文档介绍：绪论
众所周知道,钢结构越来越多的被应用在高层建筑,立体桥梁等设施中。国内外钢结构工程大量涌现,钢结构体系越来越完善,越来越受建筑单位和客户青睐。综其原因,钢结构建筑主要有以下优点:
1强度高、自重轻、延性好
钢材的抗拉、抗压、抗剪强度相对较高,构件截面小,可增加使用面积。高层钢结构建筑的结构占有面积是同类钢筋混凝土结构面积的28%,可增加使用面积3%~5%左右。北京长富宫中心采用26层纯框架钢结构体系,钢柱断面仅为450mm×450mm,层数和柱网与其类似的钢筋混凝土结构柱断面约900mm×900mm;5万平方米的建筑大约增加了2000平方米的使用面积。钢结构自重轻,为钢筋混凝土结构的1/2~1/3,降低了基础的负载,在地质条件差的津沪等地,优点更为突出。钢结构具有良好的延性、抗震性。对设防要求的高层建筑,自重减轻一半,相当于降低抗震设防烈度一度。
2)施工周期短
钢结构建筑的主要构件和配件多为工厂制作,质量易于保证,工地安装方便;除基础施工外,基本没有湿作业;构件之间的连接多采用高强度螺栓,安装迅速轻钢结构的最大优点是所有构件均可由工厂制作现场拼接安装,对一般规模较小的工业厂房仅需45天到60天。
3)综合经济效益好
钢结构建筑通常采用计算机辅助设计,设计周期短;原材料种类单一;构件采用先进自动化设备制造;运输方便等。所以门式刚架结构的工程周期短,资金回报快,投资效益相对较高。由于施工周期短,可以提前投入使用,提前获取投资效益;更由于采用色彩鲜艳的彩色压型钢板,美观华丽,改善了周边环境的动态感;因为建筑物本身的自重轻,一般情况下不需要做桩基,可以节省投资;由于采用了聚苯已烯泡沫夹心板或单板加保温棉等措施后,使保温、隔热和隔章等效果良好。彩色钢板是以镀锌为基板又用硅***作为表面,经两除两烘加工而成,耐久性也较好,根据目前我国的市场价格,轻钢结构的造价已经低于钢筋混凝土结构,当厂房的跨度越大时,其优势更为明显,这也是它赖以竞争的一大优势。
4) 抗震性能好
由于钢结构属于柔性结构、自重轻,因而能有效地降低地震响应及灾害影响程度,极有利于抗震。我国是一个多地震区国家,在地震区建筑中应多多推广应用钢结构,必可大大减少地震灾害和人员伤亡。唐山地震的惨痛教训应予记起。目前,天津市已正式启动轻钢结构住宅。
5)节能环保,符合可持续发展的战略目标
钢材本身就是一种环保型建筑材料,可以多次回收,重复利用,建造和拆除时对环境污染小,其节能指标可达50%以上,能很好地满足节能环保的要求,因此钢结构住宅是绿色环保建筑,符合可持续发展的要求。墙体采用轻型节能标准化预制墙板代替粘土砖。钢结构造价相对较高,应正确运用综合效益分析钢材产量、加工水平、钢材品种、规格、设计技术水平、计算造价的方法等。随着技术的发展,轻质材料的应用,设计方法的改进,钢结构的造价会逐渐降低。
钢结构从开始到现在,经历了一个比较长的历程,到目前为止,有以下几个发展方向:
1)桥梁钢结构
目前,我国公路桥梁已有23 万座,总长度达800 万延米。其中1999 年10 月建成通车、主跨达1385m 的江阴长江公路大桥,作为我国第一座超千米的悬索桥,不仅主跨长度居世界第四位,而且也标志我国跻身世界上能建造跨度千米以上大桥六强。其中,桥梁钢结构功不可没。
2)高层及超高层钢结构
目前,在世界上最高的15 座建筑中,有3 座属于祖国大陆。而正在建设中的上海环球金融中心将以其地上95 层,460m 的高度成为世界最高的建筑。我国20 世纪80 年代建成的11 幢高层建筑钢结构建筑,20 世纪90 年代以来建成或正在建造的高层建筑钢结构建筑共约32 幢。我国内地已建、在建的高层钢结构建筑已有40 余幢,总面积达320 ×104m2 ,用钢量约30 ×104 t 。其中1998 年建成的51 层大连国贸中心,高
201m ,所用钢结构全采用了国产钢材。
3)空间钢结构
近年来,我国以钢网架及网壳为代表的空间网格结构得以迅速发展,目前,每年竣工网架结构工程在1. 0 ×107m2 以上。其中:北京首都机场四机位机库是世界上最大的飞机检修库之一,其屋盖跨度和覆盖面积均为国内最大,仅屋盖钢结构就使用钢材5000t 。在我国,100 多米跨度的网架或网壳建筑已有多座。一批航站楼、会议展览中心、体育场馆开始采用矩形管、圆钢管制作空间桁架、拱架及斜拉网架结构,加上波浪形屋面,其身姿更引人注目。
4)轻钢结构
轻型钢结构所用钢板大量为涂层钢板。2000 年,我国涂层钢板表现消费量达86. 4 ×104 t ,而当年涂层板产量只有35. 4 ×104 t ,市场满足率只有41 %。轻型钢结构体系中檩条和墙梁一般采用Z 形或C 形冷弯薄壁型钢。目前,我国冷弯型钢