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建筑鋼結構的發展 揭開城市發展新篇章

作者：建筑鋼結構網    
時間：2010-09-01 12:50:03 [收藏]
建筑鋼結構產業的發展是我國經濟實力和科技水平快速發展的具體體現。近年來，在高層重型鋼結構、大跨度空間鋼結構、輕鋼結構、鋼-混凝土組合結構、鋼結構住宅的共同...
    關鍵詞：建筑鋼結構的發展
        建筑鋼結構產業的發展是我國經濟實力和科技水平快速發展的具體體現。近年來，在高層重型鋼結構、大跨度空間鋼結構、輕鋼結構、鋼-混凝土組合結構、鋼結構住宅的共同發展推動下，我國城市經濟快速發展。這些鋼結構的廣泛運用展示和證明了它的建筑魅力，以及無限的發展空間。

        高層重型鋼結構成為城市的重要標志

        高層鋼結構建筑是一個國家經濟實力和科技水平的反映，也往往被當作是一個城市的重要標志性建筑。在超高層建筑中往往采用部分鋼結構或全鋼結構建造，超高層建筑的發展體現了我國建筑科技水平、材料工業水平和綜合技術水平的提高。

        從20世紀80年代至今我國已建成和在建高層鋼結構達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力構件，能使鋼柱與各豎向構件起到變形協調作用。北京和上海新建和在建高層鋼結構房屋數量超過了10幢。如上海環球金融中心101層，高492米，用鋼量6.5萬噸，中關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構建筑施工，用鋼量約45萬噸。

        大跨度空間鋼結構持續發展

        近年來，以網架和網殼為代表的空間結構繼續大量發展，不僅用于民用建筑，而且用于工業廠房、候機樓、體育館、大劇院、博物館等。開發空間鋼結構的新材料、新結構、新技術、新節點、新工藝，實現大跨度與超大跨度空間鋼結構的抗風抗震工程建設。展望未來，應在重點、熱點、難點的科技領域開拓和發展各類新型、適用、美觀的空間鋼結構，并且無論在使用范圍、結構型式、安裝施工工法等方面均具有中國建筑結構的特色。如杭州、成都、西安、長春、上海、北京、武漢、濟南、鄭州等地的飛機航站樓、機庫、會展中心等建筑，都采用圓鋼管、矩型鋼管制作為空間桁架、拱架及斜拉網架結構，其新穎和富有現代特色的風格使它們成為所在中心城市的標志性建筑。

        據中國鋼結構協會空間結構分會統計：網架和網殼的生產已趨于平穩狀態，每年建造1500座，約250萬平方米，用鋼約7萬噸，懸索和膜結構目前處于發展階段，用量還不大，專家預計每年將以20%的速度增加。隨著我國經濟建設的蓬勃發展和人民生活水平的不斷提高，根據實際需要將在我國研究、設計、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構。

        揭開輕鋼結構新的篇章

        輕鋼結構是相對于重鋼結構而言的，其類型有門式剛架、拱型波紋鋼屋蓋結構等，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，個別達到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，拱型波紋鋼屋蓋結構跨度一般為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的設計施工規程、專用軟件和通用圖集。

        自進入20世紀90年代以來，我國鋼結構建筑的發展十分迅速，特別是一些代表城市標志性高層建筑的建成，為鋼結構在我國的發展揭開了新的一頁。如世界第三高的金茂大廈已竣工，現已投入運營。據了解，世界第一高度的上海浦東環球金融中心，高460米，建筑面積為31萬平方米，現正在加緊建設中。由外商投資的大連總統大廈，正在加緊籌建之中，共95層，建成后其高度將名列世界前茅。

        輕鋼結構的發展則更是如火如荼，特別在工業廠房的建設中則更為迅猛。從鋼結構制造加施工企業數量的大幅增長就可見一斑，如上海市的鋼結構制造和施工單位已由原來的幾十家發展到現在的400多家，僅上海的寶鋼地區就有近百家的鋼結構制造廠。

        鋼-混凝土組合結構發展迅速

        鋼-混凝土組合結構是充分發揮鋼材和混凝土兩種材料各自優點的合理組合，不但具有優良的靜、動力工作性能，而且能大量節約鋼材、降低工程造價和加快施工進度，同時，對環境污染也較小，符合我國建筑結構發展的方向。

        鋼-混凝土組合結構在我國發展十分迅速，已廣泛應用于冶金、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-混凝土組合結構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。全國建成的組合結構拱橋已超過300座。在高層建筑方面，建成了全部采用組合結構的超高層建筑--深圳賽格廣場大廈，高291.6米，屬世界最高的鋼-混凝土組合結構。全國已建成的采用組合結構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，并可作為標準型材批量生產，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，與混凝土的粘結性能較差，一般只起到模板的作用。此外，還可根據實際需要，在薄壁型鋼混凝土梁中配置一定數量的縱向鋼筋，以進一步提高其抗彎剛度和極限承載力。

        鋼結構住宅的發展走向

        鋼結構住宅具有強度高、自重輕、抗震性能好、施工速度快、結構構件尺寸小、工業化程度高的特點，同時鋼結構又是可重復利用的綠色環保材料，因此鋼結構住宅符合國家產業政策的推廣項目。隨著國家禁用實心粘土磚和限制使用空心粘土磚政策的推出，加快住宅產業化進程、積極推廣鋼結構住宅體系已迫在眉睫。但我國的鋼結構住宅尚處于探索起步階段，這種體系在鋼結構防火、梁柱節點做法、樓板形式、配套墻體材料、經濟性及市場可接受程度上尚有許多不完善之處。

        因此，發揮鋼結構住宅的自身優勢，可提高住宅的綜合效益：一是用鋼結構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，其延性優于鋼筋混凝土。從國內外震后調查結果看，鋼結構住宅建筑倒塌數量是最少的。三是鋼結構構件、墻板及有關部品都在工廠制作，其質量可靠，尺寸精確，安裝方便，易與相關部品配合，因此，不僅減少了現場工作量，而且也縮短了施工工期。鋼結構住宅工地實質上是工廠產品的組裝和集成場所，再補充少量無法在工廠進行的工序項目，符合產業化的要求。四是鋼結構住宅是環保型的建筑，可以回收循環利用，污染很少，符合推進住宅產業化和發展節能省地型住宅的國家政策。
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