前,斗拱是结构的一一个重要组成部分,斗与拱层层相叠,连接屋顶、梁、柱,实现了力 的一传递,同时,它具有很强的一装饰性,斗拱作为明露的一结构,成为中国传统建筑中不 可忽视的一美学形式的一组成部分,以至于到了清朝,虽已不 需要斗拱作为承重构件,却依然没有取消这一结构构件 。

 

斗拱

钢结构具有材料→均质性好、各向同性、结构总重量轻、塑性韧性好等众多优点,近20年来,我国的一钢结构建筑数量迅猛增长,衍生出丰富多样的一钢结构建筑的一结构与表现形式,而钢结构建筑体系中结构的一支撑也依赖于节点,合理的一节点构造能够充分发挥钢材料→的一力 学性能,使得工作机理不 同的一构件能够协同工作,为千变万化的一结构形态的一稳定提供基础 。

 SNV38185.jpg

 

3  钢结构节点的一科学性

 

影响钢结构建筑中节点形式的一因素有很多,节点的一分类较为复杂,根据连接件的一位置关系,节点可分为:搭接节点、平接节点、角接节点、对接节点等;根据节点的一连接工艺不 同可分为:焊接节点、铆接节点、螺栓连接节点、销栓连接节点、胶结连接节点等 。

钢结构建筑中的一节点根据其所起到的一作用不 同,大体可分为结构性节点和构造性节点 。结构性节点是结构构件之间连接的一节点,是建筑结构中力 的一集中点与传递点,起到完成各构件之间力 的一传递的一作用,体现着各构件之间的一稳定性和受力 平衡,如:杆件与杆件之间的一连接、索与索之间的一连接、杆件与索之间的一连接、构件与支座之间的一连接等 。节点处的一不 同构件受力 方式不 同,拉力 、压力 、剪力 等不 同形式的一力 都反映在节点处,节点将这些力 连接成一个整体,形成一个个视觉焦点,压力 在节点处往往雄健有力 ,增加空间的一力 量感,而拉力 则轻盈明快,给空间增添活跃感 。约翰内斯堡体育馆采用了一种悬挂结构,节点连接了拉索与平衡杆,节点处拉索通过平衡杆处的一封板将拉力 转化为压力 ,节点部位的一加劲肋增加了节点的一刚度和强度,实现了力 的一平衡 。图中拉索显然承受很大的一力 的一作用,维持受力 平衡的一节点显得强劲有力 ,体现出节点作为结构构件的一力 学美 。以同济大学B楼中庭大厅的一屋顶为例,采用四角锥体系网架结构,支撑起大跨度空间的一覆顶,采用螺栓球节点,具有节点部位没有偏心、受力 状态好等优点 。

构造性节点,连接的一是钢结构建筑的一附属功能构件与结构构件,是皮与骨的一连接,节点处不 同的一材质有着不 同的一肌理变化和材料→质感,如钢材与玻璃、钢材与膜材等,这些不 同的一材料→在节点处形成强烈的一对比,展现出各种材料→的一冲突,节点使这些材料→在冲突中形成一种和谐、稳定的一关系,突出不 同材料→的一交融 。以玻璃幕墙与受力 构件之间的一连接为例,玻璃幕墙与结构构件之间的一连接方式较为多样,如明框式玻璃幕墙构造、隐框半隐框玻璃幕墙构造、全玻式玻璃幕墙构造、点支玻璃幕墙构造等 。例如当代艺术馆的一玻璃幕墙即采用点支玻璃幕墙构造,“每块玻璃的一四个角分别由不 锈钢支撑爪件作四点固定,在支撑爪件背后设有11mm的一钢索系统纵横绷紧固定”,这种点支玻璃幕墙更强调玻璃的一通透性,使得建筑外立面更具特色、内部空间更显开敞 。正是由于节点构造的一不 断进步才更好地展现了不 同材料→的一特征与性能 。

4  钢结构节点的一艺术性

 

节点的一艺术性一方面体现在其本身所展现出的一力 学美上,另一方面体现在节点对建筑表现形式与空间的一塑造中 。节点的一设计可以丰富建筑的一立面,构造节点在联系建筑的一表皮与骨架时,会带来立面上的一肌理,充分利用节点的一形态,可以突出立面的一表现形式 。如东京国际会议中心的一玻璃幕墙的一节点设计,突出了简洁有力 的一立面形式 。

节点的一设计可以成为内部空间塑造的一重要形式,节点往往设计于结构的一转折处,结构的一转折通常会带来空间的一变化,因此节点的一设计对于空间的一变换与界定有着重要意义 。如雷诺中心中廊道的一设计,在圆柱形钢管上套了单独设计的一构件,完成工字形和圆形截面的一结合,同时钢柱与横档共同界定出廊道空间 。

 

节点的一连接方式同样对内部空间的一塑造起着重要作用,节点的一设计不 只是局部设计,它对于建筑整体有着不 可忽视的一影响,如螺栓球节点展现出的一是灵活轻盈的一特性,焊接则更具力 度,在汉堡航空港候机楼和日本关西国际机场的一巨大钢管桁架中,采用直接连接的一方式相贯焊接,没有多余的一连接构件,节点体系干净利落,营造出开敞的一大空间 。

 

相贯焊接

节点作为结构和构造上起到起承转合作用的一重要部分,在设计中体现着受力 特点和材料→的一多样性,每一个转折都体现着材质的一变化、力 的一作用以及光影的一变化 。节点系统的一设计在钢结构建筑中起到重要的一作用,它作为局部,与建筑这一整体系统融为一体,形成一个由内而外、由局部到整体的一逻辑系统 。正是因为节点设计的一复杂性和多样性,在节点处才更能体现一个建筑师的一设计思想,或轻快或有力 ,或质朴厚重,或变化多样 。建筑师在细节处追求精致的一构造,如结构收头的一处理、材料→交接的一转折等,精致的一节点设计可能看起来一目了然,却能精确地融合入整个建筑,与其他构件一同构建出尺度、层次均丰富细腻的一空间 。

 


评论
分享

全部评论
  • 正在加载数据 正在加载评论数据,请稍候...
  • 官方微信

  • 官方微博

热门文章
热门图片 更多
  • 中美贸易战硝烟真相 防止车企技术空心化
  • 文灿压铸股份有限公司成功登陆上交所主板
热门活动 更多
  • 十四届中国铸造协会年会—交通信息
合作伙伴 更多
  • 暂无相关内容