近数十年来，前苏联、美国、日本三个国家一直是世界上钢产量居前三位的国家，其钢产量轮流位居世界第一位。因此，这几个国家的建筑钢结构建设事业蓬勃发展。而在同一时期，我国在这方面的发展则比较缓慢，水平也相对落后。近几年来，随着我国改革开放政策的实行和推进，我国的经济建设工作取得了突飞猛进的进展。在此期间，我国的钢产量一跃成为世界第一位。1996 年，我国钢产量首次突破亿吨大关；1998年我国钢产量已达11434万t，而且每年增产300万t.钢产量的增长为发展我国建筑钢结构建设事业创造了极好的时机。但目前，我国与发达国家相比在许多方面还存在着明显的差距，因此，为了推动我国建筑钢结构的进一步发展和应用，我们急需了解国外建筑钢结构的应用概况。
中国的建筑用钢总量约占全部钢产量的20%～25%，而工业发达的国家则占30%以上。如美国和日本，该项指标均已超过50%.在我国，钢在建筑中主要用于建筑用钢结构，钢筋混凝土用钢筋，钢绞线，钢丝，门窗等，而其中钢结构用钢只占10%左右，在我国一亿吨的钢产量中，真正用于钢结构上的也就200～300万吨。
2 低层、多层建筑钢结构和轻钢结构
美国金属建筑的主要市场分布：工业（生产用厂房、仓库及辅助设施等）、商业（商场、旅馆、展览馆、医院、办公大楼等）、社区（私有及公有社区活动中心及建筑如学校、体育馆、图书馆 、教堂等）、综合等方面，分别占到46%、31%、14%和9%的份额。
在美国，低层建筑中采用钢结构还是很普遍的。美国钢结构学会和金属房屋制造协会（AISC 和MBMA）联合编制了低层建筑的设计指南。所谓低层建筑是指层高低于18m，层数不超过5层的工业厂房、仓库、办公室及其他的办公和社区建筑等，其中两层以下的非居住用楼房建筑占70% .
轻钢建筑在一些发达国家已被广泛应用于工厂、仓库、体育馆、展览馆、超市等建筑。所谓轻钢是指以彩钢板作为屋面和墙面，以薄壁型钢作檩条和圈梁，以焊接“H” 型截面做主与梁，现场用螺栓或焊接拼接的门式刚架为主要结构的一种建筑，再配以零件、扣件、门窗等形成比较完善的建筑体系，即轻钢结构体系。这种体系由工厂制作，现场按要求拼装形成。具有自重轻，建设周期短，适应性强，外表美观，造价低，易维护等特点。由于自重轻，也降低了基础的造价。国外轻钢结构厂商如 Butler、BHP、ABC等都已经进入了中国市场，我国企业应奋起直追，创造条件积极发展我国自己的轻钢结构体系，以适应今后我国建筑钢结构不断发展的要求。
3 高层及超高层钢结构
我国于1997年建成的上海金茂大厦为95层，建筑高度421m，结构高度395m，也跻身于世界最高行列。如果上海浦东环球金融中心大厦（95层460m）建成，则堪称世界最高，实为我国一大光荣。深圳赛格广场大厦70层、高279m，为世界上最高的全部采用钢管混凝土的超高层建筑，这又是我国的一大光荣。
巨型钢结构为高层或超高层建筑的一种崭新体系，它是为了满足特殊功能或综合功能而产生的。它具有良好的建筑适应性和潜在的高效结构性能，是一种很有发展的结构。如日本千叶县43 层、高180m的NEC大楼，该建筑内部布置大开口和大空间庭院，其巨型结构是由四根巨型结构柱和四个巨型的空间桁架梁组成的巨型空间桁架体系。经分析，这种体系具有极强的抗推刚度。另一例是德国法兰克福1997年建成的商业银行新大楼，63层、高298.74m，也是欧洲最高的一栋超高层建筑。该建筑平面为边长60m的等边三角形，其结构体系是以三角形顶点的三个独立框筒为“巨型柱”，通过八层楼高的钢框架为“巨型梁”连接而围成的巨型筒体系，具有极好的整体效应和抗推刚度，其中“巨响梁”产生了巨大的“螺旋箍”效应。第三例是日本拟建的动力智能大厦（DIB-200），高800m，地上200层，地下7层，总建筑面积150万m2，由12个巨型单元体组成。每个单元体是一个直径50m、高50层（200m）的框筒柱，1～100层设4个柱，101～150层设3个柱，151～200层设1个柱，每50层设置一道巨型梁。结构上设有主动控制系统，进一步削弱地震反应。香港汇丰银行也属于一巨型钢结构大厦，是诺尔曼。福尔特设计的。
4 我国建筑钢结构的前景与差距
鹏为彩钢结构有限公司 021-57150211
钢结构生产安装基地
2008年10月25日
钢结构建筑优点
钢结构建筑优点：
钢结构体系具有自重轻、安装容易、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等综合优势，从目前来看，钢结构建筑是对城市环境影响最小的一种结构之一，在西方已被广泛采用，所以被有关称为绿色建筑。与钢筋混凝土结构相比，更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势，具体优点如下：
1 、作为一种共识，钢结构与目前普遍使用混凝土相比：一是可干式施工，节约用水，现场吊装就位，用工省、施工文明，施工占地少，产生的噪音小、粉尘少；特别是在闹市区或密集的居民区具有很大的优点。
2 、由于自重减轻，基础施工取土量少，对土地这一宝贵资源破坏小；
3 、大量减少混凝土的使用和砖瓦的使用，减少了城市周边的开山挖石，有利于环境保护；
4 、建筑使用寿命到期，结构拆除产生的固体垃圾少，废钢资源回收价格高。
5 、大跨度钢结构对梁深及柱间跨度，有较佳之优势。如一般钢筋混凝土的梁深及跨度比约为 1 ∶ 12 ，而钢结构则为 1 ∶ 24 。
6 、自重轻大体而言钢结构与钢筋混凝土自重之比约为 1 ∶ 1 ． 6 ，而地震力＝质量 9 地震加速度，故重量愈轻，地震力也减少。钢结构若以适当处理，对耐地震力更有效。
7 、预制加工钢结构的构件可以在工厂制造，大量生产，减少人工，施工迅速，缩短工期，质量容易保证，预制精度更高。
8 、韧性大钢结构以适当之成份调配及热处理后，可增高强度及韧性，安全性提高。
9 、计算结构准确，钢结构由于才质均匀，钢材强度一律，为其它材料所不及。
10 、设计弹性大、高难度、大跨距、特殊造型等均采用钢结构设计。
11 、美观大方。采用的配套材料，如彩色钢板、铝合金、玻璃幕墙等色彩多变化之时代产品，可彼此搭配，塑造出美观大方之建筑物。
12 、工业化程度高，施工快，有利于实现工业化生产；不可燃、不助燃，防火性能好等特点。
13 、轻钢结构占地面积较小，实际上是增加了使用面积，增加了建筑物的使用价值和经济效益。
14 、采用钢结构可为施工提供较大的空间和较为宽敞的施工作业面，施工速度快。另外钢结构空间中有许多孔洞和空腔，并且钢梁的腹板允许穿越一定直径的管线，也方便了各种管线的布置。
钢结构体系具有自重轻、安装容易、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等综合优势，从目前来看，钢结构建筑是对城市环境影响最小的一种结构之一，在西方已被广泛采用，所以被有关称为绿色建筑。与钢筋混凝土结构相比，更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势，具体优点如下：
1 、作为一种共识，钢结构与目前普遍使用混凝土相比：一是可干式施工，节约用水，现场吊装就位，用工省、施工文明，施工占地少，产生的噪音小、粉尘少；特别是在闹市区或密集的居民区具有很大的优点。
2 、由于自重减轻，基础施工取土量少，对土地这一宝贵资源破坏小；
3 、大量减少混凝土的使用和砖瓦的使用，减少了城市周边的开山挖石，有利于环境保护；
4 、建筑使用寿命到期，结构拆除产生的固体垃圾少，废钢资源回收价格高。
5 、大跨度钢结构对梁深及柱间跨度，有较佳之优势。如一般钢筋混凝土的梁深及跨度比约为 1 ∶ 12 ，而钢结构则为 1 ∶ 24 。
6 、自重轻大体而言钢结构与钢筋混凝土自重之比约为 1 ∶ 1 ． 6 ，而地震力＝质量 9 地震加速度，故重量愈轻，地震力也减少。钢结构若以适当处理，对耐地震力更有效。
7 、预制加工钢结构的构件可以在工厂制造，大量生产，减少人工，施工迅速，缩短工期，质量容易保证，预制精度更高。
8 、韧性大钢结构以适当之成份调配及热处理后，可增高强度及韧性，安全性提高。
9 、计算结构准确，钢结构由于才质均匀，钢材强度一律，为其它材料所不及。
10 、设计弹性大、高难度、大跨距、特殊造型等均采用钢结构设计。
11 、美观大方。采用的配套材料，如彩色钢板、铝合金、玻璃幕墙等色彩多变化之时代产品，可彼此搭配，塑造出美观大方之建筑物。
12 、工业化程度高，施工快，有利于实现工业化生产；不可燃、不助燃，防火性能好等特点。
13 、轻钢结构占地面积较小，实际上是增加了使用面积，增加了建筑物的使用价值和经济效益。
14 、采用钢结构可为施工提供较大的空间和较为宽敞的施工作业面，施工速度快。另外钢结构空间中有许多孔洞和空腔，并且钢梁的腹板允许穿越一定直径的管线，也方便了各种管线的布置。
Tags: 钢结构
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2008年10月15日
钢结构厂房安装
1 钢结构制作
为确保钢结构厂房安装顺利、整体结构尺寸精确，钢结构的制作尺寸精确是基本条件。制作尺寸中涉及到现场的安装尺寸尤为重要，如钢柱的直线度和扭曲、柱和梁的连接孔到柱底板的距离、连接孔本身的加工精度、屋面梁的直线度和柱梁连接板的加工精度、梁柱上的系杆或支撑连接板相对于梁柱本身的位置尺寸、檩托板的位置尺寸等。目前钢结构厂房中柱由外购H钢加工或板材组装而成。如果是现成的H型钢加工，则柱子的制作精度容易控制。如果是板材组装而成，则在组装、焊接后注意要对钢柱整形，确保钢柱直线度并防止扭曲。而屋面梁大部分为人字形结构，人字形屋面梁往往由2榀或4榀组装而成。屋面梁一般由制作方用板材拼装而成，而且梁的腹板往往呈不规则四边形。技术条件好的厂家对腹板的放样下料能精确掌握，但技术能力薄弱的厂家对腹板的放样尺寸有偏差。屋面梁的外形尺寸关系到梁和柱连接的严密性，腹板尺寸直接影响梁的外形尺寸，因而尤其重要。一般厂房设计中往往对屋面梁还有一定的起拱要求，目的是抵消整体安装后梁体因自身和屋面荷载的作用而产生挠度，这样正好达到安装尺寸。起拱的高度由设计决定。为确保起拱度，屋面梁的外形尺寸又要作一定的调整，从这方面来看，梁的制作难度远大于柱的制作难度。我们在现场检查时，以梁的外形尺寸和梁端连接板作为重点检查项目，目的是为了确保安装后的整体效果，确保梁与柱之间的严密性。我们曾经发现这样的情况，就是安装后，梁和柱之间有锲形间隙，这时的大六角头螺栓已失去了原来的设计目的，只承担支承作用，梁和柱之间根本没有摩擦力。为了消除隐患，后来在每根柱子上紧靠梁连接板下侧增加抗剪链以提高对屋面系统的支撑能力。在实际中，由于多种因素使得梁和柱之间往往不能紧密结合起来，有些看似已紧密结合了，但实际上达不到，接合面之间的摩擦力就相对减弱。因而要求设计时，在柱面板上紧靠梁连接板下缘增加抗剪键，以确保柱对屋面的支撑能力。抗剪键虽小，但作用很大。
2 钢结构运输
为了减少柱、梁、系杆及其他连接件在运输过程中的变形，要求运输公司在绑扎构件时，应在全长度范围内多增加支撑点，各部件之间尽可能用木料垫实，外围绑扎要牢固。尽量减少运输中因振动或重压致使构件变形，而且装卸时要用两点吊。构件超长时，可采用扁担并适当增加吊点。构件在安装现场堆放时，尽量减少堆放层数，一般不超过3层，同时适当增加支承点，防止构件受压变形。
3 钢结构安装
3.1 吊装前准备
吊装前，安装人员应对构件进行复测，在构件不变形和安装尺寸正确的前提下进行吊装。另外，吊装人员在确认基础混泥土强度达到规范要求的前提下，应对钢柱基础的预埋螺栓或杯口进行检测，对基础位置和标高尺寸有偏差的部位作好记录以便调整钢柱位置。
3.2 安装程序
为了提高整体钢结构的安装精度，应选择厂房中有柱间支撑、系杆和屋面支撑的部分先行安装。这部分钢柱吊装后，随即对钢柱的轴线和标高进行复测，纠偏后，暂用缆风绳稳住钢柱，再安装柱间支撑、屋面梁和梁间系杆，这就是所谓的粗安装。屋面梁安装前，应在地面先拼装并测量合格后再吊装。梁就位后，用高强螺栓连接（其他各个部件用相应螺栓固定），但各类螺栓不宜锁紧。各部件固定后，再次对钢柱轴线和标高复测，纠偏，即微调。钢柱的轴线应从两个方向复测，复测结果合格后，再依次拧紧各个部位的螺栓（对高强螺栓进行初拧）。在拧紧过程中，应对钢柱的轴线进行动态跟踪，轴线变化一旦超过允许值，应立即调整。整个拧紧过程应从梁柱接点，再到支撑、系杆接点，对同一部件的两端采用对称方法同时进行，以减少单侧累积误差，确保钢柱安装正确。如果在此过程中发现安装件和被安装件不配合，不能调整被安装件，而是调整安装件或采取其他弥补措施；如钢梁和钢柱不配合，则不能调整钢柱，只能调整钢梁。在整个排架安装过程中，钢柱安装正确是其他一切安装正确的必要条件。
各个独立的排架部分应尽快形成稳定结构。通过以上方法可以依次将其他几个部位分别安装，使整个厂房先有间隔稳定的排架结构，这样可以使整个厂房安装时产生的累积误差分散到各个部分，也可以避免因自然条件影响使已经安装的钢构件变形或脱落甚至倾覆等。其它各排架之间的钢柱、钢梁安装时也应独立测量和纠偏，不能以旁边的排架作基准。在整个主体结构安装过程中，局部排架结构安装就位并且纠偏后，才对高强螺栓进行终拧。终拧扭矩值一定要符合规范要求，检查人员应抽样测量并记录。
从安装角度出发，希望所有在现场需要焊接部件的临时固定螺栓孔设计成长形孔，这样便于安装和调整，对确保整体安装精度更加有利。对檩条等次构件的单边连接孔也宜设计成长形孔，当然相关的垫片也相应增大。特别是檩条安装均是高空作业，板壁较薄，如果安装孔出现偏差而在高空切割喷涂，就会带来很多不便和危险性，而且对外观也有影响。因而檩条两端和钢梁钢柱的连接孔设计成长形或至少单边设计成长形，可能更加合理。
在安装屋面钢架系统时，有时屋面支撑和屋面檩条的安装往往发生矛盾，即如果先安装好屋面支撑，则屋面檩条吊不上；如先安装屋面檩条则屋面支撑不便吊装。我们通常的做法是先将屋面檩条成批集中吊上屋面梁搁置固定，同一跨内檩条可以分成3批或4批，堆放后一定要固定好，让吊车臂架从各批檩条之间的空隙伸出屋面将屋面支撑吊装、固定后再铺开屋面檩条，这一施工顺序很重要。由于围护和主体结构的安装往往是不同施工单位，因而必须由一位经验丰富的管理者统一指挥、协调，避开施工单位之间的相互干扰，同时增加高空作业过程中的安全性。在以上安装过程中，需要提醒的是，如果厂房内有吊车梁系统，而吊车梁离屋面的空间距离不够吊车的臂架使用，则在安装屋面支撑前先将吊车梁装好；如果吊车梁离屋面空间距离较大，则可以稍后安装。总的来说吊车梁最好尽早安装，这对整个排架的稳定也有益。
最后说一下彩板安装。彩板安装前首先要测好彩板的长度，彩板宽度为标准尺寸。目的是确保彩板上檐能搭在檩条侧面上，同时确保上下彩板的搭接长度不得小于120mm，以防雨大时产生渗水现象。墙面彩板安装前务必将檩条调直，这样安装彩板的自攻钉才能整齐，直线度较好，外观也好看。屋面彩板的安装和檩条调直要比墙面容易的多，要强调的是搭扣要牢固，如用自攻螺钉，必须带密封圈。这里不再赘述。
总之，钢结构安装的方法很多，经验越丰富的管理者既能提高精度，又能减少返工量，且增加高空作业的安全性，真是智者见智。
为确保钢结构厂房安装顺利、整体结构尺寸精确，钢结构的制作尺寸精确是基本条件。制作尺寸中涉及到现场的安装尺寸尤为重要，如钢柱的直线度和扭曲、柱和梁的连接孔到柱底板的距离、连接孔本身的加工精度、屋面梁的直线度和柱梁连接板的加工精度、梁柱上的系杆或支撑连接板相对于梁柱本身的位置尺寸、檩托板的位置尺寸等。目前钢结构厂房中柱由外购H钢加工或板材组装而成。如果是现成的H型钢加工，则柱子的制作精度容易控制。如果是板材组装而成，则在组装、焊接后注意要对钢柱整形，确保钢柱直线度并防止扭曲。而屋面梁大部分为人字形结构，人字形屋面梁往往由2榀或4榀组装而成。屋面梁一般由制作方用板材拼装而成，而且梁的腹板往往呈不规则四边形。技术条件好的厂家对腹板的放样下料能精确掌握，但技术能力薄弱的厂家对腹板的放样尺寸有偏差。屋面梁的外形尺寸关系到梁和柱连接的严密性，腹板尺寸直接影响梁的外形尺寸，因而尤其重要。一般厂房设计中往往对屋面梁还有一定的起拱要求，目的是抵消整体安装后梁体因自身和屋面荷载的作用而产生挠度，这样正好达到安装尺寸。起拱的高度由设计决定。为确保起拱度，屋面梁的外形尺寸又要作一定的调整，从这方面来看，梁的制作难度远大于柱的制作难度。我们在现场检查时，以梁的外形尺寸和梁端连接板作为重点检查项目，目的是为了确保安装后的整体效果，确保梁与柱之间的严密性。我们曾经发现这样的情况，就是安装后，梁和柱之间有锲形间隙，这时的大六角头螺栓已失去了原来的设计目的，只承担支承作用，梁和柱之间根本没有摩擦力。为了消除隐患，后来在每根柱子上紧靠梁连接板下侧增加抗剪链以提高对屋面系统的支撑能力。在实际中，由于多种因素使得梁和柱之间往往不能紧密结合起来，有些看似已紧密结合了，但实际上达不到，接合面之间的摩擦力就相对减弱。因而要求设计时，在柱面板上紧靠梁连接板下缘增加抗剪键，以确保柱对屋面的支撑能力。抗剪键虽小，但作用很大。
2 钢结构运输
为了减少柱、梁、系杆及其他连接件在运输过程中的变形，要求运输公司在绑扎构件时，应在全长度范围内多增加支撑点，各部件之间尽可能用木料垫实，外围绑扎要牢固。尽量减少运输中因振动或重压致使构件变形，而且装卸时要用两点吊。构件超长时，可采用扁担并适当增加吊点。构件在安装现场堆放时，尽量减少堆放层数，一般不超过3层，同时适当增加支承点，防止构件受压变形。
3 钢结构安装
3.1 吊装前准备
吊装前，安装人员应对构件进行复测，在构件不变形和安装尺寸正确的前提下进行吊装。另外，吊装人员在确认基础混泥土强度达到规范要求的前提下，应对钢柱基础的预埋螺栓或杯口进行检测，对基础位置和标高尺寸有偏差的部位作好记录以便调整钢柱位置。
3.2 安装程序
为了提高整体钢结构的安装精度，应选择厂房中有柱间支撑、系杆和屋面支撑的部分先行安装。这部分钢柱吊装后，随即对钢柱的轴线和标高进行复测，纠偏后，暂用缆风绳稳住钢柱，再安装柱间支撑、屋面梁和梁间系杆，这就是所谓的粗安装。屋面梁安装前，应在地面先拼装并测量合格后再吊装。梁就位后，用高强螺栓连接（其他各个部件用相应螺栓固定），但各类螺栓不宜锁紧。各部件固定后，再次对钢柱轴线和标高复测，纠偏，即微调。钢柱的轴线应从两个方向复测，复测结果合格后，再依次拧紧各个部位的螺栓（对高强螺栓进行初拧）。在拧紧过程中，应对钢柱的轴线进行动态跟踪，轴线变化一旦超过允许值，应立即调整。整个拧紧过程应从梁柱接点，再到支撑、系杆接点，对同一部件的两端采用对称方法同时进行，以减少单侧累积误差，确保钢柱安装正确。如果在此过程中发现安装件和被安装件不配合，不能调整被安装件，而是调整安装件或采取其他弥补措施；如钢梁和钢柱不配合，则不能调整钢柱，只能调整钢梁。在整个排架安装过程中，钢柱安装正确是其他一切安装正确的必要条件。
各个独立的排架部分应尽快形成稳定结构。通过以上方法可以依次将其他几个部位分别安装，使整个厂房先有间隔稳定的排架结构，这样可以使整个厂房安装时产生的累积误差分散到各个部分，也可以避免因自然条件影响使已经安装的钢构件变形或脱落甚至倾覆等。其它各排架之间的钢柱、钢梁安装时也应独立测量和纠偏，不能以旁边的排架作基准。在整个主体结构安装过程中，局部排架结构安装就位并且纠偏后，才对高强螺栓进行终拧。终拧扭矩值一定要符合规范要求，检查人员应抽样测量并记录。
从安装角度出发，希望所有在现场需要焊接部件的临时固定螺栓孔设计成长形孔，这样便于安装和调整，对确保整体安装精度更加有利。对檩条等次构件的单边连接孔也宜设计成长形孔，当然相关的垫片也相应增大。特别是檩条安装均是高空作业，板壁较薄，如果安装孔出现偏差而在高空切割喷涂，就会带来很多不便和危险性，而且对外观也有影响。因而檩条两端和钢梁钢柱的连接孔设计成长形或至少单边设计成长形，可能更加合理。
在安装屋面钢架系统时，有时屋面支撑和屋面檩条的安装往往发生矛盾，即如果先安装好屋面支撑，则屋面檩条吊不上；如先安装屋面檩条则屋面支撑不便吊装。我们通常的做法是先将屋面檩条成批集中吊上屋面梁搁置固定，同一跨内檩条可以分成3批或4批，堆放后一定要固定好，让吊车臂架从各批檩条之间的空隙伸出屋面将屋面支撑吊装、固定后再铺开屋面檩条，这一施工顺序很重要。由于围护和主体结构的安装往往是不同施工单位，因而必须由一位经验丰富的管理者统一指挥、协调，避开施工单位之间的相互干扰，同时增加高空作业过程中的安全性。在以上安装过程中，需要提醒的是，如果厂房内有吊车梁系统，而吊车梁离屋面的空间距离不够吊车的臂架使用，则在安装屋面支撑前先将吊车梁装好；如果吊车梁离屋面空间距离较大，则可以稍后安装。总的来说吊车梁最好尽早安装，这对整个排架的稳定也有益。
最后说一下彩板安装。彩板安装前首先要测好彩板的长度，彩板宽度为标准尺寸。目的是确保彩板上檐能搭在檩条侧面上，同时确保上下彩板的搭接长度不得小于120mm，以防雨大时产生渗水现象。墙面彩板安装前务必将檩条调直，这样安装彩板的自攻钉才能整齐，直线度较好，外观也好看。屋面彩板的安装和檩条调直要比墙面容易的多，要强调的是搭扣要牢固，如用自攻螺钉，必须带密封圈。这里不再赘述。
总之，钢结构安装的方法很多，经验越丰富的管理者既能提高精度，又能减少返工量，且增加高空作业的安全性，真是智者见智。
Tags: 钢结构
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2008年10月14日
结构设计要点
1.结构应尽量配合建筑要求,建筑是龙头,建筑布置好比是人的灵魂,而结构就是人的骨干.
2.建筑材料的选定.规范及其他的一些要求,我们在做设计时都应斟酌选定.
3.最优的结构设计,不只是用材料最少,而且还要看整体利益,它包括:易施工;力结构布置要尽量齐整,力传递直接;结构要稳定且有足够的刚度,并注意裂缝;耐用.维修少等.
4.构件的设计已经标准化了,而符合经济范围亦大.如梁的高度变化,其造价也随着变化,梁的造价与梁高度之间呈曲线关系,曲线在最小造价附近是平坦的.
5.整体的稳定性.在大多数情况下,我们都将三维结构简化为二维结构来分析,这时候很易忽略第三维的稳定性,此时可以通过加斜杆.节点固结或补加强板等来解决.
6.电脑分析.现在用电脑来作结构分析已经很普及啦,但在应用电脑软件时要小心,要知道软件的应用范围及限制条件,如弹性.挠度.刚性板.受压失稳等.我们不能完全依赖电脑,输入数据时要复核结构的几何图形.荷载.边界条件等等.输出结果时要复核平衡条件及边界条件,要多对几个结构模型变换参数来复核结构对参数的灵敏度及可靠性.结构的分析结果与结构的实际效应是有差别的,在作动态运算时,结构的模型及假定最为重要,只有经过多方面变换参数及参考有实际经验的方案,才能有效地保证运算的合理性.
7.结构概念.首先要注意静定与超静定的区别.如简支梁(静定)其内力可从力学平衡而得,它不会随支承沉降.梁刚度变化而变化,如果是连续梁(超静定)的话,其内力会随支承沉降.梁刚度变化而变化.对于许多重要构件,如转换梁等应尽量用静定结构,使结构内力传递清晰,以便设计;其次,要认识分辨主应力和次应力,如在桁架中,主应力为轴力,次应力为力矩,在设计时可不必考虑力矩.在一般的梁板结构中,主应力是力矩,次应力是扭矩等等.[B][/B][URL=http://www.shgangjiegou.com][/URL]
2.建筑材料的选定.规范及其他的一些要求,我们在做设计时都应斟酌选定.
3.最优的结构设计,不只是用材料最少,而且还要看整体利益,它包括:易施工;力结构布置要尽量齐整,力传递直接;结构要稳定且有足够的刚度,并注意裂缝;耐用.维修少等.
4.构件的设计已经标准化了,而符合经济范围亦大.如梁的高度变化,其造价也随着变化,梁的造价与梁高度之间呈曲线关系,曲线在最小造价附近是平坦的.
5.整体的稳定性.在大多数情况下,我们都将三维结构简化为二维结构来分析,这时候很易忽略第三维的稳定性,此时可以通过加斜杆.节点固结或补加强板等来解决.
6.电脑分析.现在用电脑来作结构分析已经很普及啦,但在应用电脑软件时要小心,要知道软件的应用范围及限制条件,如弹性.挠度.刚性板.受压失稳等.我们不能完全依赖电脑,输入数据时要复核结构的几何图形.荷载.边界条件等等.输出结果时要复核平衡条件及边界条件,要多对几个结构模型变换参数来复核结构对参数的灵敏度及可靠性.结构的分析结果与结构的实际效应是有差别的,在作动态运算时,结构的模型及假定最为重要,只有经过多方面变换参数及参考有实际经验的方案,才能有效地保证运算的合理性.
7.结构概念.首先要注意静定与超静定的区别.如简支梁(静定)其内力可从力学平衡而得,它不会随支承沉降.梁刚度变化而变化,如果是连续梁(超静定)的话,其内力会随支承沉降.梁刚度变化而变化.对于许多重要构件,如转换梁等应尽量用静定结构,使结构内力传递清晰,以便设计;其次,要认识分辨主应力和次应力,如在桁架中,主应力为轴力,次应力为力矩,在设计时可不必考虑力矩.在一般的梁板结构中,主应力是力矩,次应力是扭矩等等.[B][/B][URL=http://www.shgangjiegou.com][/URL]
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2008年10月14日
建筑结构设计中的概念设计
谈谈建筑结构设计中的概念设计
在不断的结构设计研究与实践中，人们积累了大量有益的经验，并体现在设计规范、设计手册、标准图集等等。随着计算机技术和计算方法的发展，计算机及其结构程序在结构工程中得到大量地应用，每个设计单位都在为彻底甩掉图板而做努力。结果给部分结构工程师造成一种错觉，觉得结构设计很简单，只需遵循规范、手册、图集，等待建筑师给出一个空间形成的方案（非结构的），使用计算机，然后设法去完成它，自己只不过是一个东拼西凑的计算机画图匠而已。这不仅不能有效地运用他们的知识、精力和时间，而且还会与建筑师的交流中产生分歧与矛盾。
我国结构计算理论经历了经验估算，容许应力法，破损阶段计算，极限状态计算，到目前普遍采用的概率极限状态理论等阶段。现行的《建筑结构设计统一标准》(GBJ68-84)则采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准则,以使建筑结构的设计得以符合技术先进、经济合理、安全适用。概率极限状态设计法更科学、更合理。但该法在运算过程中还带有一定程度的近似，只能视作近似概率法。并且光凭极限状态设计也很难估计建筑物的真正承载力的。事实上，建筑物是一个空间结构，各种构件以相当复杂的方式共同工作，且都并非是脱离总的结构体系的单独构件。目前，人们在具体的空间结构体系整体研究上还有一定的局限性，在设计过程中采用了许多假定与简化。作为结构工程师不应盲目的照搬照抄规范，应该把它作为一种指南、参考，并在实际设计项目中作出正确的选择。这就要求结构工程师对整体结构体系与各基本分体系之间的力学关系有透彻的认识，把概念设计应用到实际工作中去。
所谓的概念设计一般指不经数值计算，尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中，依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。运用概念性近似估算方法，可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择，易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正确，避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算，具有较好的的经济可靠性能。同时，也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。
比如，有的设计人员用多、高层结构三维空间分析程序来计算底层框架，还人为的布置一些抗震墙，即不能满足楼层间的合理刚度比，也不能正确地反映底层框架在地震时受力状态。问题在于结构概念不明确，没考虑这两种结构体系的差异。软件的选择和使用不当，造成危害是不容忽视的。美国一些著名学者和专家曾警告工业界：“误用计算机造成结构破坏而引起灾难只是一个时间的问题。”然而避免这种情况，概念设计的思想不妨是个好方法。
运用概念设计的思想，也使得结构设计的思路得到了拓宽。传统的结构计算理论的研究和结构设计似乎只关注如何提高结构抗力R，以至混凝土的等级越用越高，配筋量越来越大，造价越来越高。结构工程师往往只注意到不超过最大配筋率，结果肥梁、胖柱、深基础处处可见。以抗震设计为例，一般是根据初定的尺寸、砼等级算出结构的刚度，再由结构刚度算出地震力，然后算配筋。但是大家知道，结构刚度越大，地震作用效应越大，配筋越多，刚度越大，地震力就越强。这样为抵御地震而配的钢筋,增加了结构的刚度,反而使地震作用效应增强。其实，为什么不考虑降低作用效应S呢？目前在抗震设计中，隔震消能的研究就是一个很好的例子。隔震消能的一般作法是在基础与主体之间设柔性隔震层；加设消能支撑（类似于阻尼器的装置）；有的在建筑物顶部装一个“反摆”，地震时它的位移方向与建筑物顶部的位移相反，从对建筑物的振动加大阻尼作用，降低加速度，减少建筑物的位移，来降低地震作用效应。合理设计可降低地震作用效应达60%，并提高屋内物品的安全性。这一研究在国内外正广泛地深入展开。在日本，研究成果已经广泛应用于实际工程中，取得良好的经济、适用效果。而我国由于经济、技术和人们认识的限制，在工程界还未被广泛地应用。
同时，在目前建筑结构抗震鉴定及加固中，概念设计的思想也应得到延伸。在1976年唐山地震中，天津市加固的2万间民房无一倒塌，但天津第二毛纺厂三层的框架厂房，却因偏重于传统构部件的加固 ，忽视结构总体抗震性能的判断，造成不合理的加固使抗震薄弱层转移，仍然倒塌。
概念设计的思想被越来越多的结构工程师所接受，并将在结构设计中发挥越来越大的作用。然而现在的高校教学中，往往只重视单独构件和孤立的分体系的力学概念讲解。尤其在专业课教学中，单项计算练习居多，综合练习偏少，并着重体现在考题中，使得相当部分学生养成只知套用公式解题的习惯。而且近年来强调计算机应用教育，比如，毕业设计用结构设计软件计算、出图。但由于计算机设计过程的屏蔽，手算过程训练程度的削弱，造成学生产生一定依赖性,结果综合运用能力下降，整体结构体系概念模糊。这些对于培养具有创造力、未来的工程师是相当不利的。
随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，对建筑结构设计也提出了更高的要求。发展先进计算理论，加强计算机的应用，加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用，使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。其中，打破建筑结构设计中的墨守成规，充分发挥结构工程师的创新能力，是相当必要的。因为他们是结构设计革命的推动者和执行者。这则需要工程界和教育界进行共同的努力。推广概念设计思想是一种有效的办法。
著名的美国工程院院士林同炎教授在《结构概念和体系》一书中为结构工程师提供了广泛而又有独特见解的结构概念设计基础知识和设计实例。该书着重介绍用整体概念来规划结果总体方案的方法，以及结构总体系和个分体系尖的相互力学关系和简化近似设计方法。为结构工程师和建筑师在设计中创造性地相互配合，设计出令人满意的建筑奠定基础。这本书第二版的出版，为我们更好的加深概念设计的理解，提供有益的帮助。总之，概念设计必然会成为今后结构设计的主流思想，这就让我们来共同学习、发展它吧，为结构设计的发展作出应有的[URL=http://www.shgangjiegou.com][/URL]
在不断的结构设计研究与实践中，人们积累了大量有益的经验，并体现在设计规范、设计手册、标准图集等等。随着计算机技术和计算方法的发展，计算机及其结构程序在结构工程中得到大量地应用，每个设计单位都在为彻底甩掉图板而做努力。结果给部分结构工程师造成一种错觉，觉得结构设计很简单，只需遵循规范、手册、图集，等待建筑师给出一个空间形成的方案（非结构的），使用计算机，然后设法去完成它，自己只不过是一个东拼西凑的计算机画图匠而已。这不仅不能有效地运用他们的知识、精力和时间，而且还会与建筑师的交流中产生分歧与矛盾。
我国结构计算理论经历了经验估算，容许应力法，破损阶段计算，极限状态计算，到目前普遍采用的概率极限状态理论等阶段。现行的《建筑结构设计统一标准》(GBJ68-84)则采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准则,以使建筑结构的设计得以符合技术先进、经济合理、安全适用。概率极限状态设计法更科学、更合理。但该法在运算过程中还带有一定程度的近似，只能视作近似概率法。并且光凭极限状态设计也很难估计建筑物的真正承载力的。事实上，建筑物是一个空间结构，各种构件以相当复杂的方式共同工作，且都并非是脱离总的结构体系的单独构件。目前，人们在具体的空间结构体系整体研究上还有一定的局限性，在设计过程中采用了许多假定与简化。作为结构工程师不应盲目的照搬照抄规范，应该把它作为一种指南、参考，并在实际设计项目中作出正确的选择。这就要求结构工程师对整体结构体系与各基本分体系之间的力学关系有透彻的认识，把概念设计应用到实际工作中去。
所谓的概念设计一般指不经数值计算，尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中，依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。运用概念性近似估算方法，可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择，易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正确，避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算，具有较好的的经济可靠性能。同时，也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。
比如，有的设计人员用多、高层结构三维空间分析程序来计算底层框架，还人为的布置一些抗震墙，即不能满足楼层间的合理刚度比，也不能正确地反映底层框架在地震时受力状态。问题在于结构概念不明确，没考虑这两种结构体系的差异。软件的选择和使用不当，造成危害是不容忽视的。美国一些著名学者和专家曾警告工业界：“误用计算机造成结构破坏而引起灾难只是一个时间的问题。”然而避免这种情况，概念设计的思想不妨是个好方法。
运用概念设计的思想，也使得结构设计的思路得到了拓宽。传统的结构计算理论的研究和结构设计似乎只关注如何提高结构抗力R，以至混凝土的等级越用越高，配筋量越来越大，造价越来越高。结构工程师往往只注意到不超过最大配筋率，结果肥梁、胖柱、深基础处处可见。以抗震设计为例，一般是根据初定的尺寸、砼等级算出结构的刚度，再由结构刚度算出地震力，然后算配筋。但是大家知道，结构刚度越大，地震作用效应越大，配筋越多，刚度越大，地震力就越强。这样为抵御地震而配的钢筋,增加了结构的刚度,反而使地震作用效应增强。其实，为什么不考虑降低作用效应S呢？目前在抗震设计中，隔震消能的研究就是一个很好的例子。隔震消能的一般作法是在基础与主体之间设柔性隔震层；加设消能支撑（类似于阻尼器的装置）；有的在建筑物顶部装一个“反摆”，地震时它的位移方向与建筑物顶部的位移相反，从对建筑物的振动加大阻尼作用，降低加速度，减少建筑物的位移，来降低地震作用效应。合理设计可降低地震作用效应达60%，并提高屋内物品的安全性。这一研究在国内外正广泛地深入展开。在日本，研究成果已经广泛应用于实际工程中，取得良好的经济、适用效果。而我国由于经济、技术和人们认识的限制，在工程界还未被广泛地应用。
同时，在目前建筑结构抗震鉴定及加固中，概念设计的思想也应得到延伸。在1976年唐山地震中，天津市加固的2万间民房无一倒塌，但天津第二毛纺厂三层的框架厂房，却因偏重于传统构部件的加固 ，忽视结构总体抗震性能的判断，造成不合理的加固使抗震薄弱层转移，仍然倒塌。
概念设计的思想被越来越多的结构工程师所接受，并将在结构设计中发挥越来越大的作用。然而现在的高校教学中，往往只重视单独构件和孤立的分体系的力学概念讲解。尤其在专业课教学中，单项计算练习居多，综合练习偏少，并着重体现在考题中，使得相当部分学生养成只知套用公式解题的习惯。而且近年来强调计算机应用教育，比如，毕业设计用结构设计软件计算、出图。但由于计算机设计过程的屏蔽，手算过程训练程度的削弱，造成学生产生一定依赖性,结果综合运用能力下降，整体结构体系概念模糊。这些对于培养具有创造力、未来的工程师是相当不利的。
随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，对建筑结构设计也提出了更高的要求。发展先进计算理论，加强计算机的应用，加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用，使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。其中，打破建筑结构设计中的墨守成规，充分发挥结构工程师的创新能力，是相当必要的。因为他们是结构设计革命的推动者和执行者。这则需要工程界和教育界进行共同的努力。推广概念设计思想是一种有效的办法。
著名的美国工程院院士林同炎教授在《结构概念和体系》一书中为结构工程师提供了广泛而又有独特见解的结构概念设计基础知识和设计实例。该书着重介绍用整体概念来规划结果总体方案的方法，以及结构总体系和个分体系尖的相互力学关系和简化近似设计方法。为结构工程师和建筑师在设计中创造性地相互配合，设计出令人满意的建筑奠定基础。这本书第二版的出版，为我们更好的加深概念设计的理解，提供有益的帮助。总之，概念设计必然会成为今后结构设计的主流思想，这就让我们来共同学习、发展它吧，为结构设计的发展作出应有的[URL=http://www.shgangjiegou.com][/URL]
Tags: 建筑结构设计中的概念设计
发布:shgangjiegou | 分类:钢结构 | 评论:8 | 引用:0 | 浏览:
2008年10月14日
论高层建筑中的外部尺度关系
当前，高层建筑外部造型设计多以追求新奇造型 为目标。在这 一背景下，本文坚持“以人为本”原则，从宏观的城市环境到微观的建筑细部角度加以分析 ，认为在参考人的尺度下，高层建筑设计外部形象的设计，主要处理好五种尺度关系，并试 探地提出一些设计指导原则。
关键字：高层,造型,外部尺度
当前，我国的高层建筑外部造型设计多以追求建筑形象的新、奇、特为目标，每栋高层都想表现自己，突出自我，而这样做的结果只能使整个城市显得纷繁无序、生硬，建筑个体外部体量失衡，缺乏亲近感，拒人于千里之外。造成这种现象的主要原因是缺乏对高层建筑的外部尺度的认真仔细推敲，因此，对高层建筑的外部尺度的研究是很有必要的。
首先定义一下尺度，所谓的尺度就是在不同空间范围内，建筑的整体及各构成要素使人产生的感觉，是建筑物的整体或局部给人的大小印象与其真实大小之间的关系问题。它包括建筑形体的长度、宽度、整体与城市、整体与整体、整体与部分、部分与部分之间的比例关系，及对行为主体人产生的心理影响。讲到尺度时应注意它与尺寸之间的区别，尺度一般不是指建筑物或要素的真实尺寸，而是表达一种关系及其给人的感觉，尺寸是用度量单位，如：公里、米、尺、厘米等对建筑物或要素的度量，是在量上反映建筑及各构成要素的大小。不同的尺度带来的感觉是不一样的，有的尺度使高层建筑显得挺拔或厚重，有的则使高层建筑显得庞大或轻飘，它直接影响人的心理感受，由此可见，尺度在高层建筑设计中处于一个至关重要的位置。
高层建筑设计中尺度的确难以把握，因它不同于日常生活用品，日常生活用品很容易根据经验做出正确的判断，其主要原因有：一是高层建筑物的体量巨大，远远超出人的尺度。二是高层建筑物不同于日常用品，在建筑中有许多要素不是单纯根据功能这一方面的因素来决定它们的大小和尺寸的，例如门，本来可以略高于人的尺度就可以了，但有的门出于别的考虑设计得很高，这些都会给辨认尺度带来困难。
高层建筑设计时，不能只单单重视建筑本身的立面造型的创造，而应以人的尺度为参考系数，充分考虑人观察视点、视距、视角，和高层建筑使用亲近度，从宏观的城市环境到微观的材料质感的设计都要创造良好的尺度感，把高层建筑的外部尺度分为五种主要尺度：城市尺度、整体尺度、街道尺度、近人尺度、细部尺度。
1、高层建筑设计中的外部尺度
1．1城市尺度
高层建筑是一座城市有机组成部分，因其体量巨大，高度很大，是城市的重要景点，对城市产生重大的影响。从对城市整体影响的角度来看，表现在高层建筑对城市天际轮廓线的影响，城市的天际轮廓线有实、虚之分，实的天际线即是建筑物的轮廓，虚的天际线是建筑物顶部之间连接的光滑曲线，高层建筑在城市天际线创造中起着重要的作用，因城市的天际轮廓线从一个城市很远的地方就可以看见，也是一座城市给一个进入它的人第一印象。因此，高层建筑尺度的确定应与整个城市的尺度相一致，而不能脱离城市，自我夸耀，唯我独尊，不利于优美、良好天际线的形成，直接影响到城市景观。高层建筑对城市局部或部分产生的影响，是指从市内比较开阔的地方，如：广场、干道、开放的水系和绿地所看到的天际线，也直接影响人民的日常生活。因此，城市天际轮廓线不仅影响人从城市外围所看的景观，也直接影响到市内居民的生活与视觉观赏。
高层建筑对城市各构成要素也产生重大的影响，高层建筑的位置、高度的确定，也应充分地考虑该城市尺度、传统文化，不当的尺度会对城市产生不良的影响，改变了城市传统的历史文化，也改变了原来城市各构成要素之间有机协调的比例关系，如：上海市，黄浦江可谓是城市一条重要水系，原先具有宽大、雄壮的气势。但由于东方明珠塔的建成，又过于靠近黄浦江，其他高层建筑也跟着靠近黄浦江建设，使黄浦江的尺度感变小了，失去了原有的雄壮，而改变了老上海的历史与文化，从这一角度讲，东方明珠塔的建成又是一件憾事。
1.2整体尺度
整体尺度是指高层建筑各构成部分，如：裙房、主体和顶部等主要体块之间的相互关系及给人的感觉。整体尺度是设计师十分注重的，关于建筑的整体尺度的均衡理论有许多种，但都强调整体尺度均衡的重要性。面对一栋建筑物时，人的本能渴望是能把握该栋建筑物的秩序或规律，如果得到这一点，就会认为这一建筑物容易理解和掌握，若不能得到这一点，人对该建筑物的感知就会是一些毫无意义的混乱和不安。因此，建筑物的整体尺度的掌握是十分重要的，在设计时要注意下面的两点：
1.2.1各部分尺度比例的协调
高层建筑一般由三个部分组成的--裙房、主体和顶部，也有些建筑在设计中加入了活跃元，以使整栋建筑造型生动活跃起来。一个造型美的高层建筑是建立在很好地处理了这几个部分之间的尺度关系，而这三个部分尺度的确定，应有一个统一的尺度参考系(如把建筑的一层或几层的高度作为参考系)，不能每一部分的尺度参考系都不同，这样易使整个建筑含糊、难以把握。
1.2.2高层建筑中各部分细部尺度应有层次性
高层建筑各部分细部尺度的划分是建立在整体尺度的基础上的，各个主要部分应有更细的划分，尺度具有等级性，才能使各个部分造型构成丰富。尺度等级最高部分为高层建筑的某一整个部分(裙房、主体和顶部)，最低部分通常采用层高、开间的尺寸、窗户、阳台等这些为人们所熟知的尺寸，使人们观察该建筑时很容易把握该部分的尺度大小。一般在最高和最低等级之间还有1～2个尺度等级，也不易过多，太多易使建筑造型复杂而难以把握。
1.3街道尺度
街道尺度是指高层建筑临街面的尺度对街道行人的视觉影响。这是人对高层建筑近距离的感知，也是高层建筑设计中重要的一环。临近街道的高层建筑部分的尺度确定，主要考虑到街道行人的舒适度，高层建筑主体因为尺度过大，易向后退，使底层的裙房置于沿街部分，减少了高层建筑对街道的压迫感。例如：上海南京路两边的高层建筑置于后面，裙房置于前使两侧的建筑高度与街道的宽度的比例为1∶1?2，形成良好的购物环境。
为了保持街道空间及视觉的连续性，高层建筑临街面应与沿街的其他建筑相一致，宜有所呼应。如：在新加坡老区和改建后的一条干道的两侧，为了不致造成新区高层和老区低层截然分开，沿新区一侧作了和老区房屋高度相同中相似的裙房，高层稍后退，形态效果良好的对话关系。
1.4近人尺度
近人尺度是指高层建筑最底部分及建筑物的出入口的尺寸给人的感觉。这部分经常为使用者所接触，也易被人们仔细观察，也是人们对建筑直接感触的重要部分。其尺度设计应以人的尺度为参考系，不宜过大或过小，过大易使建筑缺少亲近性，过小则减小了建筑的尺度感，使建筑犹如玩具。
在近人尺度处理中，应特别注意建筑底层及入口的柱子、墙面的尺度划分，檐口、门、窗及装饰的处理，使其尺度感比以上几个部分更细。对入口部分及建筑周边空间加以限定，创造一个由街道到建筑的过渡缓冲的空间，使人的心理有一个逐渐变化的过程。如：上海图书馆门前采用柱廊的形式，使出入馆的人有一个过渡区，这样使建筑更具有近人及亲人性。
1.5细部尺度
细部尺度是指高层建筑更细的尺度，它主要是指材料的质感。在生活中，有的事物我们喜欢触摸，有的事物我们不喜欢触摸--我们通过说“美妙”或“可怕”来对这些事物做出反应，形成人的视觉质感，建筑设计师在设计过程中要充分运用不同材料的质感，来塑造建筑物，吸引人们亲手去触摸或至少取得同我们的眼睛亲近感，或者换言之，通过质感产生一种视觉上优美的感觉。勒·柯布西埃在拉托尔提建造的修道院是运用或者确切地说是留下大自然“印下”的质感的优秀典范，这里的质感，也就是用斜撑制作在混凝土上留的木纹。
2、高层建筑外部尺度设计的原则
2.1建筑与城市环境在尺度上的统一
注意高层建筑布置对城市轮廓线的影响，因为在城市轮廓线的组织中，起最大作用的是建筑物，特别是高层建筑，因而它的布置应遵行有机统一的原则进行布置：(1)高层建筑聚集在一起布置，可以形成城市的“冠”，但为避免其相互干扰，可以采用一系列不同的高度，或虽采用相仿高度，但彼此间距适当，组成有关的构图。也可以单栋高层建筑布置在道路转弯处，以丰富行人的视觉观赏。(2)若高层建筑彼此间毫无关系，随处随地而起不到向心的凝聚感，则不会产生令人满意的和谐整体。(3)高层建筑的顶部不应雷同或减少雷同，因为这会极大影响轮廓线的优美感。
2.2同一高层建筑形象中，尺度要有序
高层建筑设计时，应充分考虑建筑的城市尺度、整体尺度、街道尺度、近人尺度、细部尺度这一尺度的序列，在某一尺度设计中要遵守尺度的统一性，不能把几种尺度混淆使用，才能保证高层建筑物与城市之间、整体与局部之间、局部与局部之间及与人之间保持良好的有机统一。
2.3高层建筑形象在尺度上须有可识别性
高层建筑物上要有一些局部形象尺度，能使人把握其整体大小，除此之外，也可用一些屋檐、台阶、柱子、楼梯等来表示建筑物的体量。任意放大或缩小这些习惯的认知尺度部件就会造成错觉，效果就不好。但有时往往要利用这种错觉来求得特殊的效果。
3、结语
高层建筑的外部尺度影响因素很多，设计师在设计高层建筑中充分地把握各种尺度，结合人的尺度，满足人的使用、观赏的要求，必定能创造出优美的高层建筑外部造型。
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关键字：高层,造型,外部尺度
当前，我国的高层建筑外部造型设计多以追求建筑形象的新、奇、特为目标，每栋高层都想表现自己，突出自我，而这样做的结果只能使整个城市显得纷繁无序、生硬，建筑个体外部体量失衡，缺乏亲近感，拒人于千里之外。造成这种现象的主要原因是缺乏对高层建筑的外部尺度的认真仔细推敲，因此，对高层建筑的外部尺度的研究是很有必要的。
首先定义一下尺度，所谓的尺度就是在不同空间范围内，建筑的整体及各构成要素使人产生的感觉，是建筑物的整体或局部给人的大小印象与其真实大小之间的关系问题。它包括建筑形体的长度、宽度、整体与城市、整体与整体、整体与部分、部分与部分之间的比例关系，及对行为主体人产生的心理影响。讲到尺度时应注意它与尺寸之间的区别，尺度一般不是指建筑物或要素的真实尺寸，而是表达一种关系及其给人的感觉，尺寸是用度量单位，如：公里、米、尺、厘米等对建筑物或要素的度量，是在量上反映建筑及各构成要素的大小。不同的尺度带来的感觉是不一样的，有的尺度使高层建筑显得挺拔或厚重，有的则使高层建筑显得庞大或轻飘，它直接影响人的心理感受，由此可见，尺度在高层建筑设计中处于一个至关重要的位置。
高层建筑设计中尺度的确难以把握，因它不同于日常生活用品，日常生活用品很容易根据经验做出正确的判断，其主要原因有：一是高层建筑物的体量巨大，远远超出人的尺度。二是高层建筑物不同于日常用品，在建筑中有许多要素不是单纯根据功能这一方面的因素来决定它们的大小和尺寸的，例如门，本来可以略高于人的尺度就可以了，但有的门出于别的考虑设计得很高，这些都会给辨认尺度带来困难。
高层建筑设计时，不能只单单重视建筑本身的立面造型的创造，而应以人的尺度为参考系数，充分考虑人观察视点、视距、视角，和高层建筑使用亲近度，从宏观的城市环境到微观的材料质感的设计都要创造良好的尺度感，把高层建筑的外部尺度分为五种主要尺度：城市尺度、整体尺度、街道尺度、近人尺度、细部尺度。
1、高层建筑设计中的外部尺度
1．1城市尺度
高层建筑是一座城市有机组成部分，因其体量巨大，高度很大，是城市的重要景点，对城市产生重大的影响。从对城市整体影响的角度来看，表现在高层建筑对城市天际轮廓线的影响，城市的天际轮廓线有实、虚之分，实的天际线即是建筑物的轮廓，虚的天际线是建筑物顶部之间连接的光滑曲线，高层建筑在城市天际线创造中起着重要的作用，因城市的天际轮廓线从一个城市很远的地方就可以看见，也是一座城市给一个进入它的人第一印象。因此，高层建筑尺度的确定应与整个城市的尺度相一致，而不能脱离城市，自我夸耀，唯我独尊，不利于优美、良好天际线的形成，直接影响到城市景观。高层建筑对城市局部或部分产生的影响，是指从市内比较开阔的地方，如：广场、干道、开放的水系和绿地所看到的天际线，也直接影响人民的日常生活。因此，城市天际轮廓线不仅影响人从城市外围所看的景观，也直接影响到市内居民的生活与视觉观赏。
高层建筑对城市各构成要素也产生重大的影响，高层建筑的位置、高度的确定，也应充分地考虑该城市尺度、传统文化，不当的尺度会对城市产生不良的影响，改变了城市传统的历史文化，也改变了原来城市各构成要素之间有机协调的比例关系，如：上海市，黄浦江可谓是城市一条重要水系，原先具有宽大、雄壮的气势。但由于东方明珠塔的建成，又过于靠近黄浦江，其他高层建筑也跟着靠近黄浦江建设，使黄浦江的尺度感变小了，失去了原有的雄壮，而改变了老上海的历史与文化，从这一角度讲，东方明珠塔的建成又是一件憾事。
1.2整体尺度
整体尺度是指高层建筑各构成部分，如：裙房、主体和顶部等主要体块之间的相互关系及给人的感觉。整体尺度是设计师十分注重的，关于建筑的整体尺度的均衡理论有许多种，但都强调整体尺度均衡的重要性。面对一栋建筑物时，人的本能渴望是能把握该栋建筑物的秩序或规律，如果得到这一点，就会认为这一建筑物容易理解和掌握，若不能得到这一点，人对该建筑物的感知就会是一些毫无意义的混乱和不安。因此，建筑物的整体尺度的掌握是十分重要的，在设计时要注意下面的两点：
1.2.1各部分尺度比例的协调
高层建筑一般由三个部分组成的--裙房、主体和顶部，也有些建筑在设计中加入了活跃元，以使整栋建筑造型生动活跃起来。一个造型美的高层建筑是建立在很好地处理了这几个部分之间的尺度关系，而这三个部分尺度的确定，应有一个统一的尺度参考系(如把建筑的一层或几层的高度作为参考系)，不能每一部分的尺度参考系都不同，这样易使整个建筑含糊、难以把握。
1.2.2高层建筑中各部分细部尺度应有层次性
高层建筑各部分细部尺度的划分是建立在整体尺度的基础上的，各个主要部分应有更细的划分，尺度具有等级性，才能使各个部分造型构成丰富。尺度等级最高部分为高层建筑的某一整个部分(裙房、主体和顶部)，最低部分通常采用层高、开间的尺寸、窗户、阳台等这些为人们所熟知的尺寸，使人们观察该建筑时很容易把握该部分的尺度大小。一般在最高和最低等级之间还有1～2个尺度等级，也不易过多，太多易使建筑造型复杂而难以把握。
1.3街道尺度
街道尺度是指高层建筑临街面的尺度对街道行人的视觉影响。这是人对高层建筑近距离的感知，也是高层建筑设计中重要的一环。临近街道的高层建筑部分的尺度确定，主要考虑到街道行人的舒适度，高层建筑主体因为尺度过大，易向后退，使底层的裙房置于沿街部分，减少了高层建筑对街道的压迫感。例如：上海南京路两边的高层建筑置于后面，裙房置于前使两侧的建筑高度与街道的宽度的比例为1∶1?2，形成良好的购物环境。
为了保持街道空间及视觉的连续性，高层建筑临街面应与沿街的其他建筑相一致，宜有所呼应。如：在新加坡老区和改建后的一条干道的两侧，为了不致造成新区高层和老区低层截然分开，沿新区一侧作了和老区房屋高度相同中相似的裙房，高层稍后退，形态效果良好的对话关系。
1.4近人尺度
近人尺度是指高层建筑最底部分及建筑物的出入口的尺寸给人的感觉。这部分经常为使用者所接触，也易被人们仔细观察，也是人们对建筑直接感触的重要部分。其尺度设计应以人的尺度为参考系，不宜过大或过小，过大易使建筑缺少亲近性，过小则减小了建筑的尺度感，使建筑犹如玩具。
在近人尺度处理中，应特别注意建筑底层及入口的柱子、墙面的尺度划分，檐口、门、窗及装饰的处理，使其尺度感比以上几个部分更细。对入口部分及建筑周边空间加以限定，创造一个由街道到建筑的过渡缓冲的空间，使人的心理有一个逐渐变化的过程。如：上海图书馆门前采用柱廊的形式，使出入馆的人有一个过渡区，这样使建筑更具有近人及亲人性。
1.5细部尺度
细部尺度是指高层建筑更细的尺度，它主要是指材料的质感。在生活中，有的事物我们喜欢触摸，有的事物我们不喜欢触摸--我们通过说“美妙”或“可怕”来对这些事物做出反应，形成人的视觉质感，建筑设计师在设计过程中要充分运用不同材料的质感，来塑造建筑物，吸引人们亲手去触摸或至少取得同我们的眼睛亲近感，或者换言之，通过质感产生一种视觉上优美的感觉。勒·柯布西埃在拉托尔提建造的修道院是运用或者确切地说是留下大自然“印下”的质感的优秀典范，这里的质感，也就是用斜撑制作在混凝土上留的木纹。
2、高层建筑外部尺度设计的原则
2.1建筑与城市环境在尺度上的统一
注意高层建筑布置对城市轮廓线的影响，因为在城市轮廓线的组织中，起最大作用的是建筑物，特别是高层建筑，因而它的布置应遵行有机统一的原则进行布置：(1)高层建筑聚集在一起布置，可以形成城市的“冠”，但为避免其相互干扰，可以采用一系列不同的高度，或虽采用相仿高度，但彼此间距适当，组成有关的构图。也可以单栋高层建筑布置在道路转弯处，以丰富行人的视觉观赏。(2)若高层建筑彼此间毫无关系，随处随地而起不到向心的凝聚感，则不会产生令人满意的和谐整体。(3)高层建筑的顶部不应雷同或减少雷同，因为这会极大影响轮廓线的优美感。
2.2同一高层建筑形象中，尺度要有序
高层建筑设计时，应充分考虑建筑的城市尺度、整体尺度、街道尺度、近人尺度、细部尺度这一尺度的序列，在某一尺度设计中要遵守尺度的统一性，不能把几种尺度混淆使用，才能保证高层建筑物与城市之间、整体与局部之间、局部与局部之间及与人之间保持良好的有机统一。
2.3高层建筑形象在尺度上须有可识别性
高层建筑物上要有一些局部形象尺度，能使人把握其整体大小，除此之外，也可用一些屋檐、台阶、柱子、楼梯等来表示建筑物的体量。任意放大或缩小这些习惯的认知尺度部件就会造成错觉，效果就不好。但有时往往要利用这种错觉来求得特殊的效果。
3、结语
高层建筑的外部尺度影响因素很多，设计师在设计高层建筑中充分地把握各种尺度，结合人的尺度，满足人的使用、观赏的要求，必定能创造出优美的高层建筑外部造型。
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2008年10月14日
地基承载力
地基承载力的概念
（1）地基承载力：地基所能承受荷载的能力。
（2）地基容许承载力：保证满足地基稳定性的要求与地基变形不超过允许值，地基单位面积上所能承受的荷载。
（3）地基承载力基本值：按标准方法试验，未经数理统计处理的数据。可由土的物理性质指标查规范得出的承载力。
（4）地基承载力标准值：在正常情况下，可能出现承载力最小值，系按标准方法试验，并经数理统计处理得出的数据。可由野外鉴别结果和动力触探试验的锤击数直接查规范承载力表确定，也可根据承载力基本值乘以回归修正系数即得。
（5）地基承载力设计值：地基在保证稳定性的条件下，满足建筑物基础沉降要求的所能承受荷载的能力。可由塑性荷载直接，也可由极限荷载除以安全系数得到，或由地基承载力标准值经过基础宽度和埋深修正后确定。
（6）地基承载力的特征值：正常使用极限状态计算时的地基承载力。即在发挥正常使用功能时地基所允许采用抗力的设计值。它是以概率理论为基础，也是在保证地基稳定的条件下，使建筑物基础沉降计算值不超过允许值的地基承载力。
（1）地基承载力：地基所能承受荷载的能力。
（2）地基容许承载力：保证满足地基稳定性的要求与地基变形不超过允许值，地基单位面积上所能承受的荷载。
（3）地基承载力基本值：按标准方法试验，未经数理统计处理的数据。可由土的物理性质指标查规范得出的承载力。
（4）地基承载力标准值：在正常情况下，可能出现承载力最小值，系按标准方法试验，并经数理统计处理得出的数据。可由野外鉴别结果和动力触探试验的锤击数直接查规范承载力表确定，也可根据承载力基本值乘以回归修正系数即得。
（5）地基承载力设计值：地基在保证稳定性的条件下，满足建筑物基础沉降要求的所能承受荷载的能力。可由塑性荷载直接，也可由极限荷载除以安全系数得到，或由地基承载力标准值经过基础宽度和埋深修正后确定。
（6）地基承载力的特征值：正常使用极限状态计算时的地基承载力。即在发挥正常使用功能时地基所允许采用抗力的设计值。它是以概率理论为基础，也是在保证地基稳定的条件下，使建筑物基础沉降计算值不超过允许值的地基承载力。
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2008年10月8日
钢结构厂房设计应注意问题
吊车及吊车梁部分： a.进行疲劳计算时，应力循环次数的计算方法？ b.桥式吊车和梁式吊车式怎样定义的？A1～A8工作制级别是否针对桥式吊车而言？单梁吊车是否可用于重级工作制级别中？ 15.厂房通风、采光要求及满足其要求而采取的措施？ 16.车间厂房保温要求的取值，采用多厚的玻璃丝棉及泡沫可满足其要求？ 17.与吊车梁有关的螺栓用高强螺栓还是普通螺栓，这与吊车的吨位有关系还是与工作制的级别有关系？okok.org18.带有天窗的钢架用PKPM建模的时候天窗架是否建上，如果建上，则输入风荷载的时候如果按照门规的风荷载体型系数，则此系数应如何选取？ 1.第2个：吊车梁牛腿弹簧垫板在安装柱间支撑的柱子上与牛腿焊接； 2.第3个：当地基持力层较深时可以采用端承桩或摩擦桩基础； 3.第4个： a．两种建立模型方法：（1）先计算二层的门刚架，然后按三维建立一层的钢框架，然后把门刚架柱底控制内力按节点荷载加在一层的柱头上；（2）先按三维建立一层的钢框架，然后抽取一榀框架再转到门刚里面建立整个的平面门式刚架，在门刚里面可以随意画线建立模型，建议门刚架（包括一层钢柱和柱脚）和一层的平台结构分开出图，这样工作量要少的多； b.“柱超筋”可能是总信息中框架选项你没有选成钢框架； c.压型钢板既可以作为楼板的正筋使用，厚度应该在1.0mm以上，这样楼板底部的配筋就少些，也可以只作为模板使用，厚度的选择满足构造即可，楼板配筋和不使用楼承板是一样的，只是加快了施工速度； d.组合梁中剪力钉不可以用等同与栓钉直径的短钢筋来代替，可以用槽钢和弯起钢筋代替，在＜＜钢结构设计手册＞＞的组合结构章节中有详细的介绍； e.简支钢梁的设计可以考虑剪力钉的作用，可作为组合结构来计算，计算方法参见＜＜钢结构设计手册＞＞中的组合结构，但两端铰接的框架梁按组合结构来分析十分困难，所以我是一般不考虑； 4.第5个：钢结构厂房中防火墙用耐火砖砌成即可，防火等级较高的厂房（关于厂房防火等级的分类可参见＜＜建筑设计防火规范＞＞）需要出屋面，并且还要出墙体，两边的窗户的间距也有严格的要求，防火等级较低的厂房的厂房防火墙可以用防火卷帘门．5.第6个：如果两边的地耐力差别不是太大，两个钢柱的基础可以设计成一体的，差别太大的话，两个基础应该分开，只要是怕基础受不了不均匀沉降产生裂缝，不均匀沉降对轻钢结构影响不是很大，可以把两个钢柱之间的距离设的大一点，以使两个基础不重叠； 6.第7个：墙面隅撑能有效减少柱的平面外计算长度，钢柱设置隅撑，两个隅撑.隅撑与柱底或柱顶之间的距离就是柱的平面外计算长度，设置间距与檩条的设置有关，减少柱的平面外计算长度常用的方法我只知道用隅撑，平面外控只要是保证柱子象扭转之类的大的变形，平面内控主要是防止钢板局部屈曲； 7.第8个：多高层框架结构设计主要看整个结构的平面扭转系数是不是1，结构平面是不是规整，最好是矩形，周期分布是不是有规律，节点是否满足，钢柱的长细比和钢梁的挠度以及层间位移等．8.第9个：门式钢架支撑系统基本上是固定不变的，柱间支撑有吊车时采用角钢或方管做，主要看组成支撑的角钢或方管按压弯构件设计，柱间支撑和屋面水平支撑应该布置在同一位置，以便传递水平力到基础和组成几何不变体系，两个柱间支撑的间距有严格的要求，建议多看一些相关的专业书，系杆一般都是刚性的； 9.第11个：如果无法设置剪刀撑可以做门式支撑，如果连门式支撑都不能设置可以在两个刚架间设置纵向刚架，见门刚规程页18； 10.第12个：天沟排水量计算见附件计算程序（下载的别人的），一般情况下计算满足了是不够的，在北方，排水管经常被冰或树叶杂物堵住，应及时清理天沟，有条件的话可以在天沟下设一暖水管以便天沟里的冰雪融化； 11.第13个：抗风柱柱脚可以刚接也可以铰接，铰接的时候基础较小，但柱顶与钢梁连接最好是铰接． 12.第14个：b．在吊车使用频率不高的情况下，1～10吨时吊车可以做成单梁式的，10～25吨可以做成双梁式的，再大的吨位一般都是桥式的，可参见吊车生产厂家的样本，梁式的吊车自重轻，轮压小，刚架节省材料，桥式的自重大，轮压大，刚架的用钢量很大，并且吊车要做制动板等一些构造措施；A1～A8工作制级别应该是按工作频率来划分的，梁式一般为A3～A5，重级工作制的吊车应该有特殊的要求，很遗憾，我到现在也没遇到重级工作制的吊车． 13.第15个：厂房通风一般是有有害气体的车间要求多长时间把厂房内的空气换一遍，可采用自然通风器或动力通风气，产品说明中有每小时的换风量，计算出厂房的体积相除就可以得出；采光要求主要是窗户面积与厂房面积的比值，不满足的情况下可以在屋面加采光带． 14.第16个：这是热工计算的问题，搞水暖的应该都会计算． 15.第17个：吊车梁有关的螺栓一般采用高级别普通螺栓，因为吊车梁要承受动力荷载，但制动板和吊车梁连接采用高强螺栓； 16.第18个：带有天窗的钢架用PKPM建模的时候可以建上，风荷载体型系数应该按＜＜荷载规范＞＞取值，也可以把天窗的柱底反力按节点荷载加在刚架上，风荷载体型系数就好取值了．
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2008年10月8日
大型钢结构厂房工程
大型钢结构厂房工程
1、监理工程师应充分了解工程的使用功能及设计意图，有针对性地提出专业意见，做好“专业”把关。
钢结构具有强度高，自重轻，抗震性能好，施工速度快等优点，但同时也有制作精度要 求高，隔音隔热效果差，耐腐蚀性能差等缺点。了解所监工程的使用功能，工艺要求及设计意图，对钢结构的结构选型，材料使用提出专业意见，这对于优化设计，使之合理地满足使 用功能要求，从而体现出监理的价值，具有较大的帮助。
1.1 功能要求：主要了解厂房的采光、通风、隔音隔热要求及防火要求。有的厂房要求恒温恒湿，设有中央空调，采用普通的隔墙板则显然不能满足要求；有的厂房内工人较多，或者高温作业需要提高换气次数，则确保满足通风要求显得尤为重要；还有的厂房内可能存在着水蒸气或酸碱腐蚀气体，则对屋面板的选用及梁、柱的防腐处理需作认真对待。
1.2 使用要求：厂房内是否设有吊车，车间内生产设备的摆设，流水线设置等问题均与钢结构的跨度大小、结构选型，柱、梁主钢材的选择及建筑物的单方经济指标有较大关系。一般情况下，当厂房的跨度超过30M，且没有配置吊车时，宜选择钢网架结构，其单方造价比轻钢结构可降低5～10％。
1.3 工艺要求：主要了解生产工艺流程对厂房设计有无特殊要求，是否会对钢结构产生影响，如震动荷载、层高与防火方面的要求等；
2、监理工程师应认真审查钢结构设计及施工单位的资质，强调从源头严格把关。
2.1 了解钢结构设计及施工单位的现状：轻钢结构建筑市场当前正处于高速成长阶段，但仍未成熟，所以大型企业少，小型企业多。很多大型钢结构制作企业虽然有一些设计人员，但水平参差不齐，有的还没有设计资质；相反的是有的设计院有设计资质，但设计人员接触钢结构极少，专业水平较差；
2.2 注意区分不同等级钢结构与钢网架结构对资质的需求：钢结构与钢网架结构对资质要求有所不同，主要区别在二，三级施工企业。二级施工企业可以承担跨度30M以下一总重量 1000T以下、单体建筑面积20000m2以下的钢结构工程和边长70M以下、总重量300T以下，建筑面积5000m2以下的钢网架结构工程；三级企业可承担跨度20M以下一总重量500T以下。单体建筑面积5000m2以下的钢结构工程和边长20M以下、总重量100T以下、建筑面积1000m2以下的钢网架结构工程。
3、大型钢结构的质量控制：
在大型钢结构的设计、制作与安装等过程中，都要以“精度控制”为主线，强调“精、细”。监理工程师应注重抓好以下几点：
3.1 测量控制：在钢结构的制作及安装过程中，其测量仪器、工具必须经过经技术监督部门检验标定，同时，必须注意这些仪器工具的精度是否与钢结构生产要求相匹配。
3.2 工艺控制：在钢结构的制作过程中，要采用高精度的加工方法，要预测各工艺过程中的各种变形，采取相应的防止变形措施。如焊接产生的收缩变形，就要采取释放消除余量。小变形焊接、自动对称焊接方法等等。
3.3 预埋控制：预埋地脚螺栓是钢结构安装施工现场的重点工作项目，必须要求施工单位编制专项施工方案，并精确施工。一般情况下，在施工单位浇灌硂前，监理工程师应要对已预埋的螺栓进行闭合测量检查，除纵横轴线量测之外，还要进行标高检查。在已浇灌的硂初凝之前要再次进行复测检查，以确保地脚螺栓精确预埋。
3.4 拼装控制：钢结构拼装一般采用平面拼装法，精度要求较高，通常要求在工厂模拟施工现场的实际工作状况进行预拼装。当拼装出现偏差时，要仔细查找原因，采取相应措施进行处理。
3.5 防腐及防火涂装控制：
（1）防腐涂装：钢结构的防腐主要分为防大气腐蚀和防土壤腐蚀两种。涂层一般分为底漆、过渡层、中间层及面层等四层。监理工程师除了要控制涂层厚度以及涂装工艺要求外，也要掌握各种涂装材料的基本性能，对在监工程进行有效控制
1、监理工程师应充分了解工程的使用功能及设计意图，有针对性地提出专业意见，做好“专业”把关。
钢结构具有强度高，自重轻，抗震性能好，施工速度快等优点，但同时也有制作精度要 求高，隔音隔热效果差，耐腐蚀性能差等缺点。了解所监工程的使用功能，工艺要求及设计意图，对钢结构的结构选型，材料使用提出专业意见，这对于优化设计，使之合理地满足使 用功能要求，从而体现出监理的价值，具有较大的帮助。
1.1 功能要求：主要了解厂房的采光、通风、隔音隔热要求及防火要求。有的厂房要求恒温恒湿，设有中央空调，采用普通的隔墙板则显然不能满足要求；有的厂房内工人较多，或者高温作业需要提高换气次数，则确保满足通风要求显得尤为重要；还有的厂房内可能存在着水蒸气或酸碱腐蚀气体，则对屋面板的选用及梁、柱的防腐处理需作认真对待。
1.2 使用要求：厂房内是否设有吊车，车间内生产设备的摆设，流水线设置等问题均与钢结构的跨度大小、结构选型，柱、梁主钢材的选择及建筑物的单方经济指标有较大关系。一般情况下，当厂房的跨度超过30M，且没有配置吊车时，宜选择钢网架结构，其单方造价比轻钢结构可降低5～10％。
1.3 工艺要求：主要了解生产工艺流程对厂房设计有无特殊要求，是否会对钢结构产生影响，如震动荷载、层高与防火方面的要求等；
2、监理工程师应认真审查钢结构设计及施工单位的资质，强调从源头严格把关。
2.1 了解钢结构设计及施工单位的现状：轻钢结构建筑市场当前正处于高速成长阶段，但仍未成熟，所以大型企业少，小型企业多。很多大型钢结构制作企业虽然有一些设计人员，但水平参差不齐，有的还没有设计资质；相反的是有的设计院有设计资质，但设计人员接触钢结构极少，专业水平较差；
2.2 注意区分不同等级钢结构与钢网架结构对资质的需求：钢结构与钢网架结构对资质要求有所不同，主要区别在二，三级施工企业。二级施工企业可以承担跨度30M以下一总重量 1000T以下、单体建筑面积20000m2以下的钢结构工程和边长70M以下、总重量300T以下，建筑面积5000m2以下的钢网架结构工程；三级企业可承担跨度20M以下一总重量500T以下。单体建筑面积5000m2以下的钢结构工程和边长20M以下、总重量100T以下、建筑面积1000m2以下的钢网架结构工程。
3、大型钢结构的质量控制：
在大型钢结构的设计、制作与安装等过程中，都要以“精度控制”为主线，强调“精、细”。监理工程师应注重抓好以下几点：
3.1 测量控制：在钢结构的制作及安装过程中，其测量仪器、工具必须经过经技术监督部门检验标定，同时，必须注意这些仪器工具的精度是否与钢结构生产要求相匹配。
3.2 工艺控制：在钢结构的制作过程中，要采用高精度的加工方法，要预测各工艺过程中的各种变形，采取相应的防止变形措施。如焊接产生的收缩变形，就要采取释放消除余量。小变形焊接、自动对称焊接方法等等。
3.3 预埋控制：预埋地脚螺栓是钢结构安装施工现场的重点工作项目，必须要求施工单位编制专项施工方案，并精确施工。一般情况下，在施工单位浇灌硂前，监理工程师应要对已预埋的螺栓进行闭合测量检查，除纵横轴线量测之外，还要进行标高检查。在已浇灌的硂初凝之前要再次进行复测检查，以确保地脚螺栓精确预埋。
3.4 拼装控制：钢结构拼装一般采用平面拼装法，精度要求较高，通常要求在工厂模拟施工现场的实际工作状况进行预拼装。当拼装出现偏差时，要仔细查找原因，采取相应措施进行处理。
3.5 防腐及防火涂装控制：
（1）防腐涂装：钢结构的防腐主要分为防大气腐蚀和防土壤腐蚀两种。涂层一般分为底漆、过渡层、中间层及面层等四层。监理工程师除了要控制涂层厚度以及涂装工艺要求外，也要掌握各种涂装材料的基本性能，对在监工程进行有效控制
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2008年10月7日
钢结构项目报价分析
钢结构项目新工艺、新材料不断涌现，新工艺、新材料的特征与定额计价特征产生了偏差，有如下特征：
钢结构的抛丸除锈工艺：抛丸除锈工艺是近几年发展起来的新工艺，H型钢构件焊接完成后进入抛丸除锈封闭空间，可以对钢构表面的中锈以下程度构件进行抛丸除锈，抛丸除锈工艺除具有除锈作用本身以外，还可以消除H型钢构件焊接完成以后产生的残余应力，改善钢构件施加荷载后的受力状态。目前具有一定规模的钢结构企业均具有进行抛丸除锈的车间和设备，与传统的手工除锈、喷沙除锈相比，具有抗腐蚀年限更长、改善构件应力状态的特点，其工序报价通常为260～300元/t；
成品翼缘板：焊接H型钢构件由翼缘板和腹板焊接构成，目前钢材生产企业推出了新品种——成品翼缘板，其规格常见有b=150mm、160mm、180mm、200mm，厚度δ=6～12mm不等。与传统的有普通钢板切割、焊接、抛边构成的H型钢构件相比，材料价格比普通钢板高500～600元/t，而采用成品翼缘板材料损耗率低（普通钢板定额材料损耗率6%）。定额子目设置滞后于新材料、新工艺的涌现，建议定额管理部门测算、发布成品翼缘板钢构件的消耗水平、编制补充定额子目。
二、钢结构项目定额清单计价
目前，钢结构项目在青岛的城阳区、开发区等的工业项目中已广泛采用。由于钢结构项目的施工工序与普通土建项目有所区别，有其独特的特点和规律。为便于和市场清单报价项目的对比分析，根据钢结构项目施工工序的特点，以主钢构为例进行对比分析，划分为主钢构制作、除锈、安装、油漆四道工序（即四个清单项目）进行测算。测算的基础取定为费率比例最低的Ⅲ类工程，非技术措施项目费全不计取，管理费、利润、税金按规定费率计算。
以焊接H型钢柱为例进行测算，钢板材料价取定为4250元/t；钢结构常用的抛丸除锈定额子目缺项，以金属面动力工具除锈代替测算；主钢构油漆按设计通常采用的红丹防锈漆和防火漆各两遍测算；钢结构表面油漆、抛丸除锈表面积按主钢构每吨32m2测算。经过机上测算，主钢构制作、除锈、安装、油漆四道工序的综合单价详见附表一，上述四道工序的综合单价合计为8824元/t，这应该是按照定额计价方式核算的主钢构最低综合单价（不考虑材料价格变化因素）。
以消耗量定额7-6-3子目为例，笔者测算了本子目每吨主钢构制作的人、材、机构成比例：每吨主钢构综合单价：8824元/t。直接费7145元，其中人工费462元，占直接费比例6.5%；材料费4964元，占直接费比例69.5%；机械费1719元，占直接费比例24.0%（本文略去“人、材、机分析汇总表”）。
附表一 钢结构项目定额计价与市场清单计价对比
单位：元/t
序号 项目 测算单价 测算定额子目 A类企业报价 B类企业报价
1 钢结构制作 7825 消耗量7-6-3 5620 4800
2 钢结构除锈 149 消耗量7-8-8 260 包含在制作内
3 钢结构安装 730 消耗量10-3-202 535 450
4 钢结构油漆 120 消耗量9-4-140
消耗量9-4-137 350 220
5 其他费用（运输）
570
6 合计 8824
7335 5470
注：
1、测算基础：三类工程，不计取措施项目费及其它类规费。
2、钢结构制作按焊接H型钢柱测算，中厚钢板材料价4250元/t。
3、钢结构除锈按动力工具除锈，中锈测算。
4、油漆按红丹防锈漆、防火漆各两遍测算。
5、主钢构表面油漆、抛丸除锈表面积按每吨32m2测算。
三、钢结构企业市场清单报价
综合分析了目前各类钢结构企业的市场清单报价模式，大致可以划分为两种类型：A类企业是以“杭萧钢构”为代表的一级钢结构企业，B类企业是以“宝多钢构” 为代表的二级钢结构企业，附表二、三分别列举上述两类钢结构企业的市场清单报价模式，A类企业主钢构系统的综合单价7335元/t，B类企业主钢构系统的综合单价5470元/t，这与以消耗量定额为依托的清单计价构成的综合单价的差别是显而易见的。下面分别对上述两类钢结构企业的报价模式及其特点予以分析：
A类钢结构企业报价模式：其综合单价的构成要素与《山东省工程量清单计价办法》比较接近，按照上述主钢构的四道主要工序构成综合单价的原则来分析，附表二中的采购价（图示用量）+材料消耗+制作费+部分机械台班费可以构成主钢构制作直接费单价，焊条、氧乙炔费用分别列入制作和安装工序的材料费内计价；主钢构除锈作为一道工序价格单独列项；表中安装费+部分机械台班费构成主钢构安装直接费单价；主钢构油漆作为一道工序价格单独列项；运输费可以单独列项计费。由上述四道工序的直接费单价再分别计取管理费、利润即可构成每道工序综合单价，合计计算即是主钢构清单项目的综合单价。
本报价模式基本反映了每道工序的人工、材料、机械费构成，次要材料费用未并入制作和安装工序内，显得比较零乱。管理费作为清单项目综合单价的构成要素、企业必要的成本构成未单独列项。
B类钢结构企业报价模式：按照钢结构系统部位（分部工程）列项计费，线条清晰，便于分析、评比投标企业的综合单价构成，在小型钢结构项目中应用较为普遍；本报价模式类似于外资项目的全费用单价模式，管理费、利润、税金、规费均未列项，包含在各工序价格内，这与《山东省工程量清单计价办法》综合单价构成要素的精神不一致。
四、对规范钢结构市场清单计价的建议
对国有资金项目或内资项目，建议依据《山东省工程量清单计价办法》综合单价构成要素的精神，结合钢结构项目独有的工序特点计价。清单项目综合单价构成要素应包括直接费（人工费+材料费+机械费）、管理费、利润。作为钢结构项目，其工序与普通土建清单项目有所区别，依据其工序的特点，建议划分为钢结构制作、钢结构除锈、钢结构安装、钢结构油漆（或包括钢结构半成品运输）四道工序分别计价，最后形成（例如主钢构）清单项目的综合单价。上述四道工序的项目特征应分别注明主钢构制作（钢材牌号、厂家、成品翼缘板或普通板）；除锈工艺（抛丸除锈、喷砂除锈）；安装工艺（焊接连接、螺栓连接）；油漆品牌、涂刷遍数等，上述项目特征便于评比投标企业的材料品牌、工艺水平等。
对外资项目，其清单报价的模式、综合单价的构成要素往往有投资业主的特殊要求，例如全费用单价模式。笔者无意对其报价模式进行评论，符合投资业主的要求和愿望是企业关注的焦点。无论哪种报价模式，在完成了满足设计要求和必要的管理成本支出前提下，利润点是企业竞争永恒的主题。
加强对钢结构项目市场清单计价的管理和指导，是定额管理部门、行业协会义不容辞的责任，有利于规范计价行为、有利于规范、强化企业竞争。
附表三 B类钢结构企业市场清单报价
工程名称：**汽车4S店 建筑面积：4142m2
序号 名称 材质 型号规格 单位 数量 单价 金额
一 钢结构系统制作
1 展厅主钢构 Q345-B 焊接H型钢 t 83.66 4800 401568
2 次钢构 Q345-A 支撑拉条 t 11.29 4500 50796
…
9 小计
622784.1
二 屋面系统制作
1 屋面外板 0.5彩板 YX-760 m2 3071 48 147408
2 屋面保温棉(无箔) 14Kg 100mm m2 3071 14 42994
3 屋面内板 0.4镀锌彩板 YX-900 m2 3071 36 110556
…
9 小计
375118
三 墙面系统制作
1 外墙板 0.5彩板 YX-820 m2 982 42 41244
2 墙面保温棉 14Kg 75厚 m2 796 13 10348
3 墙面内板 0.4彩板 0.4mm厚900 m2 610 36 21960
…
11 小计
198657
四 其他配件
…
5 小计
78694
五 安装费
1 钢构系统
t 94.95 450 42727.5
2 屋面系统
m2 3071 16 49136
3 墙面系统
m2 796 20 15920
4 采光板
m2 164 15 2460
5 小计
110243.5
六 钢构油漆费
1 醇酸底漆
t 119.85 220 26367
七 总 计
m2 4142.52 340.82 1411863.6
附表二： A类钢结构企业市场清单报价
工程名称：**奥迪车间 建筑面积：1706m2
序号 项目名称及型号规格 单位 数量 采购价 制作费 除锈 油漆 焊条 氧乙炔 材料 成品 安装 机械 利润 单价 合 计
消耗 运输 费 台班 （元） （元）
1 预埋件Q235B T 0.69 4400 700
140 264 320 900
232 6956 4800
2 钢柱Q235B(成都)δ=12~8 T 8.61 4550 550 260 350 110 140 273 320 450 85 254 7342 63213
3 钢梁Q235B(马钢)δ=12~8 T 17.21 4550 550 260 350 110 140 273 320 450 85 254 7342 126360
4 水平支撑Q235BΦ102(鞍钢) T 2.485 5950 550 260 350 110 140 357 320 450 85 262 8834 21953
5 墙面屋面剪刀撑Q235BΦ22(马钢) T 1.012 3950 550 260 350 110 140 237 320 450 85 250 6702 6783
6 屋面、墙面拉条Q235BΦ12 T 0.78 4300 550 260 350 110 140 258 320 450 85 252 7075 5519
7 女儿墙结构Q235B[22#(鞍钢.莱钢) T 0.981 3650 550 260 350 110 140 219 320 450 85 248 6382 6261
8 檩托板δ=6 T 0.724 4550 550 260 350 110 140 273 320 450 85 254 7342 5315
9 屋面檩条Q235Bδ2.5(天津) T 12.3 4300 500
350
200 320 400 85 186 6341 77988
10 墙面檩条Q235B2.5(天津) T 7.158 4300 500
350
200 320 400 85 186 6341 45385
11 屋面V410彩钢压型板 M2 1495 54 7
2.5 5 12
5 86 127823
12 屋面内板V820彩钢压型板 M3 1515 44 2
2.5 5 10
5 69 103778
13 墙面外板v820彩钢压型板 M2 850 53 2
2 2.5 10
3 72 61200
14 墙面内板v821彩钢压型板 M2 850 44 2
2 2.5 10
3 63 53550
15 保温棉 M2 2365 8.5 2
2 2.5 10
3 28 65038
合计（人民币） 774964
钢结构的抛丸除锈工艺：抛丸除锈工艺是近几年发展起来的新工艺，H型钢构件焊接完成后进入抛丸除锈封闭空间，可以对钢构表面的中锈以下程度构件进行抛丸除锈，抛丸除锈工艺除具有除锈作用本身以外，还可以消除H型钢构件焊接完成以后产生的残余应力，改善钢构件施加荷载后的受力状态。目前具有一定规模的钢结构企业均具有进行抛丸除锈的车间和设备，与传统的手工除锈、喷沙除锈相比，具有抗腐蚀年限更长、改善构件应力状态的特点，其工序报价通常为260～300元/t；
成品翼缘板：焊接H型钢构件由翼缘板和腹板焊接构成，目前钢材生产企业推出了新品种——成品翼缘板，其规格常见有b=150mm、160mm、180mm、200mm，厚度δ=6～12mm不等。与传统的有普通钢板切割、焊接、抛边构成的H型钢构件相比，材料价格比普通钢板高500～600元/t，而采用成品翼缘板材料损耗率低（普通钢板定额材料损耗率6%）。定额子目设置滞后于新材料、新工艺的涌现，建议定额管理部门测算、发布成品翼缘板钢构件的消耗水平、编制补充定额子目。
二、钢结构项目定额清单计价
目前，钢结构项目在青岛的城阳区、开发区等的工业项目中已广泛采用。由于钢结构项目的施工工序与普通土建项目有所区别，有其独特的特点和规律。为便于和市场清单报价项目的对比分析，根据钢结构项目施工工序的特点，以主钢构为例进行对比分析，划分为主钢构制作、除锈、安装、油漆四道工序（即四个清单项目）进行测算。测算的基础取定为费率比例最低的Ⅲ类工程，非技术措施项目费全不计取，管理费、利润、税金按规定费率计算。
以焊接H型钢柱为例进行测算，钢板材料价取定为4250元/t；钢结构常用的抛丸除锈定额子目缺项，以金属面动力工具除锈代替测算；主钢构油漆按设计通常采用的红丹防锈漆和防火漆各两遍测算；钢结构表面油漆、抛丸除锈表面积按主钢构每吨32m2测算。经过机上测算，主钢构制作、除锈、安装、油漆四道工序的综合单价详见附表一，上述四道工序的综合单价合计为8824元/t，这应该是按照定额计价方式核算的主钢构最低综合单价（不考虑材料价格变化因素）。
以消耗量定额7-6-3子目为例，笔者测算了本子目每吨主钢构制作的人、材、机构成比例：每吨主钢构综合单价：8824元/t。直接费7145元，其中人工费462元，占直接费比例6.5%；材料费4964元，占直接费比例69.5%；机械费1719元，占直接费比例24.0%（本文略去“人、材、机分析汇总表”）。
附表一 钢结构项目定额计价与市场清单计价对比
单位：元/t
序号 项目 测算单价 测算定额子目 A类企业报价 B类企业报价
1 钢结构制作 7825 消耗量7-6-3 5620 4800
2 钢结构除锈 149 消耗量7-8-8 260 包含在制作内
3 钢结构安装 730 消耗量10-3-202 535 450
4 钢结构油漆 120 消耗量9-4-140
消耗量9-4-137 350 220
5 其他费用（运输）
570
6 合计 8824
7335 5470
注：
1、测算基础：三类工程，不计取措施项目费及其它类规费。
2、钢结构制作按焊接H型钢柱测算，中厚钢板材料价4250元/t。
3、钢结构除锈按动力工具除锈，中锈测算。
4、油漆按红丹防锈漆、防火漆各两遍测算。
5、主钢构表面油漆、抛丸除锈表面积按每吨32m2测算。
三、钢结构企业市场清单报价
综合分析了目前各类钢结构企业的市场清单报价模式，大致可以划分为两种类型：A类企业是以“杭萧钢构”为代表的一级钢结构企业，B类企业是以“宝多钢构” 为代表的二级钢结构企业，附表二、三分别列举上述两类钢结构企业的市场清单报价模式，A类企业主钢构系统的综合单价7335元/t，B类企业主钢构系统的综合单价5470元/t，这与以消耗量定额为依托的清单计价构成的综合单价的差别是显而易见的。下面分别对上述两类钢结构企业的报价模式及其特点予以分析：
A类钢结构企业报价模式：其综合单价的构成要素与《山东省工程量清单计价办法》比较接近，按照上述主钢构的四道主要工序构成综合单价的原则来分析，附表二中的采购价（图示用量）+材料消耗+制作费+部分机械台班费可以构成主钢构制作直接费单价，焊条、氧乙炔费用分别列入制作和安装工序的材料费内计价；主钢构除锈作为一道工序价格单独列项；表中安装费+部分机械台班费构成主钢构安装直接费单价；主钢构油漆作为一道工序价格单独列项；运输费可以单独列项计费。由上述四道工序的直接费单价再分别计取管理费、利润即可构成每道工序综合单价，合计计算即是主钢构清单项目的综合单价。
本报价模式基本反映了每道工序的人工、材料、机械费构成，次要材料费用未并入制作和安装工序内，显得比较零乱。管理费作为清单项目综合单价的构成要素、企业必要的成本构成未单独列项。
B类钢结构企业报价模式：按照钢结构系统部位（分部工程）列项计费，线条清晰，便于分析、评比投标企业的综合单价构成，在小型钢结构项目中应用较为普遍；本报价模式类似于外资项目的全费用单价模式，管理费、利润、税金、规费均未列项，包含在各工序价格内，这与《山东省工程量清单计价办法》综合单价构成要素的精神不一致。
四、对规范钢结构市场清单计价的建议
对国有资金项目或内资项目，建议依据《山东省工程量清单计价办法》综合单价构成要素的精神，结合钢结构项目独有的工序特点计价。清单项目综合单价构成要素应包括直接费（人工费+材料费+机械费）、管理费、利润。作为钢结构项目，其工序与普通土建清单项目有所区别，依据其工序的特点，建议划分为钢结构制作、钢结构除锈、钢结构安装、钢结构油漆（或包括钢结构半成品运输）四道工序分别计价，最后形成（例如主钢构）清单项目的综合单价。上述四道工序的项目特征应分别注明主钢构制作（钢材牌号、厂家、成品翼缘板或普通板）；除锈工艺（抛丸除锈、喷砂除锈）；安装工艺（焊接连接、螺栓连接）；油漆品牌、涂刷遍数等，上述项目特征便于评比投标企业的材料品牌、工艺水平等。
对外资项目，其清单报价的模式、综合单价的构成要素往往有投资业主的特殊要求，例如全费用单价模式。笔者无意对其报价模式进行评论，符合投资业主的要求和愿望是企业关注的焦点。无论哪种报价模式，在完成了满足设计要求和必要的管理成本支出前提下，利润点是企业竞争永恒的主题。
加强对钢结构项目市场清单计价的管理和指导，是定额管理部门、行业协会义不容辞的责任，有利于规范计价行为、有利于规范、强化企业竞争。
附表三 B类钢结构企业市场清单报价
工程名称：**汽车4S店 建筑面积：4142m2
序号 名称 材质 型号规格 单位 数量 单价 金额
一 钢结构系统制作
1 展厅主钢构 Q345-B 焊接H型钢 t 83.66 4800 401568
2 次钢构 Q345-A 支撑拉条 t 11.29 4500 50796
…
9 小计
622784.1
二 屋面系统制作
1 屋面外板 0.5彩板 YX-760 m2 3071 48 147408
2 屋面保温棉(无箔) 14Kg 100mm m2 3071 14 42994
3 屋面内板 0.4镀锌彩板 YX-900 m2 3071 36 110556
…
9 小计
375118
三 墙面系统制作
1 外墙板 0.5彩板 YX-820 m2 982 42 41244
2 墙面保温棉 14Kg 75厚 m2 796 13 10348
3 墙面内板 0.4彩板 0.4mm厚900 m2 610 36 21960
…
11 小计
198657
四 其他配件
…
5 小计
78694
五 安装费
1 钢构系统
t 94.95 450 42727.5
2 屋面系统
m2 3071 16 49136
3 墙面系统
m2 796 20 15920
4 采光板
m2 164 15 2460
5 小计
110243.5
六 钢构油漆费
1 醇酸底漆
t 119.85 220 26367
七 总 计
m2 4142.52 340.82 1411863.6
附表二： A类钢结构企业市场清单报价
工程名称：**奥迪车间 建筑面积：1706m2
序号 项目名称及型号规格 单位 数量 采购价 制作费 除锈 油漆 焊条 氧乙炔 材料 成品 安装 机械 利润 单价 合 计
消耗 运输 费 台班 （元） （元）
1 预埋件Q235B T 0.69 4400 700
140 264 320 900
232 6956 4800
2 钢柱Q235B(成都)δ=12~8 T 8.61 4550 550 260 350 110 140 273 320 450 85 254 7342 63213
3 钢梁Q235B(马钢)δ=12~8 T 17.21 4550 550 260 350 110 140 273 320 450 85 254 7342 126360
4 水平支撑Q235BΦ102(鞍钢) T 2.485 5950 550 260 350 110 140 357 320 450 85 262 8834 21953
5 墙面屋面剪刀撑Q235BΦ22(马钢) T 1.012 3950 550 260 350 110 140 237 320 450 85 250 6702 6783
6 屋面、墙面拉条Q235BΦ12 T 0.78 4300 550 260 350 110 140 258 320 450 85 252 7075 5519
7 女儿墙结构Q235B[22#(鞍钢.莱钢) T 0.981 3650 550 260 350 110 140 219 320 450 85 248 6382 6261
8 檩托板δ=6 T 0.724 4550 550 260 350 110 140 273 320 450 85 254 7342 5315
9 屋面檩条Q235Bδ2.5(天津) T 12.3 4300 500
350
200 320 400 85 186 6341 77988
10 墙面檩条Q235B2.5(天津) T 7.158 4300 500
350
200 320 400 85 186 6341 45385
11 屋面V410彩钢压型板 M2 1495 54 7
2.5 5 12
5 86 127823
12 屋面内板V820彩钢压型板 M3 1515 44 2
2.5 5 10
5 69 103778
13 墙面外板v820彩钢压型板 M2 850 53 2
2 2.5 10
3 72 61200
14 墙面内板v821彩钢压型板 M2 850 44 2
2 2.5 10
3 63 53550
15 保温棉 M2 2365 8.5 2
2 2.5 10
3 28 65038
合计（人民币） 774964
Tags: 钢结构
发布:shgangjiegou | 分类:钢结构 | 评论:0 | 引用:0 | 浏览:
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