建筑學現代主義有一種美學觀點，即希望空間與結構相統(tǒng)一。鋼結構的發(fā)展為建筑師塑造大跨度、純幾何形態(tài)創(chuàng)造了可能性。本文結合鋼結構的材料特點與建筑史中大跨度結構的形式，闡述了鋼結構在營造大跨度空間，尤其是大跨度屋頂方面的作用及其在實際設計中的應用。
若要討論鋼結構如何營造大跨度屋頂，就要首先了解建筑的大跨度屋頂是如何演變的。隨著社會的發(fā)展和對空間需求的復雜化，人類很早就開始尋求在結構上營造大跨度空間的方法并仿造洞穴的架構方式建造了磚石拱與穹頂。
鋼材在應用于建筑結構之初就展現出了卓越的性能：桿件截面小、施工方便、不燃（相對于傳統(tǒng)木材）。隨著生產的普及以及建筑構件的不斷改進，鋼材逐步具備了搭建大跨度屋頂的條件。筆者認為鋼結構之所以適合營造大跨度屋頂主要有以下幾方面原因：
若要塑造球形、三角形甚至空間曲面形狀的空間結構，勢必要擺脫傳統(tǒng)的平面式墻以及柱板式水平受力體系。鋼結構構件強度高、截面小、長細比大，多為桿件受力體系，其中，梁、柱、拉桿、壓桿等構件之間的連接方式多為鉚接或焊接，可以根據受力情況而自由布置，同時就圍護層的面積而言，結構所占的比重很小，因此為塑造空間效果創(chuàng)造了更多余地。
鋼材與混凝土等其他主要建筑材料相比，其強度和彈性模量較高、自重較輕，制成鋼結構的塑性和韌性好，在相同的跨度和荷載條件下，鋼屋架的自重只有混凝土屋架的1/3~1/4，鋼材的這種特性為建造跨度更大、高度更高的建筑結構提供了可能性。
目前鋼結構建筑在高層、超高層建筑上的應用日益成熟，逐漸成為主流的建筑形式，是未來建筑的發(fā)展方向。
對于建筑外觀，建筑師始終在結構理性與建筑美學之間尋找平衡，以路易斯康為代表的許多建筑師熱衷于暴露真實結構，掩飾非承重部分，這種做法也賦予了建筑理性。
從結構理性的角度來講，鋼結構因其獨特的體量、材質肌理和外觀處理的可能性，成為了表現結構理性的..，鋼結構甚至可以一絲不茍地貼合彎矩圖來塑造空間，幾乎能做到結構理性的極致。
由于鋼結構具有獨特而優(yōu)越的材料性能，包括空間受力體系、桿材的特點以及理性化布置的可行性，十分適合制作成薄殼、網殼結構的大跨度屋頂，同時鋼結構在營造大跨度屋頂方面的力學性能也能為其他形式的類穹頂空間提供借鑒。
當前位置：
熱門推薦
