3.1.3长沙贺龙体育馆
到了场馆,场馆的负责人主要推荐这里的空间钢管桁架的设计,向我们介绍了桁架的形式。他告诉我们,所有桁架均采用圆钢管,较之于型钢构件,钢管桁架有以下优点:取得建筑美学上很好的效果;较大的截面惯性半径可提供非常优良的柱特性并减轻结构重量,从而进一步减少运输与安装费用;钢管截面的表面积仅为相类似的`工字形截面的表面积三分之二弱,这样会减少涂漆与防火保护的费用;闭口截面的抗扭性能较开口截面要高得多;管结构较容易除尘,且没有突缘、连接部位及其它容易积聚灰尘的地方;体育场顶盖是一个风敏感结构,管结构所具有的光滑表面比用其它型钢制造的类似结构所引起的风荷载要少得多。说完了桁架的形式,负责人还意犹未尽地讲到主桁架的侧立面形状的确定遵循的几个原则:根据建筑屋面形状的要求,应尽量减小檩托的高度,可以用檩条和屋面板的蒙皮作用加大屋盖的侧向刚度,增强整体性,若檩托的高度很大,则这些有利作用将大大减弱;还要尽量与桁架的弯矩包络图吻合,使用变截面,以节省用钢;为了使钢管工厂下料加工方便,施工准确,上下弦杆的弯曲均为圆弧,曲线方程简单统一,加工更便捷,所有主桁架的下弦的曲率和长度最好完全一致,即为同一制作原件,这样会大大地减小制作难度和周期;考虑观众席往上对桁架的观感,我们已经让桁架下弦和前撑杆完全一致。
次桁架的截面选择没有按国内一般工程经验使用相同的不变的截面,而是根据次桁架与主桁架连接处节间的位置,以此节间的形状作为次桁架的截面形状。这样,次桁架完全与主桁架连接处等高,次桁架上下弦杆分别与主桁架上下弦杆直接相贯焊连接,保持了节点连接的一致性,结构很有规律,整体性很好。次桁架的侧立面形状为上下弦等高,依据屋面环向起拱的曲线作为上下弦杆的圆弧曲线,以支承构成双曲面屋面的檩条。
听完负责人的介绍,我们大家都惊叹不已,一个这样的屋盖居然要经过这么多复杂的技术演算和选择,稍微的一点小错误都可能增加上十万甚至数百万的成本。可见我们在以后的工作中严谨认真的态度是多么的重要。与此同时,我还认识到,在结构设计中,方案性的比较是结构设计的关键,我们选择一个最接近合理经济的结构设计方案,远胜于在一个不太合理的结构方案上绞尽脑汁地去省工程土建成本,因为后者往往无法获真正有效的造价节约,并且容易导致结构出现局部薄弱,产生安全隐患,也就是我们经常说的“豆腐”工程。
3.1.4湘潭东升机械厂厂房
我们到这里来当然是看建筑而不是机械的,东升机械厂里有很多比较老式的工业厂房建筑,外表像以前的民用建筑。有的厂房顶部采用预制钢筋混凝土行架梁和混凝土板,这种构造既笨重又限制了梁的跨度,现在已经被广泛使用的刚行架和钢板所取代。厂房两侧的柱子也是典型的工业厂房的柱式,上部有牛蹄,用于安装吊车的轨道。其宽面也各立了两根抗风柱,这些柱和每隔一段距离设的梁使墙能有足够的刚度以抵抗强风的荷载。在这里,我发现承重柱的四周有很多构造柱,了解后知道它们是用来加大墙的强度的,避免厂房因墙身过长导致坍塌。
在厂房的参观过程中,我发现一个现象,就是大多数的工业厂房都是单层建筑,很少有高层甚至两层的,讲解的工人师傅说,有些机器是需要埋在地下的,如果在高层设置机器的话,荷载会受不了。在有些厂房的外面,我看到了一些离地面约两米多高的梯子,师傅告诉我,那些都是在给吊顶做检修的时候要用的,之所以设置两米多,是防止有家属小孩爬上,可见厂房的设计要考虑的因素还真的不少。
3.1.5参观市内的住宅和商业建筑
最近湘潭市内有好多的楼盘都在建设中,听说不久之后湘潭市的第一条步行街也将会竣工。同学们头上戴着工程帽,在湘潭的街道上细心的观察着写字楼和住宅小区的建筑特色。在一个施工工地上,我看到门口有两根柱子上写着:不戴安全帽者不得进入施工现场,还有标语——安全责任,重于泰山。平日里见惯的标语这时候却引起了我的联想:我们过去在施工中由于施工单位不重视民工安全,造成了很多工伤和死亡事故,这些标语提醒着我们施工中首先要注意的问题就是安全。这里的安全当然不仅仅指工人,还包括我们在工地附近行走的市民,为了确保施工能顺利进行和施工的安全,我今天看到的工地都是用砖墙围护起来的,只有建筑施工的各种车辆和内部人员才可以出入,我们实习的学生幸好之前就准备了安全帽,所以最后还是得到了他们的批准进入工地。