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建筑鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展 揭開城市發(fā)展新篇章

作者：建筑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
時(shí)間：2010-09-01 12:50:03 [收藏]
建筑鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科技水平快速發(fā)展的具體體現(xiàn)。近年來，在高層重型鋼結(jié)構(gòu)、大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)、鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)住宅的共同...
    關(guān)鍵詞：建筑鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展
        建筑鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科技水平快速發(fā)展的具體體現(xiàn)。近年來，在高層重型鋼結(jié)構(gòu)、大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)、鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)住宅的共同發(fā)展推動(dòng)下，我國城市經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。這些鋼結(jié)構(gòu)的廣泛運(yùn)用展示和證明了它的建筑魅力，以及無限的發(fā)展空間。

        高層重型鋼結(jié)構(gòu)成為城市的重要標(biāo)志

        高層鋼結(jié)構(gòu)建筑是一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科技水平的反映，也往往被當(dāng)作是一個(gè)城市的重要標(biāo)志性建筑。在超高層建筑中往往采用部分鋼結(jié)構(gòu)或全鋼結(jié)構(gòu)建造，超高層建筑的發(fā)展體現(xiàn)了我國建筑科技水平、材料工業(yè)水平和綜合技術(shù)水平的提高。

        從20世紀(jì)80年代至今我國已建成和在建高層鋼結(jié)構(gòu)達(dá)80多幢，總面積約600萬平方米，鋼材用量60多萬噸。高層、超高層建筑的樓板和屋蓋具有很大的平面剛度，是豎向鋼柱與剪力墻或筒體的平面抗側(cè)力構(gòu)件，能使鋼柱與各豎向構(gòu)件起到變形協(xié)調(diào)作用。北京和上海新建和在建高層鋼結(jié)構(gòu)房屋數(shù)量超過了10幢。如上海環(huán)球金融中心101層，高492米，用鋼量6.5萬噸，中關(guān)村金融中心建筑面積11萬平方米，高度為150米，用鋼量1.5萬噸。今后，全國每年將有200萬平方米至300萬平方米高層鋼結(jié)構(gòu)建筑施工，用鋼量約45萬噸。

        大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)持續(xù)發(fā)展

        近年來，以網(wǎng)架和網(wǎng)殼為代表的空間結(jié)構(gòu)繼續(xù)大量發(fā)展，不僅用于民用建筑，而且用于工業(yè)廠房、候機(jī)樓、體育館、大劇院、博物館等。開發(fā)空間鋼結(jié)構(gòu)的新材料、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)、新節(jié)點(diǎn)、新工藝，實(shí)現(xiàn)大跨度與超大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)抗震工程建設(shè)。展望未來，應(yīng)在重點(diǎn)、熱點(diǎn)、難點(diǎn)的科技領(lǐng)域開拓和發(fā)展各類新型、適用、美觀的空間鋼結(jié)構(gòu)，并且無論在使用范圍、結(jié)構(gòu)型式、安裝施工工法等方面均具有中國建筑結(jié)構(gòu)的特色。如杭州、成都、西安、長春、上海、北京、武漢、濟(jì)南、鄭州等地的飛機(jī)航站樓、機(jī)庫、會(huì)展中心等建筑，都采用圓鋼管、矩型鋼管制作為空間桁架、拱架及斜拉網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，其新穎和富有現(xiàn)代特色的風(fēng)格使它們成為所在中心城市的標(biāo)志性建筑。

        據(jù)中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)空間結(jié)構(gòu)分會(huì)統(tǒng)計(jì)：網(wǎng)架和網(wǎng)殼的生產(chǎn)已趨于平穩(wěn)狀態(tài)，每年建造1500座，約250萬平方米，用鋼約7萬噸，懸索和膜結(jié)構(gòu)目前處于發(fā)展階段，用量還不大，專家預(yù)計(jì)每年將以20%的速度增加。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，根據(jù)實(shí)際需要將在我國研究、設(shè)計(jì)、制作和安裝150米至200米，甚至將大于200米的大跨度與超跨度的空間鋼結(jié)構(gòu)。

        揭開輕鋼結(jié)構(gòu)新的篇章

        輕鋼結(jié)構(gòu)是相對(duì)于重鋼結(jié)構(gòu)而言的，其類型有門式剛架、拱型波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)等，用鋼量(不含鋼筋用量)一般為每平方米30公斤。門式剛架房屋跨度一般不超過40米，個(gè)別達(dá)到70多米，單跨或多跨均用，以單層為主，也可用于二層或三層建筑，拱型波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)跨度一般為8米，每平方米自重僅為20公斤，每年增長約100萬平方米，用鋼4萬噸。門式剛架和拱型波紋鋼屋蓋都有相應(yīng)的設(shè)計(jì)施工規(guī)程、專用軟件和通用圖集。

        自進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來，我國鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展十分迅速，特別是一些代表城市標(biāo)志性高層建筑的建成，為鋼結(jié)構(gòu)在我國的發(fā)展揭開了新的一頁。如世界第三高的金茂大廈已竣工，現(xiàn)已投入運(yùn)營。據(jù)了解，世界第一高度的上海浦東環(huán)球金融中心，高460米，建筑面積為31萬平方米，現(xiàn)正在加緊建設(shè)中。由外商投資的大連總統(tǒng)大廈，正在加緊籌建之中，共95層，建成后其高度將名列世界前茅。

        輕鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展則更是如火如荼，特別在工業(yè)廠房的建設(shè)中則更為迅猛。從鋼結(jié)構(gòu)制造加施工企業(yè)數(shù)量的大幅增長就可見一斑，如上海市的鋼結(jié)構(gòu)制造和施工單位已由原來的幾十家發(fā)展到現(xiàn)在的400多家，僅上海的寶鋼地區(qū)就有近百家的鋼結(jié)構(gòu)制造廠。

        鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)發(fā)展迅速

        鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)是充分發(fā)揮鋼材和混凝土兩種材料各自優(yōu)點(diǎn)的合理組合，不但具有優(yōu)良的靜、動(dòng)力工作性能，而且能大量節(jié)約鋼材、降低工程造價(jià)和加快施工進(jìn)度，同時(shí)，對(duì)環(huán)境污染也較小，符合我國建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的方向。

        鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)在我國發(fā)展十分迅速，已廣泛應(yīng)用于冶金、造船、電力、交通等部門的建筑中，并以迅猛的勢頭進(jìn)入橋梁工程和高層、超高層建筑中。

        我國已采用鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)建成了許多大型的公路拱橋，如廣州丫鬢沙大橋，橋長360米，重慶萬州長江大橋，跨度420米，前者為鋼管混凝土拱橋，后者為勁性鋼管混凝土骨架拱橋。全國建成的組合結(jié)構(gòu)拱橋已超過300座。在高層建筑方面，建成了全部采用組合結(jié)構(gòu)的超高層建筑--深圳賽格廣場大廈，高291.6米，屬世界最高的鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)。全國已建成的采用組合結(jié)構(gòu)的高層建筑也已超過40幢。

        鋼-混凝土組合中的薄壁型鋼主要有百葉薄壁型鋼和裝配式薄壁型鋼等形式。其中，許多類型均能與混凝土有效地結(jié)合，共同承受外界彎矩和剪力，有的類型為裝配式截面，布置較為靈活，可適用于不同截面尺寸的輕鋼組合梁，并可作為標(biāo)準(zhǔn)型材批量生產(chǎn)，但在澆混凝土之前必須用框架固定其形狀，有的為箱形薄壁型鋼截面，與混凝土的粘結(jié)性能較差，一般只起到模板的作用。此外，還可根據(jù)實(shí)際需要，在薄壁型鋼混凝土梁中配置一定數(shù)量的縱向鋼筋，以進(jìn)一步提高其抗彎剛度和極限承載力。

        鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展走向

        鋼結(jié)構(gòu)住宅具有強(qiáng)度高、自重輕、抗震性能好、施工速度快、結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸小、工業(yè)化程度高的特點(diǎn)，同時(shí)鋼結(jié)構(gòu)又是可重復(fù)利用的綠色環(huán)保材料，因此鋼結(jié)構(gòu)住宅符合國家產(chǎn)業(yè)政策的推廣項(xiàng)目。隨著國家禁用實(shí)心粘土磚和限制使用空心粘土磚政策的推出，加快住宅產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程、積極推廣鋼結(jié)構(gòu)住宅體系已迫在眉睫。但我國的鋼結(jié)構(gòu)住宅尚處于探索起步階段，這種體系在鋼結(jié)構(gòu)防火、梁柱節(jié)點(diǎn)做法、樓板形式、配套墻體材料、經(jīng)濟(jì)性及市場可接受程度上尚有許多不完善之處。

        因此，發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)住宅的自身優(yōu)勢，可提高住宅的綜合效益：一是用鋼結(jié)構(gòu)建造的住宅重量是鋼筋混凝土住宅重量的1/2左右，可滿足住宅大開間的需要，使用率也比鋼筋混凝土住宅提高4%左右。二是抗震性能好，其延性優(yōu)于鋼筋混凝土。從國內(nèi)外震后調(diào)查結(jié)果看，鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑倒塌數(shù)量是最少的。三是鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件、墻板及有關(guān)部品都在工廠制作，其質(zhì)量可靠，尺寸精確，安裝方便，易與相關(guān)部品配合，因此，不僅減少了現(xiàn)場工作量，而且也縮短了施工工期。鋼結(jié)構(gòu)住宅工地實(shí)質(zhì)上是工廠產(chǎn)品的組裝和集成場所，再補(bǔ)充少量無法在工廠進(jìn)行的工序項(xiàng)目，符合產(chǎn)業(yè)化的要求。四是鋼結(jié)構(gòu)住宅是環(huán)保型的建筑，可以回收循環(huán)利用，污染很少，符合推進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)化和發(fā)展節(jié)能省地型住宅的國家政策。
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