引 言：

室外連廊作為建筑的銜接部分，提供了人們在建筑間的便捷移動(dòng)通道。它不僅簡化了人流線路，使人們更加舒適自由地穿行于建筑之間，還可以改善建筑的視覺效果和空間感。同時(shí)可以為建筑增添特色，提升建筑整體形象，以及提供遮陽、避雨和通風(fēng)等功能，從而增強(qiáng)人們對建筑環(huán)境的感知和使用體驗(yàn)。

鋼結(jié)構(gòu)作為一種高強(qiáng)度、輕質(zhì)、可塑性強(qiáng)的材料，因其可以實(shí)現(xiàn)各種形式和復(fù)雜的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，滿足不同設(shè)計(jì)造型需求、施工快速，在室外大跨度連廊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中展現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用優(yōu)勢，成了一個(gè)備受青睞的選擇。

本文將以具體項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)選型案例進(jìn)行分析，探討典型類別鋼結(jié)構(gòu)形式在室外大跨連廊建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用差異情況和未來發(fā)展方向。

工程案例分析：

01 工程概況

某沿海城市商業(yè)廣場項(xiàng)目，總建筑面積約20萬㎡?？拐鹆叶葹?度0.1g，場地類別為Ⅲ類，基本風(fēng)壓0.7KN/㎡。室外大跨連廊跨度約50米，寬度約8米，建筑方案平面圖如下：

02 結(jié)構(gòu)方案

設(shè)計(jì)方案1：空腹桁架

空腹桁架空間剛度較大，結(jié)構(gòu)舒適度相對較好；結(jié)構(gòu)構(gòu)件間距較大，腹桿及上弦桿可以作為建筑幕墻支撐龍骨，形成不同形狀和風(fēng)格的連廊設(shè)計(jì)。空腹桁架的構(gòu)件相對較輕且模塊化，可以通過現(xiàn)場拼裝或預(yù)制板塊進(jìn)行快速安裝。這樣可以縮短施工時(shí)間，提高工程進(jìn)度。

采用空腹桁架結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)勢在于：

● 結(jié)構(gòu)形式簡潔明了，易于施工和檢測，能夠縮短施工周期，降低工程造價(jià)。

● 能夠提供良好的視線和通風(fēng)效果，改善人們的通行體驗(yàn)。

● 結(jié)構(gòu)剛度和穩(wěn)定性好，能夠滿足大跨度結(jié)構(gòu)的要求，保證建筑的安全性和穩(wěn)定性。

空腹桁架結(jié)構(gòu)方案的劣勢：

維護(hù)成本：由于空腹桁架的構(gòu)件較多，構(gòu)件之間存在連接點(diǎn)，需要定期進(jìn)行維護(hù)和檢查以確保其穩(wěn)定性和安全性。增加維護(hù)的困難和成本。

空間占用：空腹桁架的設(shè)計(jì)形式可能需要較大的空間來容納結(jié)構(gòu)構(gòu)件，這可能會(huì)對連廊的布局和使用空間造成一定的限制。

方案2：斜拉梁

斜拉梁結(jié)構(gòu)作為一種特殊結(jié)構(gòu)形式，可以提供獨(dú)特的外觀和美學(xué)效果。它可以增加建筑物的視覺吸引力，并為連廊賦予現(xiàn)代感和創(chuàng)意性。

采用斜拉梁結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)勢在于：

● 結(jié)構(gòu)形式簡潔明了，受力明確，能夠形成較大的跨度。

● 梁體較輕，可以減少結(jié)構(gòu)的自重，降低對基礎(chǔ)的要求。

● 拉桿可以靈活布置，以適應(yīng)不同的建筑造型和功能需求。

斜拉梁結(jié)構(gòu)方案的劣勢在于：

● 斜拉桿的錨固問題需要特殊處理，以確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。

● 斜拉桿的設(shè)計(jì)和施工需要專業(yè)人員操作，以確保其質(zhì)量和安全性能。

方案3：下張弦梁

下張弦梁是一種結(jié)合了下弦預(yù)應(yīng)力拉索和鋼梁的結(jié)構(gòu)形式。其特點(diǎn)是在梁的下部設(shè)置預(yù)應(yīng)力拉索，通過張拉力使梁體承受荷載。這種結(jié)構(gòu)形式可以為連廊增添流暢的曲線和優(yōu)雅的形態(tài)，從而增加建筑物的視覺吸引力。

采用下張弦梁結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)勢在于：

● 跨度大：由于下張弦梁使用了預(yù)應(yīng)力拉索，可以在較小的梁高下實(shí)現(xiàn)較大的跨度，有效利用空間。

● 自重輕：預(yù)應(yīng)力拉索的使用可以大幅度降低梁的自重，從而減少基礎(chǔ)和支撐結(jié)構(gòu)的負(fù)擔(dān)，降低工程造價(jià)。

● 施工方便：下張弦梁的構(gòu)件通常在工廠預(yù)制，現(xiàn)場安裝方便快捷，可以縮短施工周期。

● 靈活性：下張弦梁的構(gòu)造相對獨(dú)立，可以適應(yīng)多樣化的連廊設(shè)計(jì)需求。設(shè)計(jì)師可以根據(jù)具體項(xiàng)目的要求進(jìn)行定制，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的設(shè)計(jì)和個(gè)性化的連廊形態(tài)。

然而，下張弦梁結(jié)構(gòu)方案也存在一些劣勢：

● 維護(hù)要求高：預(yù)應(yīng)力拉索需要定期進(jìn)行檢測和維護(hù)，以確保其性能和安全。

● 設(shè)計(jì)和施工專業(yè)性要求高：下張弦梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工和檢測需要專業(yè)人員操作，以確保其質(zhì)量和安全性能。

03 經(jīng)濟(jì)性統(tǒng)計(jì)分析

結(jié)構(gòu)成本統(tǒng)計(jì):

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析：

方案1（空腹桁架）型鋼含量及綜合成本最高，相比方案2總結(jié)構(gòu)成本增加32萬元，約10%；相比方案3總結(jié)構(gòu)成本增加19萬元，約6%?？梢钥闯龈麂摻Y(jié)構(gòu)方案經(jīng)濟(jì)性差異并不大，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)充分考慮項(xiàng)目的實(shí)際需求和限制條件綜合考慮建筑美學(xué)效果等因素選擇最適合的鋼結(jié)構(gòu)方案。

總 結(jié)：

對于大型公共建筑來說，使用鋼結(jié)構(gòu)方案不僅可以提供良好的結(jié)構(gòu)性能，還可以為建筑師提供更大的設(shè)計(jì)自由度。在室外大跨度連廊的設(shè)計(jì)中，鋼結(jié)構(gòu)方案的選擇應(yīng)該綜合考慮多種因素，包括結(jié)構(gòu)性能、經(jīng)濟(jì)性、施工周期和維護(hù)成本等。從而創(chuàng)造出更加獨(dú)特和富有創(chuàng)意的建筑作品，為人們帶來更好的建筑環(huán)境和使用體驗(yàn)。

▌作者：同辰建筑 宋科

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