我国建筑钢结构应用分析.docVIP

我国建筑钢结构应用分析摘 要：近年来，我国建筑钢结构行业获得巨大发展，涌现出一批优秀的钢结构建筑，如奥运鸟巢、首都机场、北京植物园温室馆等。建筑钢结构行业的跨越发展，为我国现代化城市建设作出了重要贡献。但是，大跨度钢结构钢材并不像商层钢结构那样突出, 其设计方案（包括建筑和结构) 经常国外中标。钢结构行业要进一步加快发展，还面临一系列困难，必须采取相应措施，本文就我国建筑钢结构的应用分析展开一系列探讨，望同行提出一些宝贵意见。? 关键词：钢结构；国外建筑；不锈钢 ?? 1 我国建筑用钢占总钢产量的比重? 中国的建筑用钢总量约占全部钢产量的20%～25%，而工业发达的国家则占30%以上。如美国和日本，该项指标均已超过50%。在我国，钢在建筑中主要用于建筑用钢结构，钢筋混凝土用钢筋，钢绞线，钢丝，门窗等，而其中钢结构用钢只占10%左右，在我国一亿吨的钢产量中，真正用于钢结构上的也就200～300万吨。 ? 根据1998年中期美国金属建筑行业分布的一些数据，美国金属建筑行业的发展和市场的基本情况是：在20世纪50、60、70、80和90年代，以百万美元计的年销售额/以万吨计的年加工量分别为150/30、300/65、1200/110、1500/125和2200/190，如以50年代为例相应的增长倍数分别达到1、2/2.2、8/3.7、10/5.7和15/6.3倍。从中可以看出，美国的建筑用金属年 销售额增长很快，估计目前已经超过25亿美元，年加工量也已经达到200万吨以上。? 2 低层、多层建筑钢结构和轻钢结构? 美国金属建筑的主要市场分布：工业（生产用厂房、仓库及辅助设施等)、商业（商场、旅馆、展览馆、办公大楼等) 、社区（私有及公有社区活动中心及建筑如学校、馆、图书馆、教堂等)、综合等方面, 分别占到46%、31%、14%和9%的份额。? 在美国, 低层建筑中采用钢结构还是很普遍的。美国钢结构学会和金属房屋制造协会（AISC和MBMA）联合编制了低层建筑的设计指南。所谓低层建筑是指层高低于18m , 层数不超过5层的工业厂房、仓库、办公室及其他的办公和社区建筑等, 其中两层以下的非居住用楼房建筑占70%。? 轻钢建筑在一些发达国家已被广泛应用于工厂、仓库、体育馆、展览馆、超市等建筑。所谓轻钢是指以彩钢板作为屋面和墙面， 以薄壁型钢作镶条和圈梁, 以焊接“H”型截面做主与梁, 现场用螺栓或焊接拼接的门式刚架为主要结构的一种建筑, 再配以零件、扣件、门窗等形成比较完善的建筑体系, 即轻钢结构体系。这种体系由工厂制作, 现场按要求拼装形成，具有自重轻, 建设周期短, 适应性强, 外表美观, 造价低, 易维护等特点。由于自重轻, 也降低了基础的造价。国外轻钢结构厂商如Butler、BHP、ABC等都己经进入了中国市场, 我国应奋起直追,创造条件积极发展我国自己的轻钢结构体系, 以适应今后我国建筑钢结构不断发展的要求。? 3 高层及超高层钢结构? 由于人类文化生活不断提高, 对高层、大跨度建筑的要求也就越来越高。而钢结构本身具备自重轻, 强度高, 施工快等独特优点, 因此对高层、大跨度, 尤其是超高层、超大跨度, 采用钢结构更是非常理想。? 巨型钢结构为高层或超高层建筑的一种崭新体系, 它是为了满足特殊功能或综合功能而产生的。它具有良好的建筑适应性和潜在的高效结构性能, 是一种很有的结构。如日本千叶县43层、高180cm的NEC大楼, 该建筑内部布置大开口和大空间庭院, 其巨型结构是由四根巨型结构柱和四个巨型的空间桁架梁组成的巨型空间桁架体系。这种体系具有极强的抗推刚度。另一例是德国法兰克福1997年建成的商业银行新大楼，63层、高298.74m, 也是欧洲最高的一栋超高层建筑。该建筑平面为边长60m的等边三角形, 其结构体系是以三角形顶点的三个独立框筒为“巨型柱”, 通过八层楼高的钢框架为“ 巨型梁” 连接而围成的巨型简体系,具有极好的整体效应和抗推刚度, 其中“ 巨响粱” 产生了巨大的“ 螺旋箍” 效应。? 香港汇丰银行也属于一巨型钢结构大厦。? 4 大跨度钢结构? 大跨度或较大跨度大都采用钢结构, 当然也有用“ 膜” 完成的,但充气膜由于一些缺点近年来很少用, 张力膜则也需要钢索和钢杆的支撑。? 大跨度钢结构多用于多功能场馆, 会议展览中心, 博览馆, 候机厅, 飞机库等。最早跨度最大的平板网架是60年代美国洛衫矶加里福尼亚大学体育馆91m122m(正放四角锥) 。最大的双层网壳是70年代也是在美国建造的休斯教宇宙弯顶(Astrodome,直径196m,)及新奥尔良超级弯顶（Superdome,直径207m）。90年代在日本名古屋又兴建