【摘要】文章闡述建筑結構歷史中的發展過程,從古代的木結構到現代的鋼結構。鋼結構建筑未來的建筑,環保建筑,可以回收利用的建筑。
【關鍵詞】建筑結構;木結構;鋼結構
人們所居住的住宅,購物的商場,觀看體育比賽的看臺及體育館,還有教學樓、實驗樓、辦公樓,以及單層與多層工業廠房,等等,這些人們生活、學習、工作的場所即建筑物,無論是功能簡單還是復雜,都包含有基礎、墻體、柱、樓蓋及屋蓋等結構構件。它們組成房屋的骨架,支承著建筑,承受各種外部作用(如荷載、溫度變化、地基不均勻層降等),形成結構整體。房屋骨架或建筑的結構整體就是建筑結構。建筑結構因所用的建筑材料不同,可分為混凝土結構、砌體結構、鋼結構、輕型鋼結構、木結構和組合結構等。
一、古代建筑結構
最初的建筑主要是為遮風避雨、防寒祛暑而營造的,是人類為抵抗殘酷無情的自然力而自覺建造起來的第一道屏障,只具有實用的目的。中國古典建筑的結構和構造主要以茅草、木材為建筑材料,以木架構為結構方式(柱、梁、枋、檁、椽等構件),按照結構需要的實際大小、形狀和檢舉組合在一起。古代建筑結構把主力放在木骨架結構上,因此對于建造“骨架”就有了兩三千年的實踐經驗。由于木質材質制作的梁柱不易形成巨大的內部空間,古代建筑便巧妙地利用外埠自然空間,組成庭院。約公元前5000~前3300年,中國浙江余姚河姆渡留存大型木構榫卯干闌式房屋。約公元前4800~前4300年,中國陜西西安半坡村和臨潼姜寨村有氏族社會聚居遺址,出現木構架房屋雛形。公元782年,中國五臺山重建南禪寺大殿,是中國現存最早的木構建筑。古代建筑開始不注重高層建筑,直至佛教傳入后,出現了樓閣佛塔,高建筑才得以盛行。公元516年,中國洛陽建永寧寺木塔,為有記載的最高木構建筑。公元1056年,中國建成佛宮寺釋迦塔,高67.31米,是世界上現存最高大的木構建筑。唐代的木建筑實現了藝術加工與結構造型的統一,建筑構件均體現了力與美的完美結合,唐代的磚石建筑也得到了進一步發展,佛塔大多采用磚石建造。宋代磚石建筑的水平不斷提高,這時的磚石建筑主要是佛塔和橋梁。公元523年,中國建嵩岳寺塔,是中國現存最早的密檐磚塔。公元591~599年,中國工匠李春建造了安濟橋(趙州橋),是世界上最早的敞肩石拱橋。公元1001~1055年,中國建定縣開元寺塔,高84米,是中國現存最高磚塔。隨著物質技術的發展和社會的進步,建筑越具有審美的性質,直至發展成為以作為權勢象征為主要目的的宮殿建筑。人與自然關系的營建活動——園林,以供觀賞為主要的目的園林建筑。公元前1900~前1500年,河南偃師二里頭遺存商代早期宮殿遺址,是中國已知最早的宮殿遺址。公元857年,中國五臺山建佛光寺大殿,為現存唐代殿堂型構架唯一遺例。
二、現代建筑結構
中國傳統的建筑以木結構建筑為主,西方的傳統建筑以磚石結構為主。現代的建筑則是以鋼筋混凝土為主。隨著工業革命后水泥、混凝土等新材料的出現,建筑又逐漸變成鋼筋的歷史。80年代建造以鋼筋水泥混凝土為主的“火柴禾”、“積木塊”等形式。到了90年代初期建筑形式呈現多樣化,“豆腐干”、塔樓式的建筑設計形式開始興起。這種千篇一律的建筑形式,使許多城市步入毫無文化特色和個性的怪圈中。美觀對結構的影響是不容否認的,為了適應社會的發展需要,出現了新型建筑結構——鋼結構。鋼結構是指用熱軋型鋼、鋼板、鋼管或冷加工的薄壁型鋼等鋼材通過焊接。螺栓連接或鉚接等方式制造的結構。鋼結構主要用于大跨度屋蓋結構、重型廠房結構、大跨度橋梁結構、高聳結構和超高層房屋結構。中國鋼結構建筑工程施工的起始點可追溯到1984年,當年中建三局中標中國第一座鋼結構大廈——深圳發展中心。鋼結構建筑工程的發展方向應該是超高層、大跨度和特殊造型三個方面。特殊造型以廣州電視塔和“央視”、“鳥巢”為代表,這些建筑的共同點是不可能采用混凝土施工。而目前如首都、武漢、白云機場以及一些現代化的火車站建筑形式也開始向空間曲線相連,大跨度的方向發展,這樣的結構只能由鋼結構的形式來完成。國家體育場由于具有“結構就是形式,形式就是結構”的特點,本身鋼結構同時也就是它的“鳥巢”外形,“鳥巢”工程其鋼結構的特點是空間曲線結構,日后必定會成為現代建筑史上的一個里程碑。中國鋼結構建筑從無到有,一步一步走向世界,鋼結構建筑未來的建筑,環保建筑,可以回收利用的建筑。
參考文獻
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