为适应天津经济社会快速发展,体现城市发展定位钢结构支撑体系,完善城市文化服务功能,全面提升城市形象,满足人民群众日益增长的文化需求,天津市于2008年在市中心规划建设天津图书馆新馆。
天津图书馆位于天津市文化中心区河西区越秀道以东、乐园道以南、隆昌道以西、平江道以北,是集文献信息资源收藏、整理、保管、研究、服务等功能于一体的综合性大型公共图书馆,是一座以独特的理念和设计理念打造的“智慧建筑”。
天土的设计理念是提供一个自由舒适的阅读场所,一个相对集中的阅读空间,一个学术性极强的阅读交流空间,拥有最新的科技和高度专业化的信息处理,是一个设施,同时也是一个读者自由交流、探索新知识的平台,是一个在两种功能共存融合的空间中创造的建筑,是一个公共学习的知识主题公园。
天图的建筑设计有着清晰便捷的交通流线钢结构支撑体系,整个建筑的结构体系以共享空间为中心,周围以阶梯式平台和网格状的墙体与梁柱围合,形成层层交错重叠的空间,各种功能场所存在于这些空间之中。
这样的建筑体系体现了建筑的整体特征:通过控制墙体交叉口的形式和规格,实现空间的自由划分,并通过墙体、楼板材质、色彩的变化,塑造不同特色的空间。
天津图书馆是由天津市城市规划设计院与日本山本理研设计工坊联合设计,该项目结构形式复杂,导致结构梁柱节点处交叉口数量较多,且构件多为箱形截面,相对较为小截面、厚壁设计,并在施工过程中采用了新型的节点设计。
天土项目主体钢结构为组合钢框架与复杂空间桁架一体化的结构体系,敞开空间多、跨度大、柱不连续、层间刚度变化大、楼层洞口多、水平方向多处超限结构,连接薄弱,局部转换构件多,结构力传递路径复杂,扭矩效应明显。
天图设计所采用的钢结构体系是对建筑业实施钢材化的响应,它的建成不仅丰富了我国钢结构建筑形式、积累了丰富的工程技术成果,而且对现有的建筑钢结构设计规范进行了更新、完善或补充,将对新型结构体系的应用起到示范和推动作用。
目前,我国执行的钢结构建筑设计规范及设计图则,落后于近年来迅速发展的新型复杂结构体系,主要表现在结构体系的计算分析方法、节点的计算与施工等方面,也给工程计量与计价带来了挑战与研究课题。
天津图书馆采用的新型组合钢结构框架为支撑与复杂空间桁架一体化的复合结构,是该结构首次应用于本市公共设施项目,在施工技术、工艺方面还有很大的探索空间,对结构体系和节点的分析研究将有助于体系和节点相关标准规范的完善和补充。