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    淺談:鋼結(jié)構(gòu)房屋的應(yīng)用與優(yōu)勢(shì)

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    淺談:鋼結(jié)構(gòu)房屋的應(yīng)用與優(yōu)勢(shì)

    發(fā)布日期:2020-09-18 作者: 點(diǎn)擊:

    我國(guó)鋼產(chǎn)量連年居世界前列,鋼結(jié)構(gòu)建筑的建筑條件基本成熟,但鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)仍未得到特別有力的推廣,我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展相對(duì)國(guó)外有些滯后。主要表現(xiàn)在:國(guó)產(chǎn)H型鋼、方鋼管、可搭接的斜卷邊冷彎薄壁Z型鋼、抗腐蝕性能更好的鍍鋁鋅薄板等型材的品種、規(guī)格還不能滿足建筑需要。厚板的可焊接性差是國(guó)產(chǎn)建筑鋼材存在的主要問題。建筑用高強(qiáng)度低合金鋼品種還太少,高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)鋼在冷彎薄壁型鋼中的應(yīng)用尚未解決。鋼結(jié)構(gòu)住宅的造價(jià)和選擇、開發(fā)外墻板,在一定程度上制約了鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的大面積推廣應(yīng)用。盡管目前還存在著種種不盡如人意或有待提高的方面,但鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展?jié)摿薮螅熬皬V闊?! ?br style="line-height: 28.8px; white-space: normal; font-family: Verdana, Helvetica, Georgia, Arial, 微軟雅黑, 宋體, sans-serif; background-color: rgb(255, 255, 255);"/>  1.國(guó)外鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展和應(yīng)用舉例  
      1.1鋼結(jié)構(gòu)在國(guó)外的發(fā)展  
      目前,發(fā)達(dá)國(guó)家鋼結(jié)構(gòu)建筑呈現(xiàn)出用途廣泛和用鋼量大的特點(diǎn),鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性已經(jīng)從先進(jìn)國(guó)家的實(shí)際應(yīng)用中得到肯定。鋼結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于高層、超高層建筑,大跨度和大空間建筑,量大面廣的中小型工業(yè)、商業(yè)、社區(qū)、文教衛(wèi)生等建筑,以及大部分的低層非居住型建筑中。在歐洲、美洲、日`本、臺(tái)灣等地,廠房興建全部采用鋼結(jié)構(gòu)。在美國(guó),大約70%的非民居和兩層及以下的建筑,均采用輕鋼架體系。鋼結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用,拉動(dòng)了建筑用鋼量的不斷增長(zhǎng)。在美國(guó)、日`本等發(fā)達(dá)國(guó)家,鋼結(jié)構(gòu)用鋼量已占到鋼產(chǎn)量的30%以上,鋼結(jié)構(gòu)建筑面積占總建筑面積約40%以上。
      
      1.2國(guó)外鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用舉例
      
      1.2.1低層鋼結(jié)構(gòu)和輕鋼結(jié)構(gòu)
      
      美國(guó)金屬建筑的主要市場(chǎng)分布在工業(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(guó),低層建筑中鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用很普遍。美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)學(xué)會(huì)和金屬房屋制造協(xié)會(huì)聯(lián)合編制了低層建筑的設(shè)計(jì)指南。低層建筑是指層高低于18米,層數(shù)不超過5層的工業(yè)廠房、倉(cāng)庫(kù)、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(dá)國(guó)家已被廣泛應(yīng)用于工廠、倉(cāng)庫(kù)、體育館、展覽館、超市等建筑。輕鋼建筑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”型截面做主梁,現(xiàn)場(chǎng)用螺栓或焊接拼接的門式剛架為主要結(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。這種體系由工廠制作,現(xiàn)場(chǎng)按要求拼裝形成。具有自重輕,建設(shè)周期短,適應(yīng)性強(qiáng),外表美觀,造價(jià)低,易維護(hù)等特點(diǎn)。國(guó)外輕鋼結(jié)構(gòu)廠商如BUTLER、BHP、ABC等都已經(jīng)進(jìn)入了中國(guó)市場(chǎng)。
      
      1.2.2高層及超高層鋼結(jié)構(gòu)
      
      由于人類文化生活不斷提高,對(duì)高層、大跨度建筑的要求也就越來越高。而鋼結(jié)構(gòu)本身具備自重輕,強(qiáng)度高,施工快等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),因此對(duì)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。目前世界上高,大的結(jié)構(gòu)采用的多是鋼結(jié)構(gòu),而歷屆奧運(yùn)會(huì)的場(chǎng)館也多采用鋼結(jié)構(gòu)。
      
      (一)巨型鋼結(jié)構(gòu)
      
      巨型鋼結(jié)構(gòu)為高層或超高層建筑的一種嶄新體系,它是為滿足特殊功能或綜合功能而產(chǎn)生的,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)。
      
      如日本千葉縣43層、高180M的NEC大樓,該建筑內(nèi)部布置大開口和大空間庭院,其巨型結(jié)構(gòu)是由四根巨型結(jié)構(gòu)柱和四個(gè)巨型的空間桁架梁組成的巨型空間桁架體系。經(jīng)分析,這種體系具有極強(qiáng)的抗推剛度。另一例是德國(guó)法蘭克福1997年建成的商業(yè)銀行新大樓,63層、高298.74M,也是歐洲高的一棟超高層建筑。該建筑平面為邊長(zhǎng)60M的等邊三角形,其結(jié)構(gòu)體系是以三角形頂點(diǎn)的三個(gè)獨(dú)立框筒為“巨型柱”,通過八層樓高的鋼框架為“巨型梁”連接而圍成的巨型筒體系,具有極好的整體效應(yīng)和抗推剛度,其中“巨響梁”產(chǎn)生了巨大的“螺旋箍”效應(yīng)。第三例是日本擬建的動(dòng)力智能大廈(DIB-200),高800M,地上200層,地下7層,總建筑面積150萬M2,由12個(gè)巨型單元體組成。每個(gè)單元體是一個(gè)直徑50M、高50層(200M)的框筒柱,1~100層設(shè)4個(gè)柱,101~150層設(shè)3個(gè)柱,151~200層設(shè)1個(gè)柱,每50層設(shè)置一道巨型梁。結(jié)構(gòu)上設(shè)有主動(dòng)控制系統(tǒng),進(jìn)一步削弱地震反應(yīng)。香港匯豐銀行也屬于一巨型鋼結(jié)構(gòu)大廈,是諾爾曼。福爾特設(shè)計(jì)的。
      
      (二)大跨度鋼結(jié)構(gòu)
      
      大跨度鋼結(jié)構(gòu)多用于多功能體育場(chǎng)館、會(huì)議展覽中心、博覽館、候機(jī)廳、飛機(jī)庫(kù)等。歷屆奧運(yùn)會(huì)、博覽會(huì)等體育場(chǎng)館都代表了當(dāng)時(shí)鋼結(jié)構(gòu)的水平。
      
      大跨度或較大跨度大都采用鋼結(jié)構(gòu),當(dāng)然也有用“膜”完成的,但充氣膜由于一些缺點(diǎn)近年來很少用,張力膜則也需要鋼索和鋼桿的支撐。

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