在這個顏值即正義的時代，產(chǎn)品在不斷地追求更薄。

在建筑行業(yè)，如圖 1和圖 2所示的日本靜岡的Coeda House咖啡館和美國加利福尼亞州的Steve Jobs Theater等。建筑設(shè)計師均采用了極為纖薄的屋面，使得建筑整體呈現(xiàn)出輕盈、通透的視覺效果。然而高昂的造價，使得類似建筑難以大規(guī)模應(yīng)用。

圖 1 Coeda House

圖 2 Steve Jobs Theater 

國內(nèi)傳統(tǒng)的屋面結(jié)構(gòu)通常采用鋼梁形式，并在鋼梁外包覆鋁板（圖 3）。然而，鋼梁為了承受荷載和保證結(jié)構(gòu)強度，本身就具有一定的尺寸和厚度，再加上外部包裹的鋁板，讓結(jié)構(gòu)整體的厚度變得非常大。因此，尋找替代方案或者優(yōu)化屋面結(jié)構(gòu)設(shè)計成為了當前需要重點關(guān)注的方向。

圖 3 傳統(tǒng)屋頂構(gòu)造形式

板桁架是一種專門針對于大跨度屋面的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)體系。通過在兩塊平行鋼板中間焊接W型腹板，形成雙向傳力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，使得結(jié)構(gòu)具有良好的受力性能。同時，板桁架的圍護鋼板參與受力，進一步增強結(jié)構(gòu)的承載性能。對于無其他裝飾需求的項目，只需在上下弦板表面涂刷薄薄一層氟碳漆，對厚度的影響幾乎可忽略。

圖 4 板桁架

 圖 5 板桁架內(nèi)部結(jié)構(gòu)

上海青浦元蕩橋的橋面飄板就采用了超薄板桁架屋面與超細立柱相結(jié)合的設(shè)計，屋面與立柱連接位置的厚度僅有100mm，而邊緣厚度最薄可達到6mm。這種輕巧的設(shè)計理念，使得整座橋在視覺上更加輕盈、靈動。此外，板桁架屋面與立柱連接的位置進行了抗震節(jié)點加強措施，增強了整體結(jié)構(gòu)的空間穩(wěn)定性，同時保證了結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度。板桁架參與的多個項目都得到了國內(nèi)外的認可并獲得了著名獎項，充分展現(xiàn)了其在工程建設(shè)領(lǐng)域的卓越貢獻。

圖6 元蕩橋上的橋頂飄板

除上海外，板桁架在全國也有多個項目落地，例如武義星光美術(shù)館、鄭州北龍湖城市展廳、海寧德俊總部雨棚、杭州綠景堂雨棚等，如圖7~10所示。

圖7 武義星光美術(shù)館

圖8 鄭州北龍湖城市展廳

圖9 海寧德俊總部雨棚

圖10 杭州綠景堂雨棚

以星光美術(shù)館為例，具體分析板桁架在屋面結(jié)構(gòu)上的實際應(yīng)用。星光美術(shù)館位于浙江武義市，是一個城市微更新項目，原址為當?shù)氐睦夏昊顒又行摹榱嗽诒Ａ衾夏昊顒又行脑泄δ艿幕A(chǔ)上增加一定的開放空間，建筑設(shè)計師采用了板桁架對建筑進行改造。板桁架在工廠加工時進行了開槽處理，使得玻璃幕墻頂部可以嵌入板桁架內(nèi)。雖然幕墻開槽對結(jié)構(gòu)強度造成了很大的影響，結(jié)構(gòu)最終完成厚度仍然僅有150mm（邊緣厚度為70mm），充分展示了板桁架卓越的抗彎剛度和強度。而支撐板桁架的立柱僅為83mm，實現(xiàn)了超薄屋面和超細立柱的整體效果。此外，板桁架內(nèi)部設(shè)置了一些圓形燈控，并預(yù)先埋設(shè)了電線管，使得板桁架底部保持在一個完整的平臺，從而增強了結(jié)構(gòu)整體的簡潔通透。板桁架的精細加工和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使得整個建筑看起來輕盈而富有設(shè)計感。

圖11 超細立柱

圖12 星光美術(shù)館夜景

通過上述案例，板桁架充分展現(xiàn)了其在建筑屋面設(shè)計中超薄和高強的特點，相信這一創(chuàng)新結(jié)構(gòu)未來能為建筑師在建筑的設(shè)計重提供更多的思路和選擇方案。

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