鋼結(jié)構(gòu)在國外建筑的應(yīng)用_1

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1、鋼結(jié)構(gòu)在國外建筑的應(yīng)用　　中國的建筑用鋼總量約占全部鋼產(chǎn)量的20％～25％，而工業(yè)發(fā)達的國家則占30％以上。如美國和日本，該項指標(biāo)均已超過50％。在我國，鋼在建筑中主要用于建筑鋼結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土用鋼筋，鋼絞線，鋼絲，門窗等，而其中鋼結(jié)構(gòu)用鋼只占10％左右，在我國一億噸的鋼產(chǎn)量中，真正用于鋼結(jié)構(gòu)的也就200～300萬噸?！　「鶕?jù)美國金屬建筑行業(yè)分布的一些數(shù)據(jù)，美國金屬建筑行業(yè)的發(fā)展和市場的基本情況是：在20世紀(jì)50、60、70、80和90年代，以百萬美元計的年銷售額/以萬噸計的年加工量分別為150/30

2、、300/65、1200/110、1500/125和2200/190.從中可以看出，美國的建筑用金屬年銷售額增長很快，估計目前已經(jīng)超過25億美元，年加工量也已經(jīng)達到200萬噸以上?！　∶绹饘俳ㄖ闹饕袌龇植迹汗I(yè)、商業(yè)、社區(qū)、綜合等方面，分別占到46％、31％、14％和9％的份額。　　在美國，低層建筑中采用鋼結(jié)構(gòu)是很普遍的。所謂低層建筑是指層高低于18m，層數(shù)不超過5層的工業(yè)廠房、倉庫、辦公室及其他的辦公和社區(qū)建筑等，其中兩層以下的非居住用樓房建筑占70％。　　輕鋼建筑在一些發(fā)達國家已被廣泛應(yīng)用于

3、工廠、倉庫、體育館、展覽館、超市等建筑。所謂輕鋼是指以彩鋼板作為屋面和墻面，以薄壁型鋼作檁條和圈梁，以焊接“H”型截面物做主梁，現(xiàn)場用螺栓或焊接拼接的門式鋼架為主要結(jié)構(gòu)的一種建筑，再配以零件、扣件、門窗等形成比較完善的建筑體系，即輕鋼結(jié)構(gòu)體系。這種體系由工廠制作，現(xiàn)場按要求拼裝形成。具有自重輕，建設(shè)周期短，適應(yīng)性強，外表美觀，造價低，易維護等特點。由于自重輕，也降低了基礎(chǔ)的造價。國外輕鋼結(jié)構(gòu)廠商如Butler、BHP、ABC等都已經(jīng)進入了中國市場。　　由于人類文化生活不斷提高，對高層、大跨度建筑的要求

4、也就越來越高。而鋼結(jié)構(gòu)本身具備自重輕，強度高，施工快等獨特優(yōu)點，因此對高層、大跨度，尤其是超高層、超大跨度，采用鋼結(jié)構(gòu)更是非常理想。目前世界上最高，最大的結(jié)構(gòu)采用的都是鋼結(jié)構(gòu)，而歷屆奧運會的場館也多采用鋼結(jié)構(gòu)。世界上目前已經(jīng)建成的幾個純鋼結(jié)構(gòu)建筑為目前世界上最高的超高層建筑。它們是：　　1931年建成的102層、高381m的美國紐約帝國大廈；1969年建成的110層、高417m的美國紐約世界貿(mào)易中心；1970年建成的110層、高443m的美國芝加哥西爾斯大廈；1996年建成的高450m的馬來西亞雙塔石

5、油大廈等。　　巨型鋼結(jié)構(gòu)為高層或超高層建筑的一種嶄新體系，它是為了滿足特殊功能或綜合功能而產(chǎn)生的。它具有良好的建筑適應(yīng)性和潛在的高效結(jié)構(gòu)性能，是一種很有發(fā)展的結(jié)構(gòu)。　　大跨度或較大跨度大多采用鋼結(jié)構(gòu)，當(dāng)然也有用“膜”完成的，但充氣膜由于一些缺點近年來很少用，張力膜則也需要鋼索和鋼桿的支撐。　　大跨度鋼結(jié)構(gòu)多用于多功能體育場館、會議展覽中心、博覽館、候機廳、飛機庫等。最早跨度最大的平板網(wǎng)架是上世紀(jì)60年代美國洛衫磯加里福尼亞大學(xué)體育館。最大的雙層網(wǎng)殼是上世紀(jì)70年代在美國建造的休斯敦宇宙穹頂及新奧爾良超

6、級穹頂。上世紀(jì)90年代在日本名古屋又興建了當(dāng)今世界上最大跨度的單層網(wǎng)殼，建筑直徑，結(jié)構(gòu)直徑，采用三向網(wǎng)格，節(jié)點為能承受軸力和彎矩的剛性節(jié)點。世界上最大的室內(nèi)體育館是美國1996年奧運會的主體育館亞特蘭大體育館，采用的是張拉整體體系的屋蓋，主要由索、桿、膜組成，是當(dāng)今最有發(fā)展前途的一種新型空間結(jié)構(gòu)。1993年日本建成的福岡體育館，直徑222m，是當(dāng)今最大的開合鋼結(jié)構(gòu)屋頂，而使1989年建成的加拿大多倫多天空穹頂降為世界第二跨度最大的開合結(jié)構(gòu)。超過300m的屋蓋結(jié)構(gòu)全部使用鋼板和型鋼組成，并不是最優(yōu)方案，

7、近年來研究較為成功的是雜交結(jié)構(gòu)，即桿、索、膜混合使用?！　∽顬榈湫偷睦邮鞘兰o(jì)之交的千年穹頂，該館位于英國倫敦泰晤士河南岸格林尼治，是當(dāng)今世界跨度最大的屋蓋，穹頂酷像飛碟，直徑320m.當(dāng)然，從理論角度講，跨度再大的結(jié)構(gòu)也是有可能實現(xiàn)的，在現(xiàn)實當(dāng)中能否實現(xiàn)還有待于深入研究，但在橋梁方面，1000m左右跨度已經(jīng)實現(xiàn)，世界上跨度最大的斜拉索橋為日本的多多羅大橋；最大的懸索橋為日本的名石大橋，公路鐵路兩用最大跨度橋為香港的青馬大橋。世界最早的雙曲拋物面懸索屋蓋是著名的美國雷里競技館?！　×硗?，歷屆奧運會、博

8、覽會等都可以顯示鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展水平。如1972年德國慕尼黑，1976年加拿大蒙特利爾，1980年莫斯科，1984年美國洛杉磯，1988年韓國漢城，1992年西班牙巴塞羅那圣喬地體育館，1996年美國亞特蘭大喬治亞穹頂，XX年澳大利亞悉尼主體育場?！　C場和機庫都屬于大跨度結(jié)構(gòu)，在工程中基本上也都采用鋼結(jié)構(gòu)。如英國倫敦希思羅機庫?！　C場和機庫都屬于大跨度結(jié)構(gòu)，在工程中基本上也都采用鋼結(jié)構(gòu)。如英國倫敦希思羅機庫應(yīng)是規(guī)模比較大的工程。而我國近年來建成的首都機庫