인간이 출현한 이래로 건축은 줄곧 사람들의 생활의 중요한 부분이지만, 오랫동안 석두, 나무 등을 사용해 왔다. 과학기술이 발전함에 따라 신소재의 응용이 점점 더 광범위해지고 있으며, 강철이 그 중 하나이다. 강철 구조를 주체로 하는 건물은 현대 공간 구조 발전의 주류이다. 강철 구조물은 철근 콘크리트, 석조, 목재 구조에 비해 어느 정도 다르다. 강철 구조물은 일반적으로 강철, 강관, 강판으로 만든 강철 빔, 강철 기둥, 강철 트러스로 구성되며, 일부는 강철 힌지선, 강철 로프 (빔) 로 구성됩니다. 접합은 용접, 볼트 연결 또는 리벳입니다. 현대 강철 구조 건물의 설계와 성능을 검토하는 것은 중요한 의미와 가치가 있다.
첫째, 철강 구조물 개발 역사
강철 구조물을 사용하여 집을 지은 최초의 국가는 18 세기 말 영국으로 거슬러 올라갈 수 있다. 100 년 후, 프랑스 엔지니어 에펠이 유명한 탑을 지었고, 사람들은 강철 구조의 단독 주택을 건설하려고 시도하기 시작했다. 그 이후로 강철 구조물은 이전의 건축 모델링 모델을 완전히 바꾸었고, 건축 설계의 이념과 방법도 그에 따라 발전해 왔다. (윌리엄 셰익스피어, 구조, 구조, 구조, 구조, 구조, 구조, 구조) 초기에는 강철 구조물이 주철과 숙철으로만 만들어졌다. 1980 년대에 구조용 강철의 출현은 건축공사에서 강철 구조의 발전을 가속화하고, 강철 구조물이 60 년대에 이론과 실천의 두 번째 비약과 혁신 발전을 이루게 했다. 독일의 바우하우스 학교는 그들의 이론의 발원지이다.
1949 전국 해방 이후 강철 구조는 장거리 중공업 공장, 대형 공공건물, 고층 구조에 적용되었다. 특히 최근 20 년 동안 강철 구조는 토목공학 공공건물에 더 광범위하게 적용되었다. 예를 들면 심양도선국제공항의 지붕, 베이징 천문관 신관 공사 등이 있다. 현재, 우리나라는 각종 유형의 건축강재를 생산할 수 있을 뿐만 아니라, 강재가 생산하는 신기술, 신공예, 신상품도 끊임없이 증가하고 있다. 예를 들면 채강 압력판, 채강 복합판, 채강 버클판, 아치형 공장, 채강제품 등이 건축구조를 현대감으로 가득 채우고 있다.
둘째, 현대 철강 구조물의 건축 특성
(a) 초기 엔지니어링 수준이 높고 건설 비용이 절감되며 건설 주기가 단축됩니다.
강철 구조 건축 모듈의 조화 통일 표준은 건물의 대규모 공업화 생산을 실현하고, 건물의 전기공학화를 제고하고, 서로 다른 재료, 모양, 제조 방법의 건축 구성 요소를 공통성과 교환성을 갖추게 한다. 한편, 강철 구조 건설 전 공사는 재료 가공, 설치를 하나로 하여 시공 비용을 크게 줄였습니다. 건설 속도를 높여 건설주기를 40% 이상 단축시켜 부동산 개발업자의 자금 회전을 가속화하고 건물을 더 빨리 사용할 수 있게 했다.
(B) 건물과 건축물의 설계와 기능 통합으로 건물이 더욱 기능적으로 되었다.
강철 구조물에서 구조는 이미지 구성의 중요한 요소가 되며, 구조의 모양, 구성요소 및 노드는 건물의 이미지를 유도하고 제약합니다. 건축과 구조의 디자인과 기능을 하나로 통합해야만 건축물이 더욱 기능적으로 되어 후속 설계 과정이 진행되어 과학기술과 예술을 갖춘 강철 건물을 만들 수 있다. (윌리엄 셰익스피어, 템플린, 예술명언) 베이징 2008 년 올림픽 국가경기장의 입찰 방안은 매우 많아서, 모두 강철 구조의 이런 특징을 구현하였다. 청화대 건축설계원이 설계한 개폐 방안처럼 경기장 지붕 중앙에 반원형 유리 상단 두 개를 설치하여 상대 회전과 평행 슬라이딩을 통해 지붕을 동시에 열 수 있습니다. 또 중국 건축설계연구원의 경기장 방안 외관은 건물의 구조다. 이미지가 완벽하고 순수하며, 기능과 구조가 완벽한 통일을 이루었다. 일본 주세혜 건축사무소에서 디자인한 접는 방안도 있습니다. 지붕은 캔틸레버 강철 프레임 구조에 의해 지지되며, 30 분 이내에 개폐되어 일년 내내 경기와 활동이 날씨의 영향을 받지 않도록 할 수 있다.
(c) 철 구조물은 편경사, 장거리 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다.
강철 구조는 균일하고 등방성 균질체에 가깝며 고강도 및 고탄성 계수가 있습니다. 밀도와 강도의 비율은 벽돌, 콘크리트 및 목재보다 훨씬 작습니다. 같은 응력 하에서, 강철 구조의 무게는 작아서 큰 스팬, 높은 높이의 구조와 유연한 구조로 만들 수 있다. 이제 인간은1000m 이상의 초대형 돔과 높이가1000m 보다 4000m 높은 초고층 건물을 지을 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 그리고 강삭과 막구조의 결합으로 형성된 케이블 막 구조 체계는 건물 스팬의 요구 사항을 더 잘 충족시켜 이 유형의 건물을 랜드마크로 만들 수 있다. 예를 들어 일본 도쿄 후원야구장의 지붕은 강삭과 공기지지막으로 구성된 케이블 막 구조로 면적이 28,000 평방미터에 달한다. 런던 밀레니엄 돔은 영국 정부가 2 1 세기를 맞이하기 위해 지은 랜드마크이자 케이블 막 체계, 돔 지름 320m ... (참조 건물 중국어 네트워크)
(D) 원자재는 재활용이 가능하여 환경 보호와 지속 가능한 발전에 유리하다.
강철 구조의 발전은 자원과 에너지가 매우 부족한 우리나라에게 큰 의미가 있다. 우리나라는 세계에서 벽돌과 콘크리트 건물이 가장 큰 나라이기 때문이다. 강재는 강도가 높고 효율이 높은 재료로, 높은 재활용 가치를 가지고 있으며, 폐강도 가치가 있어 모델링할 필요가 없다. 현재 세계적으로 주목받고 있는 신형 주택제품이 중국에 도입되었으며, 그 친환경 에너지 절약의 특징은 주로 두 가지 측면에 나타난다.
(1) 이 유형의 주택은 완전 밀폐 단열 방습 시스템을 채택하여 온도 변화가 적고 열 손실이 낮다. 겨울과 여름을 불문하고 편안한 생활 환경이 있다. 실외 온도가 섭씨 0 도일 때 실내 온도는 섭씨 17 도 이상으로 유지됩니다. 실외 온도가 섭씨 30 도에 도달하면 실내 온도는 섭씨 2 1 섭씨 정도밖에 되지 않습니다.
(2) 벽돌 콘크리트 주택에 비해 에너지 절약은 60% 이상, 에어컨 설비는 겨울과 여름에 30% 이상, 구조폐기물 이용률 1 000% 를 절약한다. 벽돌 콘크리트 구조에 비해 동일한 바닥 순 높이 조건에서 강철 구조물은 작은 벽 면적을 유지하고 에어컨에 필요한 에너지를 절약하며 유지 보수 비용을 절감했습니다.
셋째, 철강 구조물 설계 및 기술 성능
강철 구조 건축 설계의 성공의 관건은 기술 구상과 성능에 있다. 방안 설계의 심화에서 구조 엔지니어, 장비 엔지니어, 심지어 기계 엔지니어의 긴밀한 협조가 필요하다. 이때 기술 표현은 자연스러운 일이며 공간 형태, 형식 매스, 구조 노드 등 건축 설계와 표현에 중요한 영향을 미칩니다. 여기서, 몇 가지 방면에서 이 점을 천명한다.
(1) 철강 구조물 건축 설계의 기술적 표현
건축 이미지의 구상은 개념 이미지의 창조 과정이며, 건축 창작의 난점 중 하나이자 건축 설계의 핵심 문제 중 하나이다. 산업 혁명 이후 건축과 과학 기술 관계의 발전을 돌이켜 보면, 기술 변화에 대한 건축의 반응이 느리다는 것을 분명히 알 수 있다. 이는 사회 문화에서 건축의 깊은 지위와 건축과 사람들의 생활 방식 사이의 밀접한 관계를 반영한 것이다. 또한 현대방흥의 정보혁명은 사회활동의 모든 분야에 광범위하게 스며들고 있어 현대과학사고를 건축설계에 통합시키고 있으며, 새로운 프로젝트의 계획, 건축, 경관 설계 방법이 크게 달라졌다. 건축 설계의 목적도 단순한 아름다움 추구에서 문제 추구에 대한 합리적인 해결로 바뀌었고, 건축에 대한 사람들의 이전 인식과 설계 방법을 근본적으로 변화시켰고, 결국 인류가 수천 년 동안 형성해 온 전통적인 건축 관념에 영향을 미쳤다. 예를 들어, 첨단 기술 건물은 정교한 노드와 정교한 가공으로 뛰어난 기예를 보여 주는 주요 대표이며, 더 높은 기술 수준으로 건물을 설계하고 "제조" 합니다.
(2) 철강 구조물의 세부 설계 요구 사항이 높습니다.
강철 구조 건축 설계의 복잡성과 정교함이 높을수록 세부 설계에 대한 요구가 높아진다. 디테일 디자인으로 한 곳이 최종적으로 확인되는지, 그 질이 결정되기 때문이다. 현대 강철 구조 건물에서는 다양한 금속 구조 구성요소와 금속 구성요소를 연결하는 노드 세부 사항이 종종 노출되어 건물에 강한 기술감을 줍니다. 예를 들어 1977 에 세워진 파리 퐁피두 예술문화센터에서는 강철 기둥, 강철 빔, 트러스 등 구조부재가 모두 드러나 기술의 아름다움과 인간의 지혜와 능력을 보여준다. 따라서 강철 구조물은 세부적인 품질에 대한 높은 설계 요구 사항을 유지하는 데 매우 중요하며, 강철 구조물에서는 특히 주의를 기울여야 합니다.
(3) 건축 계획도 강철 구조 건축 설계와 성능의 영향 요인이다.
강철 구조 건축 설계는 건축 설계의 일반적인 특성을 가지고 있기 때문에 건축가는 마음대로 설계하지 않으며, 소유주의 설계 임무서는 건축가의 평면도와 설계 구상에 중요한 역할을 한다. 고객은 디자이너가 더 나은 성과를 거두기를 원하고, 디자이너와 시장 전문가가 최종 제품을 결정하는 과정에서 의사 결정에 보다 효율적으로 참여할 수 있기를 원합니다. 이 단계에서 건설 프로젝트는 전반적인 설계를 강조하고 더욱 강조한다.
전문 디자이너, 시장 전문가, 개발자 간의 조정. 설계 프로세스에는 정보와 지식의 지속적인 교류와 통합이 포함됩니다. 또한 강철 구조의 전문화는 풍부한 설계 지식을 제공할 뿐만 아니라 설계 자원과 시장 전문가를 효과적으로 통합하여 설계를 소유주의 상업적 의도와 효과적으로 결합하여 프로젝트 수익을 창출하고 위험을 줄일 수 있습니다.
넷째, 현대 철강 구조물 건축 설계 문제
(a) 철강 구조물 건축 설계의 화재 예방
화재는 강철 구조의 가장 큰 해악이다. 강철은 불연성 물질이지만 내화성이 없다. 온도가 400 도에 도달하면 강철의 항복 강도가 실온 강도의 절반으로 낮아진다. 온도가 600 도에 도달하면 강철은 기본적으로 모든 강도와 강성을 잃게 됩니다. 따라서 건물이 방화 조치가 없는 강철 구조물을 채택할 때 화재가 발생하면 건물이 쉽게 손상될 수 있다. 예를 들어, 미국 세계무역센터 빌딩의 외벽은 빽빽하게 배열된 강철 기둥이고, 외층 빵은 은알루미늄 판이다. 미국 9 1 1 사건에서 두 개의 탑이 비행기에 맞아 강철이 부드러워져 결국 건물이 무너졌다. 강철 구조건물의 화재 사례에서 두 가지 현상을 발견할 수 있다. 하나는 방화보호가 있는 강철 구조물이 화재에서 규정된 내화시간을 충족시키지 못하고, 다른 하나는 방화보호가 있는 강철 구조물이 예상보다 내화시간을 초과하여 파괴되지 않았다는 것이다. 건물의 구조 방화는 일반적으로 철근 콘크리트 구조물에서는 쉽게 해결할 수 있지만, 강철 구조물에서는 고려해야 할 요소가 더 많다. 다음은 두 가지 일반적인 방화 조치입니다. 하나는 신형 수입 방화판인 보안판을 채택하는 것입니다. 둘째, 강철 구조의 다른 부분에 따라 각각 두껍거나 얇은 방화 페인트를 사용하고, 노출된 부분에 장식칠을 하는 것이다.
(b) 건축 설계에서 철 구조물의 부식 방지
강재가 장기간 실외에 노출되고 비바람 등 자연력에 침식되면 녹이 녹슬고 노화되고, 자신의 지지력이 떨어지고, 건물의 미관성도 영향을 받을 수 있다. 따라서 방부도 강철 구조 건축 설계에서 보편적으로 해결해야 할 문제이다. 현재 주요 방법은 새로운 방부와 구조 재료를 채택하는 것이다. 실제 건축 설계에서 디자이너는 강철 구조물을 만날 때 설계된 건물에 녹 방지 페인트를 칠하는 것과 같은 특수한 요구 사항을 제시합니다. 방화 페인트는 페인트에 속합니다. 방화 페인트의 일반적인 관행은 홍단 녹 방지 페인트를 두 번 칠하고 강철 구조 페인트를 두 번 더 칠하는 것이다 (페인트 색상은 갑이 결정함). 또한 강철 구조의 강철 구조 구성요소 시공에도 일정한 요구 사항이 있습니다. 예를 들어, 공장에서 출하되기 전에 구성요소에 홍단 녹 방지 베이스 페인트를 칠하는 것과 같은 요구 사항이 있습니다. 강철 구조 설치 조정 후 깨끗이 청소한 후 첫 번째 베이스 페인트와 두 번째 페인트를 칠합니다. 그러나 방부 페인트는 종류가 다양하지만, 더욱 효과적인 방부 페인트는 외국에서 수입해야 한다. 나는 중국의 종합 국력이 강화됨에 따라 중국이 더 우수한 신형 방부 페인트를 생산할 것이라고 생각한다.
(3) 철강 구조물의 건물 물리학 문제
(1) 단열. 외부 환경의 열 복사는 주로 두 가지 측면에서 건물의 열 환경에 영향을 줍니다. 하나는 창문을 통해 실내로 들어가 내부 표면에 흡수되어 난방 효과를 발생시키는 것입니다. 둘째, 건물 외피의 표면에 흡수되고, 일부 열은 건물 외피의 열전도를 통해 점차 실내로 들어간다. 유리는 햇빛을 실내로 직접 비출 수 있기 때문에 실온이 빠르게 상승한다. 특히 신형 유리 재료가 계속 등장하면서 유리의 열성능이 높아지면서 건물 채광과 건물 보온 사이의 갈등도 점차 약화되고' 차폐' 과' 장벽' 이 균형을 이루고 있다. 따라서 건물의 단열 조치는 주로 주변 보호 구조에 초점을 맞추고 있으며, 현재 두 가지 더 효과적인 해결책이 있습니다.
1) 인슐레이션 구조를 개발 및 최적화하여 건물 열 환경 성능을 향상시킵니다. 예를 들어, 건물의 내부 및 외부 표면이나 외부 구조의 공기층에서는 효율적인 반사 재료를 사용하여 대부분의 적외선을 반사하여 건물을 보온하고 단열하는 역할을 할 수 있습니다. 또한 에너지 효율이 높은 유리, 실리콘 젤, 새로운 에너지 효율적인 벽 소재를 사용하여 에너지 절약 목적을 달성할 수 있습니다.
2) 인슐레이션의 외부 인슐레이션과 응축수의 중간 인슐레이션을 방지합니다. 그것은 단열재가 증기의 침투와 축적으로 인해 젖는 것을 막을 수 있다. 내부 보온법 인슐레이션은 겨울에 습기를 받을 수 있고, 외부 인슐레이션은 바디 하중 구조가 실외 온도의 급격한 변동에 의해 영향을 받지 않도록 하여 내구성을 높입니다. 외부 보온은 외부 표면에 높은 보호층이 필요한 반면, 내부 보온과 중간 보온은 외부 표면이 고강도 촘촘한 재료로 만들어져 처리가 비교적 간단하다.
(2) 흡음. 일부 건물 홀, 특히 콘서트홀에서 천장 반사기의 반사음이 거의 동시에 관객의 귀에 닿아 측면 반사로 인한 서라운드 감각이 부족하다. 이런 건물의 설계에서는 흡음, 장식, 강도, 방화, 흡습, 가공 등 재료의 사용을 종합적으로 고려해야 한다. 현재 음향 품질 설계 및 소음 제어에 널리 사용되는 솔루션은 흡음재 및 흡음 구조입니다.
1) 흡음재: 재질 자체가 흡음 특성을 가지고 있습니다. 섬유나 다공성 소재 (예: 유리면 및 암면) 는 흡음 성능이 우수합니다. 공기의 점성 저항과 공기 분자와 구멍 벽의 마찰로 인해 소리는 마찰열로 변환되어 소리를 흡수할 수 있다.
2) 흡음 구조: 재질 자체에는 흡음 특성이 없을 수 있지만 재질을 일정한 구조로 만들어 흡음을 생성합니다. 천공 석고 보드 천장을 예로 들 수 있습니다.
(3) 방음. 소음은 건물과 불가분의 관계이며, 소음 오염의 예방은 이미 건축 음향학의 중요한 부분이 되었다. 소음 계획, 소음 제어 등의 이론이 점차 발전하기 시작했다. 사람이 들을 수 있는 모든 소리는 음향 환경의 범주에 속한다. 사람들은 대화 소리, 새소리, 음악, 샘물 딩동 소리, 노랫소리 등을 들을 수 있다. 소음, 기계 음, 차량 음 등의 소음도 들을 수 있다. 주로 스튜디오, 스튜디오, 호텔방, 주택침실 등 조용한 요구 사항이 있는 방은 방음, 칸막이에 대한 요구가 매우 높아 특별한 음향디자인이 필요하다. 호텔, 공공건물, 주택건물에 대해 사람들은 점점 조용한 요구를 중시하고 있다. 음원에 최대한 가까이 다가가면 방음 효과를 높일 수 있다. 방음실의 외벽은 일반적으로 벽돌, 콘크리트, 석고 보드 벽 등과 같이 방음 성능이 좋은 재료나 구조를 사용합니다. 관찰 부분은 방음 창을 사용하고, 출입구 부분은 방음 문이나 흡음 미로 등을 사용한다.
동사 (verb 의 약어) 결론
위의 토론에서 우리는 다음과 같은 세 가지 관점과 결론을 도출할 수 있다.
(1) 강철 구조는 서로 다른 상황에 맞게 설계해야 한다. 좋은 건축 설계는 반드시 이미지 구상과 구조 구상을 융합해야 한다.
(2) 강철 구조의 과학 기술 함량이 매우 높아서 구조 자체가 종종 건물의 표현 형식이다. 강철 구조의 표현 수법과 기술은 이미지 구상을 실현하는 데 필요한 수단일 뿐만 아니라 건축 이미지에 뚜렷한 영향을 미치는 구조구상이 이미지 구상의 성공의 관건이라고 판단했다.
(3) 과학기술의 진보와 심미 기준이 변화함에 따라 강철 구조물은 끊임없이 표현 어휘를 넓혀 발전을 추구할 것이다. 우리가 제창하는 것은 스타일의 원소를 버리고 구조이성주의에서 출발하여 많은 현대적이고 전통적인 스타일과 유파에서 에센스를 흡수하여 기술과 예술이 유기적으로 융합된 명품 강철 구조 건물을 만드는 것이다. (윌리엄 셰익스피어, 템플린, 예술명언) (윌리엄 셰익스피어, 템플린, 예술명언)
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