鋼結構在國外建筑的應用 .doc

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1、鋼結構在國外建筑的應用-裝飾裝修建筑用鋼占總鋼產(chǎn)量的比重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，該項指標均已超過50％。在我國，鋼在建筑中主要用于建筑鋼結構，鋼筋混凝土用鋼筋，鋼絞線，鋼絲，門窗等，而其中鋼結構用鋼只占10％左右，在我國一億噸的鋼產(chǎn)量中，真正用于鋼結構的也就200～300萬噸。根據(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/

2、30、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。低層、多層建筑鋼結構和輕鋼結構美國金屬建筑的主要市場分布：工業(yè)(生產(chǎn)用廠房、倉庫及輔助設施等)、商業(yè)(商場、旅館、展覽館、醫(yī)院、辦公大樓等)、社區(qū)(私有及公有社區(qū)活動中心及建筑如學校、體育館、圖書館、教堂等)、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構是很普遍的。所謂低層建筑是指層高低于18m，層數(shù)不

3、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)達國家已被廣泛應用于工廠、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構的一種建筑，再配以零件、扣件、門窗等形成比較完善的建筑體系，即輕鋼結構體系。這種體系由工廠制作，現(xiàn)場按要求拼裝形成。具有自重輕，建設周期短，適應性強，外表美觀，造價低，易維護等特點。由于自重輕，也降低了基礎的造價。國外輕鋼結構

4、廠商如Butler、BHP、ABC等都已經(jīng)進入了中國市場。高層及超高層鋼結構由于人類文化生活不斷提高，對高層、大跨度建筑的要求也就越來越高。而鋼結構本身具備自重輕，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，采用鋼結構更是非常理想。目前世界上最高，最大的結構采用的都是鋼結構，而歷屆奧運會的場館也多采用鋼結構。世界上目前已經(jīng)建成的幾個純鋼結構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(南

5、北兩座)；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的馬來西亞雙塔石油大廈等。巨型鋼結構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性和潛在的高效結構性能，是一種很有發(fā)展的結構。大跨度鋼結構大跨度或較大跨度大多采用鋼結構，當然也有用”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。大跨度鋼結構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60年代美國洛衫磯

6、加里福尼亞大學體育館（91m×122m正放四角錐)。最大的雙層網(wǎng)殼是上世紀70年代在美國建造的休斯敦宇宙穹頂(Astrodome，直徑196m)及新奧爾良超級穹頂(Superdome，直徑207m)。上世紀90年代在日本名古屋又興建了當今世界上最大跨度的單層網(wǎng)殼，建筑直徑229.6m，結構直徑187.2m，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(擬橢圓形平面，186m×235m)，采用的是張拉整體體系的屋蓋，主要由索、桿、膜組成，是當今最有發(fā)展前

7、途的一種新型空間結構。1993年日本建成的福岡體育館，直徑222m，是當今最大的開合鋼結構屋頂，而使1989年建成的加拿大多倫多天空穹頂(Skydome，直徑203m)降為世界第二跨度最大的開合結構。超過300m的屋蓋結構全部使用鋼板和型鋼組成，并不是最優(yōu)方案，近年來研究較為成功的是雜交(混合)結構，即桿、索、膜混合使用。最為典型的例子是世紀之交的千年穹頂(TheMilleniumDome)，該館位于英國倫敦泰晤士河南岸格林尼治，是當今世界跨度最大的屋蓋，穹頂酷像飛碟，直徑320m。當然，從理論角度講，跨度再大的結構也是有

8、可能實現(xiàn)的，在現(xiàn)實當中能否實現(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（全長為890m）；最大的懸索橋為日本的名石大橋(1991m)，公路鐵路兩用最大跨度橋為香港的青馬大橋(懸索橋1377m)。世界最早的雙曲拋物面懸索屋蓋是著名的美國雷里競技