文档介绍：最新施工项目经理工作手册
! " #$ 钢结构工程
! " #$ " # 概述
! " #$ " # " # 高层钢结构的发展史与现状
高层钢结构建筑的发展已有一个世纪的历史,它是钢铁工业发展的产物。#%&# 年在
英国曼彻斯特(’()*+,-.,/)建造了一座$ 层铸铁构架的棉纺厂,首次采用了工型梁结构,
工程师们已认识到构架体系的潜力。到#%!0 年美国建筑了第一座钢结构,#& 年后出现了
由铸铁柱和钢梁构成的框架结构。
#%%0 年芝加哥建造了世界上第一座全部由金属构架支撑的高层结构—## 层的家庭
保险公司大厦,首次采用了钢支撑。#%1# 年在芝加哥又设计了 2& 层高层结构麦索尼克教
堂(’(-3)4* 5,678,),提出了垂直剪力墙的概念,以解决高层钢框架因受风载而增加结构
侧向刚度的问题。
十九世纪九十年代,混凝土开始成为通用的结构材料,在欧洲出现了大批钢筋混凝土
建筑。五十年代以后由于钢铁冶炼、铸造、轧钢技术的日趋完善,高强度、高纯度、高性能
钢材的发展,9 型钢和焊接截面的广泛使用,高强螺栓新的连接方法取代铆接,先进施工
设备的出现,使施工速度加快,钢结构的发展开创了新的局面。#1&: 年在纽约建造了:&
层的梅特洛普立坦(’,./37384.())塔,#10# 年又建成了#&2 层的帝国大厦,高达 0%#6。高层
钢结构以钢材作承重结构,材料性能好、重量轻、具有施工速度快,建筑物净空大的优点充
分显示出来。
五十年以后#& ; 0& 层高层建筑大量建造,六十年代发展到 0& ; :& 层,七十年代以后
兴建了许多:& 层以上的高层建筑。
自五十年代以来,建筑结构型式的发展主要是围绕着提高抗横向力的能力和减小截
面尺寸、减小构件重量、节约材料而提出的,因此结构型式由钢筋混凝土的框架发展到劲
性钢筋混凝土框架和全钢框架;为提高抗侧力采用了钢筋混凝土剪力墙或在框架上加设
剪力支撑、剪力桁架。随着高层层数的增加进而发展了框架和抗剪筒的联合体。继而又
发展到筒中筒体系、束状筒体系,极大地提高了结构的侧向抗力和整体稳定性。
美国是高层钢结构建筑发展最早的国家,不仅数量多,而且层数高。#11: 年美国蒂
各结构工程师弗茨勒· 汉(<(=8>/ ?+())博士,首次提出筒体设计概念,无论对钢结构和钢
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! 施工技术
筋混凝土结构,都产生了深远影响。由此美国从!" 年代末到#" 年代初又相继建成了$
幢%"" 层以上的超高层钢结构。如纽约世界贸易中心大厦,双塔楼层数%%" 层,高$&"’;
芝加哥水塔广场大厦#! 层&!&’;纽约帝国大夏%"& 层,高()%’;芝加哥标准石油公司大
厦)" 层($!’;芝加哥约翰· 考克大厦为%"" 层,高($$’;%*#$ 年美国芝加哥建成的西尔斯
大厦(+,-./ 012,.)共%%" 层高$$(’,至今仍是世界最高的建筑物。由于结构体系的新发
展,钢结构用钢最大幅度降低;如纽约曼哈顿银行大楼!" 层,用钢量为&$"34 5 ’&。约翰·
考克大厦%"" 层用钢量仅%$!34 5 ’&。
近几年美国还在酝酿建造$ 幢超高层建筑,其中( 幢为%&" 6 %$" 层建在纽约,% 幢
%&" 层建在芝加哥。
日本高层建筑的发展仅次于美国,从六十年代开始,日本建造了大量%" 6 &" 层的劲
性钢筋混凝土高层建筑。%*!$ 年日本建成%# 层的新大谷饭店,%*!7 年建成了&% 层、高
#)’的帝国大厦。%*!) 年又建成了(! 层高%$#’的高层钢结构霞关大厦。七十年代以
来,日本高层钢结构大规模兴建,迄今为止已有高层建筑$"" 幢以上。其中最高的有新宿
中心大楼;7$ 层,高&%!’;新宿三井大楼 77 层,高&%%’;阳光“!"”办公大楼!" 层,高
&&!’。日本最高的%"" 幢高层建筑全是钢结构。
西欧各国中,英国钢结构建筑较多;独联体与东欧的高层建筑发展也很快;东南亚等
地也兴建了不少高层建筑,如新加坡华侨银行大厦为 7& 层,高&"%’。
$ 8 %# 8 % 8 & 钢结构的分类
%9 全钢结构
高层建筑采用钢结构有如下优点:
(%)钢结构的抗拉、抗压、抗弯及抗剪的强度高。
(&)钢构件截面小,可以增加建筑物有效空间、平面组合灵活可增大结构跨度。
(()钢构件工厂制作加工精度高,从制作到安装可控制高质量。现场施工基本不受自
然环境影响。
($)可缩短工期。现场用工少,文明施工。提前投入使用赢利,降低工程造价。
(7)易于改造,废弃不用时可回收钢铁。
缺点:制作和施工技术复杂,主要是用钢量大(钢结构$"" 6