钢结构旋转楼梯建模制图及制造工艺
钢结构旋转楼梯深化设计与加工制作分析
钢结构旋转楼梯深化设计与加工制作分析摘要：钢结构作为绿色建筑已经被广泛的使用在现代建筑工程之中。
而用钢结构旋转楼梯作为上下空间联系的枢纽，因其圆弧型曲线旋律，会给建筑营造一种律动的环境氛围，给人以美的感染。
然而钢结构旋转楼梯的深化设计与制作安装与混泥土螺旋楼梯相比却也提高了不少难度。
本文以箱型螺旋梯梁钢结构旋转楼梯来分析、介绍其的深化设计与制作安装过程。
关键词：钢结构旋转楼梯；详图深化设计；Tekla Structure 软件加工制作胎架1 工程概况某框架商业建筑，地下3层，地上五层。
其中，一至二层的箱型螺旋楼梯（见图一）便是本工程中制作难度最大的构件类型之一。
该箱型双曲旋转楼梯楼高为6.3米，截面宽度1.4米，主要材质采用Q355B。
主要由由□1000*200*16的双曲型梯梁、6mm花纹板扇形踏步、5mm厚旋转底部封板及□400*200*12中间平台箱型梁组成（如图二所示）。
图一螺旋楼梯平面图图二螺旋楼梯模型图2 深化设计及加工制作2.1 深化设计难点：1）钢结构旋转楼梯的梯梁，因其为弯扭型空间构件，结构施工图达不到施工要求，需借助teklastructures等3D建模详图深化软件来放样完成模型的搭建及加工图纸的绘制。
2）在中间有休息平台的情况下，为保证整个楼梯的美观性，整体弧线连续性的处理。
2.2主要步骤如下：1）轴网布置，将CAD蓝图中的轴网按1：1导入tekla模型，然后找到旋转中心，画辅助圆及角度线；2）打开梁命令对话框，设置截面等参数，画第一步扇形踏步，然后再旋转命令里面设置上升高度及旋转角度，设置完成后，批量复制踏步至所需高度；3）打开tekla软件节点库里面的19号节点，对螺旋楼梯的弯扭梯梁进行建模放样，然后利用21号节点展开成平面板并输出成切割下料程序。
4）运用tekla软件生成加工图纸。
其中，螺旋梁与踏步组合在一起时，需要借助胎架放模来完成。
5）模型中休息平台处上下两段楼梯梯梁弧形的连续性处理则是做辅助踏步，将第一段楼梯的最后一个踏步点和第二段楼梯的第一个踏步点连线，然后均分画出踏步，后续同上述螺旋梁建模步骤。
旋转楼梯模板制作方法
旋转楼梯模板制作方法一、前言旋转楼梯是一种独特的设计，不仅美观大方，而且具有实用性。
制作旋转楼梯需要一定的技巧和经验，但只要掌握了正确的方法，就能轻松完成。
本文将介绍制作旋转楼梯的详细步骤和注意事项。
二、材料准备1. 木板：选择高质量的木板，根据楼梯大小和形状进行裁剪。
2. 钉子和螺丝：选择适合木板厚度的钉子和螺丝。
3. 锤子、电钻等工具：根据需要准备必要的工具。
三、制作步骤1. 制作支架：首先需要制作楼梯的支架。
将两块长条木板固定在地面上，并用螺丝固定在墙壁上。
然后将两块短条木板固定在长条木板上方，形成一个框架。
最后加入斜撑以增强支撑力。
2. 制作楼梯框架：根据设计图纸或实际测量数据，在纸上画出每个台阶的大小和形状，并将其转移到木板上。
然后用电锯或手锯将木板裁剪成所需的形状。
将每个台阶用钉子固定在楼梯支架上，确保每个台阶之间的距离均匀。
3. 制作楼梯扶手：根据设计要求制作楼梯扶手。
将扶手固定在楼梯支架上，确保其牢固可靠。
4. 油漆和装饰：最后对制作好的旋转楼梯进行油漆和装饰，使其更加美观大方。
四、注意事项1. 确保制作过程中的安全性，避免使用磨损或损坏的工具。
2. 在制作过程中需要准确测量尺寸和角度，以确保每个台阶之间的距离均匀，并且整个楼梯能够平衡稳定。
3. 在固定木板时要注意力度大小，避免损坏木板或者固定不牢固。
4. 在油漆和装饰过程中要注意安全性，并使用适合材料的油漆和装饰物品。
五、总结制作旋转楼梯需要一定的技巧和经验，但只要掌握了正确的方法，就能轻松完成。
在制作过程中要注意安全性，并准确测量尺寸和角度，确保整个楼梯能够平衡稳定。
最后进行油漆和装饰，使其更加美观大方。
钢结构旋转楼梯建模制图及制造工艺
钢结构旋转楼梯建模制图及制造工艺钢结构旋转楼梯建模制图及制造工艺一前言随着钢结构在国内的广泛应用,建筑造型对钢结构的制造提出了更高的要求,特别是高档会展中心、大型宾馆酒店、休闲中心常常会碰到旋转楼梯,其中钢结构旋转楼梯结构轻巧,流线性强、更能表现轻快气氛,为广大用户所青睐,而日常生活中遇到的旋转楼梯大多数都是混凝土结构,现场支模、现浇即可,但没有钢结构楼梯轻巧、美观。
如果采用钢结构旋转楼梯,因旋转楼梯的梯梁是空间立体结构,为螺线型,车间很难控制梯梁的空间立体形位公差,因此钢结构旋转楼梯的车间制造工艺一直成为制造中的难点,本文以新皖西宾馆内的钢结构旋转楼梯制造工艺,提出一套简便可靠的方法。
二钢结构旋转楼梯的工程特性和实体放样。
该钢结构旋转楼梯的主要结构尺寸如下:内径r = 2100 mm;外径R = 3600 mm;楼梯角度平面投影角度=218度：踏步高共计27 级;梯高H = 4800 mm;踏步高177.8mm；两侧梯梁为400X200X18箱梁;踏步板厚5 mm 花纹钢板,上铺石材装饰板, ,钢材均为Q235。
钢旋转楼梯的平面和立面结构形式如图1。
A．根据楼梯主要结构尺寸计算螺旋楼梯基本数据（以内侧梯梁为例进行计算）螺旋线高度h=4800÷218×360=7926.606mm梯梁内侧上边线螺旋半径r1=2100mm梯梁外侧上边线螺旋半径r2=2100+200=2300mm螺旋线上点坐标：X=r×cos（θ÷180×π）Y=r×sin（θ÷180×π）Z=r×（θ÷360）把螺旋线分成360个点计算坐标应用Excel电子表格计算梯梁内侧上边线螺旋坐标半径R 螺距高H 角度θX Y Z CAD座标。
旋转楼梯不会画，怎么办？教你三招！
旋转楼梯不会画，怎么办？教你三招！注：来源dop设计曲面是我们在设计工作中经常会遇到的一种元素，经常出现在一些网红店面，联合办公，商业空间中庭等开放的空间中，但很多时候作为制图方，我们面对曲面造型时候并不仅仅是欣赏，还有头疼，经常会遇到各种问题。
如：1、复杂的曲面造型在平面中怎么都表示不清楚？标弧长还是表半径？怎么定位？2、商业空间的中庭，天花，几百个弧面，每一段还不一样，怎么标？所以本期主要分为3大部分为大家解决上述问题：1、曲面造型标注中的一些原则和注意事项。
2、曲面造型平立面标注的2种方法。
3、特殊曲面造型标注案例。
一.曲面造型图纸表达原则及注意项1、曲面标注中，确定标注尺寸的唯一性。
在曲面的平面标注中，经常用到的标注的数据有弧长，半径，直径，圆心坐标，弦长，由于曲面的复杂性和不易施工性，所以作为制图来说应该尽量用少而准确的的数据去表达平面中的“点”，使其具有唯一性，没有其它数据的干扰。
（图面标注错误实例）2、站在施工方角度考虑图纸标注。
我们的平面上的尺寸标注要站在施工方的角度，考虑图纸标注能否“正确”放样弹线出来。
现场施工技术可以达到要求吗？现场放样仪器，经纬仪、水准仪、全站仪、GPS或者激光指向仪、激光铅垂仪、激光经纬仪等高精度仪器具备吗？考虑这些因素。
3、横向尺寸尽量表达在平面上，立面图不做横向尺寸表示。
这样可以避免重复的标注，其它的尺寸在展开图或者立面图中再表达，图面关系不乱。
注意：以上的3个原则不只是应用在曲面造型标注上，只是由于曲面标注的复杂和特殊所以重点提到，在其它空间标注中也均普遍适用，希望设计师引起注意。
二.曲面造型平立面标注基础曲面造型的平立面标注可以分为两种，基础的表达都可以用这两种方法去概括：1、定位基准点+标注半径——最精简的做法（画法原理图）根据任意两点的坐标，比如图中的定位点A和B坐标，连接AB，分别以A，B两点为圆心，已知的半径R画圆，两圆交点则为圆心C，根据圆心C，和两个定位点即可得出确定的一段弧长。
旋转楼梯钢结构施工方案
目录第一章工程概况 (2)第二章施工部署 (2)第三章施工准备 (4)第四章主要施工方案及技术措施 (4)第五章质量保证措施 (9)第六章施工进度保证措施 (10)第七章安全生产文明施工保证措施 (10)第八章降低成本措施 (11)工程概况1。
1基本情况本工程为保利生态体育公园配套设施（高尔夫酒店）钢结构工程，土建工程已进入.旋转钢楼梯位于该楼西段的墙外侧。
楼梯总高度11.5米，总重量29吨。
1.2施工现场难点本工程位于，施工场地窄小，材料运输受时间的限制.我们考虑将大部分构件放在加工场预制，以减少汽车运输的频率和施工现场的压力。
施工部署2。
1工程质量目标：旋转楼梯分部工程验收一次合格率100%。
2.2现场文明安全管理目标：施工期间杜绝一切重大安全事故，认真做好施工区域内的安全保证工作。
2.3施工组织管理机构：为确保工程质量达标，我们将选择有经验、有责任心的管理人员，按照管理层和作业层分开设置，统一指挥的原则,建立现场管理班子，设置质量管理机构,互相配合，协调与甲方、设计等各方关系，实现质量目标.2.4劳动力配备计划：根据本工程的特点，分为加工场和施工现场两部分，全部劳动力由生产技术负责人统一调配。
2.5机械设备配备2.6施工中执行的规范、规定钢结构工程施工质量验收规范GB50205—2001建筑钢结构焊接规程JGJ81—91建筑安装工程质量评定统一标准GB50300—2001重庆市建设工程现场管理环境保护工作基本标准四建质量手册、环保手册、程序文件、管理标准。
施工准备3。
1技术准备3。
1.1图纸、图集、规范、规程等。
3.1.2人员准备:按重庆市规定，配备持证人员上岗。
3.1。
3组织有关人员熟悉图纸,进行图纸会审和交底，落实设计存在的问题和解决方法.3。
1。
4编制分项施工方案3。
2生产准备3。
2。
1与甲方现场代表协调，解决好现场用电、用水等问题.3。
2.2准备一切施工用机具、工具。
主要施工方案及技术措施4.1工程特点:4。
旋转钢楼梯施工详图
第四课：旋转楼梯建模案例
《无师自通》初级课程 第四课 非常明显。
《无师自通》初级课程 第四课
我们来再次创建一种楼梯: 在竖直方向上随便点击 2 个点：
《无师自通》初级课程 第四课
《无师自通》初级课程 第四课
《无师自通》初级课程 第四课
第四讲：如何隐藏构建
如何隐藏构建： 我们选中一个螺旋的楼梯，如图：
右键：
《无师自通》初级课程 第四课
《无师自通》初级课程 第四课
《无师自通》初级课程 第四课
第三讲：螺旋楼梯
好了，我们点击【窗口】如下：
最后如图：选Leabharlann 最后一个图：【放大】也就是
视图。
打开： 选择：
【放大镜】
《无师自通》初级课程 第四课
在
视图下：
选择【10-0】.【10-3】 【10-6】三点：就会创建成功如图的梯子：
《无师自通》初级课程 第四课
2. 右键单击零件并选择以精确线显示。 要隐藏视图中所有未选定的零件，请执行以下操作：
1. 选择想要保持可见的零件。 2. 右键单击并选择只显示选择的。 未选定的零件会变得几乎透明。 要【完全隐藏未选定】的零件，请在选择该命令时按住 【Shift】 键。 要将未选定的零件显示为杆件，请在选择该命令时按住 Ctrl 键。 1. 要使零件重新可见，请执行以下操作之一：
《无师自通》初级课程 第四课 大家可能注意到了坐下脚的螺栓距离太小，嘿嘿，下面我们就进行修改:
《无师自通》初级课程 第四课
我们按住 CTRL+R 键进行旋转，查看螺栓情况。
ESC 退出。 双击梯子打开对话框： 修改：
《无师自通》初级课程 第四课 再次查看;
《无师自通》初级课程 第四课 左下角什么也没有了：
钢结构旋转楼梯设计及尺寸解析。
钢结构旋转楼梯设计及尺寸解析。
楼梯作为连接楼层的工具，也能成为家装中的点睛之笔，或者者简单大气，或者者金碧堂皇，选择适合的楼梯装修方式，设计最好的楼梯样式，也能给家中增加许多的亮点。
旋转楼梯通常称为螺旋形或者螺旋式楼梯，一般为缭绕1根单柱布置。
因为其流线造型美观、典雅，节省空间而受欢迎。
下面小编就为大家解析钢结构旋转楼梯设计及尺寸。
钢结构旋转楼梯设计及尺寸解析1、构造原理螺旋式楼梯一般为缭绕1根单柱布置，平面呈圆形。
其平台以及踏步均为扇形平面，旋转楼梯构造图踏步内侧宽度很小，并构成较陡的坡度，行走时不安全，且构造较繁杂。
旋转楼梯省空间，如果空间比较小，1般来说，旋转楼梯的洞口尺寸最小可以开到1.3米x1.3米，或1.4米x1.4米，现在的旋转楼梯也就是中柱旋转式楼梯，它的受力点只有1个，即中心受力。
这样的结构造成为了如在楼梯的外侧行走的话，踏步板处于上下晃动状况。
这是所有中柱旋转式楼梯共有的缺陷，而且楼梯的通行半径越大，晃动患上越利害。
旋转楼梯的承重力一般是150公斤—200公斤，相比之下，其它成品钢木楼梯的承重1般是在400公斤。
也有无中柱的螺旋式楼梯，这类螺旋式楼梯主要靠踏步下的双螺旋梁来支持荷载，或者者由楼梯的栏杆来支持荷载。
相对于来讲无中柱的对于有中柱的更繁杂，楼梯遭到弯、扭、剪、压等多种组合在1起的力的作用，受力繁杂，不好计算。
在无中柱楼梯中栏杆受力的更为繁杂1些，由于栏杆1般较窄，梁的平面外不乱不好节制。
钢结构旋转楼梯设计及尺寸解析2、利用场合梵蒂冈博物馆的旋转楼梯这类楼梯不能作为主要人流交通以及疏散楼梯，但因为其流线造型美观、幽美、典雅，空间上比较节省，经常使用于楼层数不多的写字楼、居民楼或者作为建筑小品布置在庭院或者室内使用。
3、设计旋转楼梯蓝图细化因为旋转钢楼梯施工蓝图只是对于该旋转楼梯的起始标高、构件轴线、连接节点等做出标注，没有对于旋转钢楼梯进行细部的链接设计，这样就增添了旋转钢楼梯的下料、制作的难度，为保证制作出精准尺寸的楼梯便于安装施工，就要依据施工蓝图将旋转钢楼梯进行细化，细化成能够知足制作请求的图。
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钢结构旋转楼梯建模制图及制造工艺
一前言
随着钢结构在国内的广泛应用,建筑造型对钢结构的制造提出了更高的要求,特别是高档会展中心、大型宾馆酒店、休闲中心常常会碰到旋转楼梯,其中钢结构旋转楼梯结构轻巧,流线性强、更能表现轻快气氛,为广大用户所青睐,而日常生活中遇到的旋转楼梯大多数都是混凝土结构,现场支模、现浇即可,但没有钢结构楼梯轻巧、美观。
如果采用钢结构旋转楼梯,因旋转楼梯的梯梁是空间立体结构,为螺线型,车间很难控制梯梁的空间立体形位公差,因此钢结构旋转楼梯的车间制造工艺一直成为制造中的难点,本文以新皖西宾馆内的钢结构旋转楼梯制造工艺,提出一套简便可靠的方法。
二钢结构旋转楼梯的工程特性和实体放样。
该钢结构旋转楼梯的主要结构尺寸如下:内径r = 2100 mm;外径R = 3600 mm;楼梯角度平面投影角度=218度：踏步高共计27 级;梯高H = 4800 mm;踏步高177.8mm；两侧梯梁为400X200X18箱梁;踏步板厚5 mm 花纹钢板,上铺石材装饰板, ,钢材均为Q235。
钢旋转楼梯的平面和立面结构形式如图1。
A．根据楼梯主要结构尺寸计算螺旋楼梯基本数据（以内侧梯梁为例进行计算）
螺旋线高度h=4800÷218×360=7926.606mm
梯梁内侧上边线螺旋半径r1=2100mm
梯梁外侧上边线螺旋半径r2=2100+200=2300mm
螺旋线上点坐标：X=r×cos（θ÷180×π）
Y=r×sin（θ÷180×π）
Z=r×（θ÷360）
把螺旋线分成360个点计算坐标
应用Excel电子表格计算梯梁内侧上边线螺旋坐标
半径R 螺距高H 角度θX Y Z CAD座标
2100 7926.606 0 2100 0 0 2100,0,0
1 2099.68 36.65005 22.01835 2099.68,36.65,22.02
2 2098.721 73.28894 44.0367 2098.72,73.28,44.04
3 2097.122 109.9055 66.05505 2097.12,109.9,66.06
4 2094.88
5 146.488
6 88.0734 2094.88,146.49,88.07
……………………
358 2098.721 -73.2889 7882.569 2098.72,-73.29,7882.57
359 2099.68 -36.6501 7904.588 2099.68,-36.65,7904.59
360 2100 -5.1E-13 7926.606 2100,-0,7926.61
应用Excel电子表格计算梯梁外侧上边线螺旋坐标
半径R 螺距高H 角度θX Y Z CAD座标
2300 7926.606 0 2300 0 0 2300,0,0
1 2299.65 40.14053 22.01835 2299.65,40.14,22.02
2 2298.599 80.26884 44.0367 2298.60,80.27,44.04
3 2296.848 120.3727 66.05505 2296.85,120.37,66.06
4 2294.397 160.4399 88.0734 2294.40,160.44,88.07
……………………
358 2298.599 -80.2688 7882.569 2298.60,-80.27,7882.57
359 2299.65 -40.1405 7904.588 2299.65,-40.14,7904.59
360 2300 -5.6E-13 7926.606 2300,0,7926.61
梯梁内侧上边线螺旋线投影线长：L1=r1×2π= 13194.68mm
梯梁内侧上边线螺旋线实长：L2=SQRT(L1×L1+ h×h)= 15392.56mm
楼梯内侧上下边线间投影高度：h1=400÷L1×L2=466.63 mm
B．根据螺旋楼梯基本数据进行CAD实体放样
在Excel电子表格复制整体螺旋线坐标，在CAD命令项中输入spline命令，然后在CAD命令项中粘贴螺旋线坐标，分别完成梯梁内外侧上边线螺旋线输入。
然后将上边线往下h1=466.63 mm即为梯梁下边线。
以同样的方法完成内外梯梁边线输入。
在CAD命令项中输入loft（放样）命令，选择相邻两根边线用放样命令建扭曲面，分别建四个扭曲面。
然后在CAD命令项中输入loft（放样）命令Thicken （加厚），
选择扭曲面向梁箱体内侧加厚18mm成实体，完成四个面加厚，即完成螺旋线梯梁实体建模，另外楼梯踏步建模同直跑楼梯相似，比较简单此处不在加以说明。
C．根据实体模型出图，在CAD中从模型不同视图方向用solprof（抽壳）命令抽壳，标注壳体出制作图。
D．螺旋体梁的翼缘板及腹板展开（以内侧梯梁为例进行展开）。
螺旋体梁的翼缘板展开，翼缘板展开数据计算：
内边线直径D=4200mm
翼缘宽度B=200mm
螺旋线高度h=7926.606mm
内螺旋线投影长b1=D×π=13194.69mm
外螺旋线投影长b2=(D+200)×π=14451.33mm
内螺旋线实长L1=SQRT(b1×b1+ h×h)=15392.56mm
外螺旋线实长L2=SQRT(b2×b2+ h×h)=16482.47mm
螺旋内边展开半径实长 R1=B×L1/(L2-L1)=2824.55mm
螺旋外边展开半径实长 R2=B+R1=3024.55mm
螺旋线展开料夹角a=L1×180/π/R1=312.24度
本楼梯实际投影夹角为 c=218度
本楼梯实际展开夹角为 d=a×c/360=189.08度
展开料缺口外螺旋线弦长A=2×R2×SIN((360-d)/2)=6030.12mm
根据上表计算数据对翼缘板进行放样及数控下料。
（放样图见图2）
螺旋体梁的腹板展开，腹板展开数据计算：
内边线直径D=4200mm
内螺旋线投影长b1=D×π=13194.69mm
本楼梯实际投影夹角为 c=218度
本楼梯实际内螺旋线投影长b=b1×218/360=7990.12mm
本楼梯实际高度H=4800
根据上表计算数据对腹进行放样及数控下料。
（放样图见图3）
三制作工艺
由于钢结构旋转楼梯螺旋型的特性, 故有其特有的制造难点:
(1) 钢结构旋转楼梯的18mm 厚内侧梯梁板均是由螺旋线组成,由空间点来描述难以展开的平面,车间放样、下料、装配、焊接比较困难;
(2) 由于钢结构旋转楼梯建立在立体空间上,各点空间位置及各部件相互定位困难;
(3) 梯梁为400X200X18箱梁,压制成螺旋型较难,再加之焊接变形、运输变形等,不易保证楼梯的螺旋线型。
针对以上难点,我们采取了以下一些特有的措施:
(1) 制定系统的工艺程序,由每一步的精度控制及有效工艺措施来控制整个产品的制作过程，以保证产品尺寸精度及焊接质量;
(2) 螺旋梯梁板材拼装前预成型。
由于本楼梯梁板材厚度为18mm，厚度较大必须在拼装前对板材进行预成型，由于腹板在其投影圆的柱面上，因此可以用滚轴滚制成型，如上图3展开腹板滚制成型，滚轴平行于图示滚轴平行线对腹板平料以直径4200mm进行滚制，如果考虑板材成型后回弹时可对钢板进行适当的过量滚制。
在滚制时利用检验模板垂直于卷好后的梯梁腹板i的滚轴平行线对腹板进行靠模检验,看是否符合D4200模板弧度,反复调整检验,直到合模为止。
翼缘板预成型须制作胎样，比较麻烦，就不在单独进行板材预成型了，而在梯梁拼装时在拼装胎架上边成形边拼装。
(3) 为保证梯梁的螺旋线的空间位置,螺旋楼梯梁拼装前必须制作胎架,并且检验胎架尺寸，保证胎架尺寸正确后方可上胎架拼装，拼装完成焊接前，必须对拼装尺寸进行检查，保证尺寸正确后方可焊接，焊接必须有合理的焊接顺序及焊接工艺，以减少不必要的焊接变形，焊接过程中必须对构件尺寸进行适时监控，以减少焊接变形，保证构间尺寸，焊接完成后对构件尺寸进行检查，对未达到尺寸要求的变形进行校正。
(4) 为保证车间制作好的钢旋转楼梯运输方便,将旋转楼梯分段,但同一个螺旋楼梯必须整体拼装后分段，尽量不要同一旋转梯段中不同运输或吊装分段单独放胎架制作，这样很难保证梯段间光顺过度。
运输过程加一些支撑予以加固, 控制变形,到现场用连接板按胎架上划好的对合线拼装成一个整体。
四小结
(1) 钢结构螺旋楼梯,结构合理，形式优雅。
新皖西宾馆内的钢结构旋转楼梯在车间制作工程中通过对其结构形式的深入研究,提出了一套合理的放样制图，制造工艺,该工艺制造简便,精度又高,为钢结构企业制造钢结构旋转楼梯提供参考。
(2) 该工艺不但适用于箱型梯梁旋转楼梯,也适用于板式梯梁或H钢梯梁旋转楼梯,同样也适用于一般旋转式钢结构产品。
参考文献
【1】《钢结构施工质量验收规范》（GB50205-2001）
【2】《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）
【3】《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
【4】龚景海、邱国志著，空间结构计算机辅助设计：中国建筑工业出版社。