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深圳市巨邦金属有限公司 
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| 现代钢结构与绿色建筑 |
对于重屋面，h的取值可增大;适用跨度(L或D)可减少。下面对一些钢结构工程进行点评。深圳宝安体育馆采用径向管桁架结构(相贯节点)，实现了中央节点小型化。跨度D=101.4米，*大悬壁48.295米，法国建筑师(方案中标者)认为：桁架悬挑处的高度取5米(=L/10)才美观，经过作者力争，*后采用6.5米，它是悬臂长度的1/7.43>1/7.5，用钢量仅每平方米68公斤。为了发挥万向支座的刚度系数3kN/mm，支座圈内的下弦杆起拱，受力更合理，更醒目。国家大剧院，椭圆平面：212米×143米，跨度>100米，结构方案选择网壳(屋盖空间结构)是正确。但在上机前，把结构的截面高度选得太大，用钢量高达每平方米292公斤，根据美国教授司密斯(Smith M.G)1963年对166个已建大跨度屋盖(11种)进行分析，这种跨度的网壳结构用钢量不超过每平方米80公斤。广东奥林匹克体育场的建筑理念是：珠江的水、波涛滚滚，美国Nixon Ellerbe Racket公司中标。主桁架MT悬臂L=52.4米，用钢量高达每平方米200公斤。为了减少桁架弦杆的应力：具体措施是：将原主桁架MT的等高度 h=5.2米改为变高度：h=3米~7米桁架;将MT弦杆开口型H截面：H 570×450×125×125改为闭口圆钢管，有效提高f值;用弱支撑连接两片“波涛”，以满足抗震的两阶段设计：“小震”时弱支撑不坏，整体刚度好; “大震”时，支撑坏，刚度降低，地震力减小，整个结构不倒;拉索由2-337 7改为2-150 7，把索的安全系数控制在2.5~3。ff通过上述四点改进，用钢量可由原每平方米200公斤降低到约每平方米80公斤。北京某客站一个结构跨度 L=45.6米<100米，选择用预应力钢桁架方案是正确的，但桁架高度h=8米=L/5.7就选错了，预应力钢桁架的合理高度取h=L/18~h /15=2.53米~3.04米即可。即使普通钢桁架，高度取h=L/12~L/10=3.80米~4.56米。可见，设计是硬道理，“硬”设计就没有道理!硬道理在哪里?就是结构工程师要利用力学功底和结构理论正确选择结构方案，并在上计算机前，正确估计结构截面高度。否则，一旦结构截面高度选错，后续的所谓优化也是几乎无用的。因此，钢结构精心设计的*关键的两步，对结构工程师来说极为重要。
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