“钢结构设计“
顾盼结构–顾磊的另类游记(一),东京代代木国立体育馆
顾盼结构–顾磊的另类游记(二),深圳应急医院建设记录
顾盼结构–顾磊的另类游记(三),大跨度结构见闻
顾盼结构–顾磊的另类游记(四),裸露的结构设计带来的视觉体验
顾盼结构–顾磊的另类游记(五),结构设计没有贫富之分,只有优劣
欧洲的火车站是开放式的
不需检票进站
人们可以直接去到所乘列车停靠的站台
GMP设计的柏林火车站
外观乍看就是一个商业综合体
候车大厅在两栋写字楼之间
而高架列车轨道则横穿写字楼腹部的洞口
和我们对火车站大广场中间
孤零零的标志性建筑的固有概念大相径庭
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/21651657588.jpg)
游客们多数津津乐道于
它方便的购物餐饮和商务服务
我却把它当作一座生鲜的钢结构博物馆来逛
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/31651657589.jpg)
入口玻璃雨蓬是斜拉边梁承托横向张弦梁
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/51651657590.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/11651657592.jpg)
通高玻璃幕墙的结构体系则是索桁架
撑杆不是国内常见的钢棒
而是玻璃片
显得非常纯粹
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/01651657594.jpg)
入口门框简直可作为拉索支撑框架的教科书配图
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/41651657595.jpg)
轻巧精致的桁架人行连桥
没准儿是上海虹桥机场连桥的原型?
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/81651657596.jpg)
这个车站地上地下共有5层
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/101651657598.jpg)
地面入口层、一层、地下一层为功能和商业用房
南北向列车轨道位于地下二层
东西向列车轨道架空于地上二层
(按我国习惯则称三层)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/81651657599.jpg)
由自动扶梯和直梯联通的五层通高大厅
自然光从玻璃屋顶可直射到地下二层站台
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/11651657603.jpg)
地上二层东西向架空轨道结构
由从基础直接升起巨大的四肢柱来支承
与其它楼层和写字楼脱开
形成独立的结构体系
从而最大限度地减小列车运行震动对建筑的影响
大厅内6组四层通高约二三十米的四肢柱
强烈地吸引了我这个结构工程师的注意力
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/71651657604.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/41651657605.jpg)
四肢柱顶部分叉形成树状
分叉节点的连接板很厚
单柱钢管直径并不太大
结合承载轨道的受力以及20多米的高度
可以断定四个钢管的壁厚应与连接板相当
这样厚壁的钢管和节点应该是铸钢铸造出来的
四肢柱树杈与轨道梁的连接从外观看是大直径锚栓
德国的钢结构制造水准令人叹服
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/41651657607.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/11651657608.jpg)
来到地上二层站台
车站建筑设计的总体逻辑豁然开朗
两座南北走向写字楼之间的候车中庭
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/81651657610.jpg)
与东西走向的火车轨道
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/81651657611.jpg)
十字交叉
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/81651657612.jpg)
候车厅和站台设置一体化的玻璃采光罩
遮风避雨,光线充足
还阻挡了列车的噪声向四周扩散
玻璃罩屋面高度范围内采用平面张弦梁结构
拱梁腹板开了椭圆洞更显轻巧
拱梁落地段转为实腹
但很纤细
这里是拱的负弯矩区
如此设计安全吗?
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/31651657613.jpg)
贴近边缘透过玻璃
仿佛结构外部另有玄机
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/31651657614.jpg)
两榀张弦梁之间为单层柱面网壳
四边形网格配以对角拉索
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/101651657615.jpg)
节点有技术感很强的细节设计
玻璃通过连接板直接附于钢结构网格梁上
没有附加二次转接支托
一体化设计才能保证建筑效果的干净简洁
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/41651657616.jpg)
在南北和东西向交叉区域
张弦梁按对角线布置
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/81651657617.jpg)
索头节点和拱脚的销支座做工非常精良
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/01651657618.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/81651657619.jpg)
一张外景图解开了我对拱梁落地段安全性的疑惑
外侧也设置了撑杆和张拉索
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/51651657620.jpg)
原来站台玻璃罩主肋结构的截面形式
完全是按照拱弯矩图设计的
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/51651657621.jpg)
德国东部德累斯顿的火车站很小
进站即到站台
采用了落地桁架拱为骨架
屋面材料是白色的张拉膜
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/01651657622.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/11651657624.jpg)
桁架铆接和柱脚的销支座都完全暴露
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/11651657625.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/31651657626.jpg)
柏林大教堂三个大圆顶
是文艺复兴时期教堂风格的特征
二战中被轰炸损坏严重
1975年开始直到1993年进行了修复
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/31651657628.jpg)
从楼梯墙壁上的记录照片我读到了教堂圆顶的重建
与时俱进地采用了钢结构
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/61651657629.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/61651657630.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/31651657631.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/01651657632.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/101651657633.jpg)
柏林市区索尼中心的公共商业广场
由几座大楼围合而成
一顶圆形自平衡的索-膜-玻璃(或阳光板?)罩蓬
由周圈受压环桁架搁置在几座建筑的屋面上
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/61651657634.jpg)
中心飞柱立于下部承重索汇交点
撑起上部稳定索
结构构成一目了然
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/81651657635.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/21651657636.jpg)
承重索在上端分叉为
3根短索拉到钢桁架的三个节点上
细节巧妙般配
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/41651657637.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/51651657639.jpg)
仰视的图案非常迷人
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/71651657640.jpg)
诺尔曼·福斯特为柏林议会大厦重建
设计了一个高技派玻璃穹顶
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/01651657641.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/01651657642.jpg)
穹顶结构为常规的肋环型单层网壳
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/71651657643.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/51651657644.jpg)
独特的地方是它设置了沿着网壳盘旋而上的坡道
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/51651657645.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/51651657646.jpg)
人们可以顺着坡道环顾四周城市风光
不知不觉登上顶端休息平台
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/11651657647.jpg)
这个环形坡道的设计非常耐人寻味
螺旋坡道悬挂在单层网壳肋杆上
但是只有坡道外侧边缘有吊点
而且吊点是铰接的
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/11651657648.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/61651657650.jpg)
难道坡道不会翻转吗?
不会!
奥妙在于坡道是曲线的
若是直线则必然翻转
我在游览中顺手画了张分析图
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/01651657651.jpg)
坡道不能按一个横剖面来进行受力分析
要把整个坡道看成一个周边简支的圆环
进一步将坡道板等代为一组相互编织的简支梁系
就更容易理解这种仅一边简支的“悬挑”结构了
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/21651657652.jpg)
我常常纳闷儿为什么欧洲的建筑师
总能提出符合结构原理和构造的建筑方案?
也许在他们的城市中
随处有这样没有吊顶隐藏结构的建筑
作为“结构教科书”是原因之一吧
汉诺威街头一个加建的门厅雨棚
结构非常清晰
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/81651657653.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/41651657654.jpg)
这个砖房定睛一看原来也是配合旁边古建风格
用钢结构加建的
钢斜撑大大方方地暴露着
获得上部楼层的悬挑
释放了地面空间
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/11651657655.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/11651657656.jpg)
我围着街心隔离带中的一个雕塑看了半天
悟出了张拉整体结构的味道
它就在汉诺威著名的娜娜雕塑附近
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/81651657657.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/21651657658.jpg)
不来梅街边随便一个雨篷
都有着清晰的结构构成
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/41651657660.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/81651657661.jpg)
不来梅港巧妙地利用废弃的集装箱
建成了一座4层高的观景台
外观乍看
一侧单箱4层码放显然过于单薄
但是它增加了横箱连接
形成回字形
高宽比立即大减
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/51651657662.jpg)
集装箱的连接有明确的节点构造
绝非单纯的叠放
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/61651657663.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/41651657664.jpg)
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![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/31651657666.jpg)
近年来
集装箱建筑或曰3D模块化建筑发展方兴未艾
像宜家家居一样买来精装模块拼成建筑
又快又好
产品的思路捕获了不少业主的芳心
由于模块生产厂家大多源于制造业
对建筑工程的设计施工不太有概念
他们特别希望用3D模块叠放
像集装箱一样角点连接
直接建成多高层建筑
甚至拿着国外高层建筑采用3D模块的案例
反问国内结构工程师为什么总说不能做
其实他们误把单个箱体的生产当成了大楼的建造
3D箱体只是建筑的一个“构件”
它需要和其他构件一起合理设计建成建筑整体
就像不来梅港这个4层观景台
是靠箱体合理的组合和可靠的节点连接实现的
不过这样的节点和制造精度
还尚不足以用来建造多高层建筑
德国不仅可以随处从街头实物学习结构知识
许多专业博物馆也很不错
如果您想一日环游世界
汉堡一座废旧仓储楼改建的“微缩景观世界”
非常值得一去
它精选了世界著名建筑、街区、工程、景点
按真实景观制成了缩尺的动态模型
汽车火车在跑
飞机在起降
北极光在飞炫
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![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/81651657679.jpg)
法兰克福美因河上的荷尔拜因人行桥
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/31651657681.jpg)
曲线的造型非常优雅
许多资料都介绍它是悬索桥
但我认为不是
弧形桥面不是被动地悬吊在缆索上的桥面梁
而是通过腹索与缆索一起形成了索桁架
起到了稳定索的作用
这不是一座桥梁
而是一个索桁架屋面放到了地上
我怀疑桥面在两岸有锚固措施
(没来得及考证)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/91651657682.jpg)
美因河南岸荷尔拜因桥附近有一座建筑博物馆
展览各种建筑模型和介绍相关知识
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/31651657683.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/51651657684.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/71651657685.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/21651657686.jpg)
展品还有“航天建筑”
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/81651657688.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/31651657689.jpg)
我参观时
正好遇见奥地利蓝天组建筑事务所的特展
看到了大连国际会议中心等项目
创作过程的珍贵资料
投标模型是3D打印的
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/61651657692.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/101651657693.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/51651657694.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/101651657695.jpg)
非常欣慰
我所生活的城市深圳被称为设计之都
蓝天组为我们设计了深圳市当代艺术与城市规划馆
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/91651657696.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/01651657697.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/71651657698.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/31651657699.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/01651657700.jpg)
40年来
深圳的街头出现了不少国内外大师的作品值得学习
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/11651657701.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/31651657702.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/81651657703.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/81651657704.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/81651657705.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/71651657706.jpg)
(矶崎新设计的深圳音乐厅和图书馆)
由中建科工集团建设运营的“钢结构博物馆”
是世界上唯一以建筑和桥梁钢结构为主题的博物馆
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/11651657707.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/51651657708.jpg)
![](http://www.ganggouren.com/wp-content/uploads/2022/05/51651657709.jpg)
(深圳中国钢结构博物馆)
深圳这座城市在与世界接轨
本文是顾磊的另类游记的第七期,每一期都非常精彩。可回看前几期内容:
顾盼结构–顾磊的另类游记(一),东京代代木国立体育馆
顾盼结构–顾磊的另类游记(二),深圳应急医院建设记录
顾盼结构–顾磊的另类游记(三),大跨度结构见闻
顾盼结构–顾磊的另类游记(四),裸露的结构设计带来的视觉体验
顾盼结构–顾磊的另类游记(五),结构设计没有贫富之分,只有优劣
文字/顾磊
配图/顾磊
排版/Akane
来源:钢结构博物馆,作者:顾磊,已授权转载。
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