鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點的科學性

影響鋼結(jié)構(gòu)建筑中節(jié)點形式的因素有很多，節(jié)點的分類較為復雜，根據(jù)連接件的位置關(guān)系，節(jié)點可分為：搭接節(jié)點、平接節(jié)點、角接節(jié)點、對接節(jié)點等；根據(jù)節(jié)點的連接工藝不同可分為：焊接節(jié)點、鉚接節(jié)點、螺栓連接節(jié)點、銷栓連接節(jié)點、膠結(jié)連接節(jié)點等。

鋼結(jié)構(gòu)建筑中的節(jié)點根據(jù)其所起到的作用不同，大體可分為結(jié)構(gòu)性節(jié)點和構(gòu)造性節(jié)點。結(jié)構(gòu)性節(jié)點是結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間連接的節(jié)點，是建筑結(jié)構(gòu)中力的集中點與傳遞點，起到完成各構(gòu)件之間力的傳遞的作用，體現(xiàn)著各構(gòu)件之間的穩(wěn)定性和受力平衡，如：桿件與桿件之間的連接、索與索之間的連接、桿件與索之間的連接、構(gòu)件與支座之間的連接等。節(jié)點處的不同構(gòu)件受力方式不同，拉力、壓力、剪力等不同形式的力都反映在節(jié)點處，節(jié)點將這些力連接成一個整體，形成一個個視覺焦點，壓力在節(jié)點處往往雄健有力，增加空間的力量感，而拉力則輕盈明快，給空間增添活躍感。約翰內(nèi)斯堡體育館采用了一種懸掛結(jié)構(gòu)，節(jié)點連接了拉索與平衡桿，節(jié)點處拉索通過平衡桿處的封板將拉力轉(zhuǎn)化為壓力，節(jié)點部位的加勁肋增加了節(jié)點的剛度和強度，實現(xiàn)了力的平衡。圖中拉索顯然承受很大的力的作用，維持受力平衡的節(jié)點顯得強勁有力，體現(xiàn)出節(jié)點作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的力學美。以同濟大學B樓中庭大廳的屋頂為例，采用四角錐體系網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，支撐起大跨度空間的覆頂，采用螺栓球節(jié)點，具有節(jié)點部位沒有偏心、受力狀態(tài)好等優(yōu)點。

構(gòu)造性節(jié)點，連接的是鋼結(jié)構(gòu)建筑的附屬功能構(gòu)件與結(jié)構(gòu)構(gòu)件，是皮與骨的連接，節(jié)點處不同的材質(zhì)有著不同的肌理變化和材料質(zhì)感，如鋼材與玻璃、鋼材與膜材等，這些不同的材料在節(jié)點處形成強烈的對比，展現(xiàn)出各種材料的沖突，節(jié)點使這些材料在沖突中形成一種和諧、穩(wěn)定的關(guān)系，突出不同材料的交融。以玻璃幕墻與受力構(gòu)件之間的連接為例，玻璃幕墻與結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的連接方式較為多樣，如明框式玻璃幕墻構(gòu)造、隱框半隱框玻璃幕墻構(gòu)造、全玻式玻璃幕墻構(gòu)造、點支玻璃幕墻構(gòu)造等。例如上海當代藝術(shù)館的玻璃幕墻即采用點支玻璃幕墻構(gòu)造，“每塊玻璃的四個角分別由不銹鋼支撐爪件作四點固定，在支撐爪件背后設(shè)有11mm的鋼索系統(tǒng)縱橫繃緊固定”，這種點支玻璃幕墻更強調(diào)玻璃的通透性，使得建筑外立面更具特色、內(nèi)部空間更顯開敞。正是由于節(jié)點構(gòu)造的不斷進步才更好地展現(xiàn)了不同材料的特征與性能

鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點的藝術(shù)性

節(jié)點的藝術(shù)性一方面體現(xiàn)在其本身所展現(xiàn)出的力學美上，另一方面體現(xiàn)在節(jié)點對建筑表現(xiàn)形式與空間的塑造中。節(jié)點的設(shè)計可以豐富建筑的立面，構(gòu)造節(jié)點在聯(lián)系建筑的表皮與骨架時，會帶來立面上的肌理，充分利用節(jié)點的形態(tài)，可以突出立面的表現(xiàn)形式。如東京國際會議中心的玻璃幕墻的節(jié)點設(shè)計，突出了簡潔有力的立面形式。

節(jié)點的設(shè)計可以成為內(nèi)部空間塑造的重要形式，節(jié)點往往設(shè)計于結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)折處，結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)折通常會帶來空間的變化，因此節(jié)點的設(shè)計對于空間的變換與界定有著重要意義。如雷諾中心中廊道的設(shè)計，在圓柱形鋼管上套了單獨設(shè)計的構(gòu)件，完成工字形和圓形截面的結(jié)合，同時鋼柱與橫檔共同界定出廊道空間。

節(jié)點的連接方式同樣對內(nèi)部空間的塑造起著重要作用，節(jié)點的設(shè)計不只是局部設(shè)計，它對于建筑整體有著不可忽視的影響，如螺栓球節(jié)點展現(xiàn)出的是靈活輕盈的特性，焊接則更具力度，在漢堡航空港候機樓和日本關(guān)西國際機場的巨大鋼管桁架中，采用直接連接的方式相貫焊接，沒有多余的連接構(gòu)件，節(jié)點體系干凈利落，營造出開敞的大空間。

相貫焊接

節(jié)點作為結(jié)構(gòu)和構(gòu)造上起到起承轉(zhuǎn)合作用的重要部分，在設(shè)計中體現(xiàn)著受力特點和材料的多樣性，每一個轉(zhuǎn)折都體現(xiàn)著材質(zhì)的變化、力的作用以及光影的變化。節(jié)點系統(tǒng)的設(shè)計在鋼結(jié)構(gòu)建筑中起到重要的作用，它作為局部，與建筑這一整體系統(tǒng)融為一體，形成一個由內(nèi)而外、由局部到整體的邏輯系統(tǒng)。正是因為節(jié)點設(shè)計的復雜性和多樣性，在節(jié)點處才更能體現(xiàn)一個建筑師的設(shè)計思想，或輕快或有力，或質(zhì)樸厚重，或變化多樣。建筑師在細節(jié)處追求精致的構(gòu)造，如結(jié)構(gòu)收頭的處理、材料交接的轉(zhuǎn)折等，精致的節(jié)點設(shè)計可能看起來一目了然，卻能精確地融合入整個建筑，與其他構(gòu)件一同構(gòu)建出尺度、層次均豐富細膩的空間。