第一篇:合肥市鋼結構應用情況調查報告
合肥市鋼結構應用情況調查報告
教師評語:
姓名:學號:專業班級:成績:賈成亮0901014042土木工程
(四)班年月日
合肥市鋼結構應用情況調查報告
摘要:介紹了當前國內以及合肥鋼結構建筑的發展狀況。作為一個相對新型的行業,自上世紀80年代末開始,鋼結構在建設領域得到廣泛應用。90年代后,隨著經濟的發展鋼鐵工業技術和產能的提升,高層建筑、體育場館、機場航站樓等建筑物逐漸增多,鋼結構進入了快速發展期。鋼結構建筑與傳統的建筑方式相比,具有強度高、自重輕、抗震性能好、施工周期短、工業化程度高、環境污染少等優點。
關鍵詞:鋼結構 狀況 優越性 Abstract: The current domestic as well as the development of steel construction in Hefei.As a relatively new industry, since the late 1980s, steel is widely used in the construction field.After 90 years, the steel industry with the economic development and capacity enhancement technologies, high-rise buildings, stadiums, airport terminals and other buildings gradually increased, steel entered a rapid development period.Steel construction, compared withtraditional construction method, high strength, light weight, good seismic performance, short construction period, a high degree of industrialization, environmental pollution and so on.Keywords: SteelStatusSuperiority
一、鋼結構近年來的發展
1、輕鋼結構的迅速發展
這種結構由于其用度廣、優勢明顯,已大量應用于單層工業廠房、多層工業廠房、辦公樓以及高層建筑中的非承重構件等。對單層工業廠房而言,通常以H型鋼,采用焊接連接作為梁柱,以C形或Z形輕鋼板作檁條,屋蓋系統或樓面系統用壓型彩色鋼板作面層,上面可澆混凝土,壓型鋼板既可作為鋼筋,必要時也可以再配鋼筋。墻面圍護也可采用單層或夾層壓型鋼板,夾層板內部可充填各種保溫層。輕鋼結構是近十年來發展最快的領域,這種結構工業化、商品化程度高,施工快,綜合效益高,市場需求量很大,已引起結構設計人員認識。輕鋼住宅的研究開發已在各地試點,是輕鋼發展的一個重要方向,目前已經有多種的低層、多層和高層的設計方案和實例。因其可做到大跨度、大空間,分隔使用靈活,而且施工速度快、抗震有利的特點,必將對我國傳統的住宅結構模式產生較大沖擊。
2、大跨度鋼結構的廣泛應用
近年來大跨度鋼結構在合肥地區具有快速的發展及應用,其中,體育館、會展中心、展覽館、車站、候機樓以及道路中設置的天橋等幾乎都在用鋼結構。大跨度空間鋼結構最先讓人們了解的是網架工程,其發展的速度較快,計算也比較成熟,國內有許多專用網架計算和繪圖程序,是其迅速發展的重要原因。網殼在我國已在應用,已建成的網殼工程以球面和柱面較多,還有雙曲拋物面、雙曲扁殼等形式。它比網架又有許多優點,特別是在超大跨度時。懸索及斜拉結構、膜和索膜結構在國內應用也較多,主要用于體育館、車站等大空間公共建筑中。其他大跨度空間鋼結構還包括立體桁架、預應力拱結構、弓式結構、懸吊結構、網格結構、索桿雜交結構、索穹頂結構等在全國各地均有實例。
3、高層鋼結構建筑的發展
我國80年代建成的11幢高層建筑鋼結構最高為208米,而90年代以來正在建造或設計的高層建筑鋼結構共約32幢,最高的達420米(已建)和460米(設計)。最近在大連興建的高度200米的遠洋大廈鋼結構,設計、制造、安裝和材料全部是由國內承擔和供應的,這說明完全由我國自己來建造超高層鋼結構是可以做到的。
隨著社會分工的不斷細化,鋼結構設計也必將走向專業化發展的道路。專業鋼結構設計也可彌補由于不熟悉鋼結構形式而無法優化結構設計方案的問題。我們相信,只要加強領導,合理規劃,積極組織,政府、行業、企業共同努力,產、學、研緊密結合協作,鋼結構產業更加興旺發展的新局面就在眼前。
二、鋼結構的優點
1、布置合理
利用鋼材強度高的特點,設計可采用大開間布置,使建筑平面能夠合理分隔,靈活方便,創造開放式住宅。而傳統結構(磚混結構、砼結構)由于材料性質限制 了空間布置的自由,以往開間一般常在3.2米、3.4米、3.6米,如果過大,就會造成板厚、梁高、柱大,出現“肥梁胖柱”現象,不但影響美觀,而且自重 增大,增加造價,購房者在二次裝飾時,經常由于自行改變墻體位置,增加隱患。
2、自重輕、抗震性能好
相同建筑面積的建筑樓層,鋼結構自重輕,根據比較,六層輕鋼結構住宅的重量,僅相當于四層磚混結構住宅的重量。而且鋼材具有延性,能比較好的消耗地震帶來的能量,所以抗震性能好,結構安全度高。
3、易于施工
鋼結構構件,可以實行工廠化生產,現場安裝。由于現場作業量小,對周圍環境污染少,同時,施工機械化程度高,加快了施工速度。根據統計,同樣面積建筑物,鋼結構比砼結構工期,可縮短三分之一,而且可節省支模材料。
4、造價低
由于自重輕,基礎費用降低,總體用料減少,直接成本降低,建設工期短,間接費又可減少,所以綜合造價低。
5、符合住宅產業化和可持續發展的要求
鋼結構適宜工廠大批量生產,工業化程度高,并且能將節能、防水、隔熱、門窗等先進成品集合于一體,成套應用,將設計、生產、施工一體化,提高住宅產業化的水平。
綜上所述,鋼結構是適合創新的住宅結構體系。鋼結構可隨著人們審美觀的不同,使用功能要求的不同,設計各種造型、尺度、空間的新型房型。
鋼結構的主要應用
1、工業廠房
吊車起重量較大或者其工作較繁重的車間的主要承重骨架多采用鋼結構,結溝形式多為由鋼屋架和階形柱組成的門市鋼架或排架,也有采用網架做屋蓋的結構形式,隨著壓型鋼板等輕型屋面材料的采用,輕鋼結構工業廠房得到了迅速發展。其結構形式主要為實腹式變截面門式鋼架。
2、受動力荷載影響的結構
由于鋼材具有良好 的韌性,設有較大鍛錘或產生動力作用的其他設備的廠房,即使屋架跨度不大,也往往由鋼制成。對于抗震能力要求高的結構,采用鋼結構也是比較適宜的。
3、可拆卸的結構
鋼結構不僅質量輕,還可以用螺栓或其他便于拆裝的手段來連接,因此非常適用于需要搬遷的結構。
4、容器和其他結構
冶金、是由、化工企業中大量采用鋼板做成的容器結構,包括油罐、高爐、熱風爐等此外,經常使用的還有管道支架、鍋爐支架等其他鋼構筑物,海上采油平臺也大都采用鋼結構。
5、組合結構
鋼構件和板件受壓時必須滿足穩定性要求,往往不能充分發揮它的強度高的作用,而混凝土則最適宜于受壓不適于受拉,將鋼材和混凝土并用,使兩種材料都發揮它的長處,是一種和合理的結構。主要構件形式有鋼與混凝土組合梁和鋼管混凝土柱。
合肥市部分鋼結構建筑舉例:
1、第38研究所科研綜合樓:建筑面積40000平方米,于2002年11月5日開始初步設計,同年11月底完成設計出圖。該科研綜合樓位于38研究所信息產業帶科技園區內。整個科研綜合樓設計為橢圓形。建筑四周環繞鋼結構裝飾飄帶,內庭院巨型網架穹頂,正門鋼結構塔,使作品突出了新穎、活潑、大方,創造了鮮明的個性和時代的氣息。尤其在各立面設計上均注重強調了虛實對比和光影變化。
一、二層大面積的石材墻面與上部大片玻璃幕墻形成強烈對比,凸與凹的對比,光與影的變化,拋光鋁板框架、玻璃與花崗巖表面的組合,構成了一幅流暢、舒展、變化、生動的畫面,簡捷的造型與豐富的細部處理耐人尋味。
該建筑使鋼結構技術在立面設計中得到了充分的發揮和應用,突出表現在三個方面:結構清晰,視覺效果完整,鋼結構與砼相結合;細部精致;結構與建筑功能相輔相成。每一個部件都是獨立的、清晰的裝配關系,使各個部件只在節點上相接,如同音樂音符間的休止,體現出了音樂的品格。
2、合肥體育中心:安徽合肥體育中心位于合肥市政務文化新區南部,北臨習友路,南臨環區南路,西臨懷寧路,東臨潛山路,包括主體育場、綜合體育館、游泳跳水館、運動員中心和相應的商業娛樂設施的文化體育公園。該工程屬甲級體育建筑,防火等級為二級,抗震設防烈度為七度,總建筑面積153060
平方米,層高五層,其中主體育場為鋼筋
混凝土框架結構,東西兩側罩棚為鋼桁架價格形式;綜合體育館屋蓋下為鋼筋混凝土框架剪力墻結構,主體屋蓋為空間鋼結構;游泳跳水館為鋼筋混凝土框架抗震墻結構,屋頂為鋼折
板網架結構。
第二篇:合肥市鋼結構應用情況調查報告
合肥
學
院 HE FEI XUE YUAN
合肥市鋼結構應用情況調查報告
2015年12月3號
合肥市鋼結構應用情況調查報告
摘要:隨著合肥城市化進程的加快,大跨度、高層建筑形態呈現出千奇百怪的特點,鋼結構被廣泛的應用于各類建筑中,并且鋼結構作為我國未來住宅發展的一個趨勢,受到人們越來越多的關注。為此特為合肥市內鋼結構住宅的應用情況進行了系統的調查研究,以期找到制約鋼結構住宅發展的瓶頸,從社會和技術兩個層面為鋼結構住宅的發展應用找到突破口。并結合鋼結構住宅的實際應用情況(包括結構選型,梁、柱形式等)及調研過程中發現的相關問題。作為一個相對新型的行業,自上世紀80年代末開始,鋼結構在建設領域得到廣泛應用。90年代后,隨著經濟的發展鋼鐵工業技術和產能的提升,高層建筑、體育場館、機場航站樓等建筑物逐漸增多,鋼結構進入了快速發展期。
Abstract: with the speeding up of the urbanization of Hefei, large span, high-rise building form showing all sorts of strange and unusual features, steel structure is widely application in all kinds of buildings and steel structure as a trend of residential development in our country in the future by more and more people's attention.This specially designed for the city of Hefei steel structure residence application were systematic investigation and study, in order to find the restriction of the bottleneck of the development of steel structure residential, from the two aspects of social and technology for the development and application of the steel structure residential find a breakthrough.And combined with the steel structure housing the facts(including the selection of structure, beam, column, etc.)and the process of research and found the As a relatively new industry, since the end of last century 80's, steel structure in the construction field has been widely used in the.90 era, with the economic development of steel industry technology and production capacity, high-rise buildings, stadium, airport terminal and other buildings gradually increased, steel structure has entered a rapid development period.正 文
我國建筑業發展的總目標是:提高建筑業的整體素質、生產工業與技術裝備水平,達到在國際建筑市場中具有較強的競爭能力,并充分發揮建筑業在帶動國民經濟增長和結構調整中的先導產業作用,到2010年使建筑業成為名副其實的國民經濟支柱產業。建筑業要帶動相關產業發展,加快發展鋼結構工程是一個很重要的方面。
高層建筑鋼結構近年來雨后春筍般的拔地而起,發展很迅速。我國80年代建成的11幢高層建筑鋼結構最高為208米,而90年代以來正在建造或設計的高層建筑鋼結構共約32幢,最高的達420米(已建)和460米(設計)。最近在大連興建的高度200米的遠洋大廈鋼結構,設計、制造、安裝和材料全部是由國內承擔和供應的,這說明完全由我國自己來建造超高層鋼結構是可以做到的。大跨度空間鋼結構最先讓人們了解的是網架工程,其發展的速度較快,計算也比較成熟,國內有許多專用網架計算和繪圖程序,是其迅速發展的重要原因。網殼在我國已在應用,已建成的網殼工程以球面和柱面較多,還有雙曲拋物面、雙曲扁殼等形式。它比網架又有許多優點,特別是在超大跨度時。懸索及斜拉結構、膜和索膜結構在國內應用也較多,主要用于體育館、車站等大空間公共建筑中。其他大跨度空間鋼結構還包括立體桁架、預應力拱結構、弓式結構、懸吊結構、網格結構、索桿雜交結構、索穹頂結構等在全國各地均有實例。
合肥市也在改革開放后開始大量的使用鋼結構。為城市的建設增添了一股新的活力,鋼結構被廣泛的使用于工業廠房、體育館、機場航站樓、辦公樓等大跨度、高層建筑。
利用課余時間我對合肥市的鋼結構應用進行了一個初步的調研了解,主要參觀了合肥市奧體中心、新橋機場航空樓。下面分別對這兩處的鋼結構應用做分別的介紹:.奧體中心
合肥奧林匹克體育中心總用地面積34.7萬m2(521畝),建筑面積15.3萬m2,總投資約15億元。包括一座能容納60000人的主體育場、一座容納8000人的綜合體育館、一座容納3000人的游泳跳水館、一個三星級的體育賓館及附屬用房、室外網球場、室外足球場及熱身訓練館,商業娛樂設施、五環噴泉廣場等。主體育館的屋蓋是由鋼桁架連接的鋼結構屋蓋,鋼結構應用使得體育館的外型上顯得格外的有活力,展示出了體育帶給人的激情與活力,它是網架屋頂結構,是使用比較普遍的一種大跨度屋頂結構。這種結構整體性強,穩定性好,空間剛度大,防震性能好。網構架高度較小,能利用較小桿形構件拼裝成大跨度的建筑,有效地利用建筑空間。適合工業化生產的大跨度網架結構,外形可分為平板型網架和殼形網架兩類,能適應圓形、方形、多邊形等多種平面形狀。平板型網架多為雙層,殼形網架有單層和雙層之分,并有單曲線、雙曲線等屋頂形式。50年代后期上海同濟大學曾建造了裝配整體式鋼筋混凝土單層聯方網架殼形結構建筑,大廳部分凈跨度為40米,外跨度54米。上海文化廣場的改建設計采用鋼結構球節點平板型網架,1970年建成。1976年建成的美國新奧爾良市體育館,圓形平面直徑達207.3米,是當今世界上最大的鋼網架結構建筑。雖然奧體中心不及這些世界著名的建筑,但是它的誕生也帶動了安徽體育館的鋼結構大跨度屋蓋的使用。.新橋機場航空樓
合肥新橋國際機場是國內4E 級樞紐干線機場,其航站樓橫向長約804m, 縱向最大寬度約161m,建筑最大高度約30m, 分為五個區段, 以3區段中軸線向兩邊呈對稱布置,為多種結構形式組合的新型大跨剛架結構。在本工程中, 1 區與5 區大跨鋼架為本工程中無支撐跨度最大的箱型梁剛架,其吊裝過程是施工的重點也是難點, 經綜合考慮采用鋼結構分段吊裝的施工方案。
1、5 區基本對稱,分別由13榀剛架以及3.78m、7.8m 鋼框架結構共同組成結構受力體系。鋼框架結構體系則主要由圓管柱與主次梁組成。
機場航站樓的3區鋼結構由11榀鋼架組成鋼架柱體部分為箱型, 梁體部分為桁架結構。鋼架最大外輪廓超過1 0m, 柱距為18m, 最大跨度54m。為解決3 區鋼結構吊裝, 特設置兩臺行走式塔吊。塔吊軌道所相交混凝土梁每間隔9m, 采 用鋼管柱進行加固, 上部行走式塔吊及其全部作業荷載通過軌道梁傳遞至鋼管加固位置。此行走式塔吊的設置與加固帶來結構荷載以及荷載傳遞方式的 改變, 故需對其相關構件進行施工監控。
綜述,本文擬對于鋼架吊裝及支撐卸載階段以及行走式塔吊鋼管支撐柱的施工過程監控。著重探討, 以有限元軟件模擬施工過程,加以分析對比。如果施工狀態和理想狀態之間存在誤差, 在出現誤差之后及時糾正, 由理論分析計算決定糾正的措施和控制量的大小, 形成一個動態控制過程,進而指導后續施工。對行走式塔吊支撐柱結構變形及應力的監控。新橋國際機場航站樓的3 區結構吊裝, 設置兩臺行走式塔吊。為保證正常施工、預防安全隱患,對行走式塔吊加固、施工過程予以監測。監測由對結構撓度變形的監測和對鋼管柱應力監測兩部分組成:(1)結構撓度變形: 監測在施工中塔吊荷載及施工荷載作用下, 主體結構與塔吊軌道相交混凝土梁的撓度位移變化。(2)鋼管柱應力: 監測在施工全過程中加固用鋼管支撐柱的應力應變,分析其應力分布及安全儲備。通過這兩部分的檢測來保證航空樓的鋼結構不至于坍塌。
鋼結構的主要應用
1、工業廠房
吊車起重量較大或者其工作較繁重的車間的主要承重骨架多采用鋼結構,結溝形式多為由鋼屋架和階形柱組成的門市鋼架或排架,也有采用網架做屋蓋的結構形式,隨著壓型鋼板等輕型屋面材料的采用,輕鋼結構工業廠房得到了迅速發展。其結構形式主要為實腹式變截面門式鋼架。
2、受動力荷載影響的結構
由于鋼材具有良好 的韌性,設有較大鍛錘或產生動力作用的其他設備的廠房,即使屋架跨度不大,也往往由鋼制成。對于抗震能力要求高的結構,采用鋼結構也是比較適宜的。
3、可拆卸的結構
鋼結構不僅質量輕,還可以用螺栓或其他便于拆裝的手段來連接,因此非常適用于需要搬遷的結構。
4、容器和其他結構
冶金、是由、化工企業中大量采用鋼板做成的容器結構,包括油罐、高爐、熱風爐等此外,經常使用的還有管道支架、鍋爐支架等其他鋼構筑物,海上采油平臺也大都采用鋼結構。
5、組合結構
鋼構件和板件受壓時必須滿足穩定性要求,往往不能充分發揮它的強度高的作用,而混凝土則最適宜于受壓不適于受拉,將鋼材和混凝土并用,使兩種材料都發揮它的長處,是一種和合理的結構。主要構件形式有鋼與混凝土組合梁和鋼管混凝土柱。未來發展
輕鋼組合房是一種全新概念的環保經濟型活動房屋,該屋是一種輕鋼為骨架,以夾芯板為圍護材料,以標準模數系列進行空間組合,固件采用羅斯連接,可方便快捷的進行組合拆卸。實現了臨時建筑的通用標準化,環保節能、快捷高效的建筑理念,使臨建房屋進入了一個系列化開發,集成化生產,配套化供應,可庫存和可多次周轉使用的定型產品領域。
大跨度空間鋼結構最先讓人們了解的是網架工程,其發展的速度較快,計算也比較成熟,合肥市有許多專用網架計算和繪圖程序,是其迅速發展的重要原因。網殼在合肥市已在應用,已建成的網殼工程以球面和柱面較多,還有雙曲拋物面、雙曲扁殼等形式。它比網架又有許多優點,特別是在超大跨度時。懸索及斜拉結構、膜和索膜結構在國內應用也較多,主要用于體育館、車站等大空間公共建筑中。其他大跨度空間鋼結構還包括立體桁架、預應力拱結構、弓式結構、懸吊結構、網格結構、索桿雜交結構、索穹頂結構等在全國各地均有實例。
輕鋼結構是近十年來發展最快的領域,在美國采用輕型鋼結構占非住宅建筑投資的50%以上。這種結構工業化、商品化程度高,施工快,綜合效益高,市場需求量很大,已引起結構設計人員認識。輕鋼住宅的研究開發已在各地試點,是輕鋼發展的一個重要方向,目前已經有多種的低層、多層和高層的設計方案和實例。因其可做到大跨度、大空間,分隔使用靈活,而且施工速度快、抗震有利的特點,必將對我國傳統的住宅結構模式產生較大沖擊。
隨著社會分工的不斷細化,鋼結構設計也必將走向專業化發展的道路。專業鋼結構設計也可彌補由于不熟悉鋼結構形式而無法優化結構設計方案的問題。我們相信,只要加強領導,合理規劃,積極組織,政府、行業、企業共同努力,產、學、研緊密結合協作,鋼結構產業更加興旺發展的新局面就在眼前。
第三篇:合肥市鋼結構應用情況調查報告
合肥市鋼結構應用情況調查報告
教師評語:
姓
名:學
號:專業班級:成績:
賈成亮
0901014042
土木工程
(四)班
****年**月**日
合肥市鋼結構應用情況調查報告
摘要:介紹了當前國內以及合肥鋼結構建筑的發展狀況。作為一個相對新型的行業,自上世紀80年代末開始,鋼結構在建設領域得到廣泛應用。90年代后,隨著經濟的發展鋼鐵工業技術和產能的提升,高層建筑、體育場館、機場航站樓等建筑物逐漸增多,鋼結構進入了快速發展期。鋼結構建筑與傳統的建筑方式相比,具有強度高、自重輕、抗震性能好、施工周期短、工業化程度高、環境污染少等優點。關鍵詞:鋼結構 狀況 優越性
Abstract: The current domestic as well as the development of steel construction in Hefei.As a relatively new industry, since the late 1980s, steel is widely used in the construction field.After 90 years, the steel industry with the economic development and capacity enhancement technologies, high-rise buildings, stadiums, airport terminals and other buildings gradually increased, steel entered a rapid development period.Steel construction, compared with traditional construction method, high strength, light weight, good seismic performance, short construction period, a high degree of industrialization, environmental pollution and so on.Keywords: Steel
Status
Superiority
一、鋼結構近年來的發展
1、輕鋼結構的迅速發展
這種結構由于其用度廣、優勢明顯,已大量應用于單層工業廠房、多層工業廠房、辦公樓以及高層建筑中的非承重構件等。對單層工業廠房而言,通常以H型鋼,采用焊接連接作為梁柱,以C形或Z形輕鋼板作檁條,屋蓋系統或樓面系統用壓型彩色鋼板作面層,上面可澆混凝土,壓型鋼板既可作為鋼筋,必要時也可以再配鋼筋。墻面圍護也可采用單層或夾層壓型鋼板,夾層板內部可充填各種保溫層。輕鋼結構是近十年來發展最快的領域,這種結構工業化、商品化程度高,施工快,綜合效益高,市場需求量很大,已引起結構設計人員認識。輕鋼住宅的研究開發已在各地試點,是輕鋼發展的一個重要方向,目前已經有多種的低層、多層和高層的設計方案和實例。因其可做到大跨度、大空間,分隔使用靈活,而且施工速度快、抗震有利的特點,必將對我國傳統的住宅結構模式產生較大沖擊。
2、大跨度鋼結構的廣泛應用
近年來大跨度鋼結構在合肥地區具有快速的發展及應用,其中,體育館、會展中心、展覽館、車站、候機樓以及道路中設置的天橋等幾乎都在用鋼結構。大跨度空間鋼結構最先讓人們了解的是網架工程,其發展的速度較快,計算也比較成熟,國內有許多專用網架計算和繪圖程序,是其迅速發展的重要原因。網殼在我國已在應用,已建成的網殼工程以球面和柱面較多,還有雙曲拋物面、雙曲扁殼等形式。它比網架又有許多優點,特別是在超大跨度時。懸索及斜拉結構、膜和索膜結構在國內應用也較多,主要用于體育館、車站等大空間公共建筑中。其他大跨度空間鋼結構還包括立體桁架、預應力拱結構、弓式結構、懸吊結構、網格結構、索桿雜交結構、索穹頂結構等在全國各地均有實例。
3、高層鋼結構建筑的發展
我國80年代建成的11幢高層建筑鋼結構最高為208米,而90年代以來正在建造或設計的高層建筑鋼結構共約32幢,最高的達420米(已建)和460米(設計)。最近在大連興建的高度200米的遠洋大廈鋼結構,設計、制造、安裝和材料全部是由國內承擔和供應的,這說明完全由我國自己來建造超高層鋼結構是可以做到的。
隨著社會分工的不斷細化,鋼結構設計也必將走向專業化發展的道路。專業鋼結構設計也可彌補由于不熟悉鋼結構形式而無法優化結構設計方案的問題。我們相信,只要加強領導,合理規劃,積極組織,政府、行業、企業共同努力,產、學、研緊密結合協作,鋼結構產業更加興旺發展的新局面就在眼前。
二、鋼結構的優點
1、布置合理
利用鋼材強度高的特點,設計可采用大開間布置,使建筑平面能夠合理分隔,靈活方便,創造開放式住宅。而傳統結構(磚混結構、砼結構)由于材料性質限制 了空間布置的自由,以往開間一般常在3.2米、3.4米、3.6米,如果過大,就會造成板厚、梁高、柱大,出現“肥梁胖柱”現象,不但影響美觀,而且自重 增大,增加造價,購房者在二次裝飾時,經常由于自行改變墻體位置,增加隱患。
2、自重輕、抗震性能好
相同建筑面積的建筑樓層,鋼結構自重輕,根據比較,六層輕鋼結構住宅的重量,僅相當于四層磚混結構住宅的重量。而且鋼材具有延性,能比較好的消耗地震帶來的能量,所以抗震性能好,結構安全度高。
3、易于施工
鋼結構構件,可以實行工廠化生產,現場安裝。由于現場作業量小,對周圍環境污染少,同時,施工機械化程度高,加快了施工速度。根據統計,同樣面積建筑物,鋼結構比砼結構工期,可縮短三分之一,而且可節省支模材料。
4、造價低
由于自重輕,基礎費用降低,總體用料減少,直接成本降低,建設工期短,間接費又可減少,所以綜合造價低。
5、符合住宅產業化和可持續發展的要求
鋼結構適宜工廠大批量生產,工業化程度高,并且能將節能、防水、隔熱、門窗等先進成品集合于一體,成套應用,將設計、生產、施工一體化,提高住宅產業化的水平。綜上所述,鋼結構是適合創新的住宅結構體系。鋼結構可隨著人們審美觀的不同,使用功能要求的不同,設計各種造型、尺度、空間的新型房型。
鋼結構的主要應用
1、工業廠房
吊車起重量較大或者其工作較繁重的車間的主要承重骨架多采用鋼結構,結溝形式多為由鋼屋架和階形柱組成的門市鋼架或排架,也有采用網架做屋蓋的結構形式,隨著壓型鋼板等輕型屋面材料的采用,輕鋼結構工業廠房得到了迅速發展。其結構形式主要為實腹式變截面門式鋼架。
2、受動力荷載影響的結構
由于鋼材具有良好 的韌性,設有較大鍛錘或產生動力作用的其他設備的廠房,即使屋架跨度不大,也往往由鋼制成。對于抗震能力要求高的結構,采用鋼結構也是比較適宜的。
3、可拆卸的結構
鋼結構不僅質量輕,還可以用螺栓或其他便于拆裝的手段來連接,因此非常適用于需要搬遷的結構。
4、容器和其他結構
冶金、是由、化工企業中大量采用鋼板做成的容器結構,包括油罐、高爐、熱風爐等此外,經常使用的還有管道支架、鍋爐支架等其他鋼構筑物,海上采油平臺也大都采用鋼結構。
5、組合結構
鋼構件和板件受壓時必須滿足穩定性要求,往往不能充分發揮它的強度高的作用,而混凝土則最適宜于受壓不適于受拉,將鋼材和混凝土并用,使兩種材料都發揮它的長處,是一種和合理的結構。主要構件形式有鋼與混凝土組合梁和鋼管混凝土柱。
合肥市部分鋼結構建筑舉例:
1、第38研究所科研綜合樓:建筑面積40000平方米,于2002年11月5日開始初步設計,同年11月底完成設計出圖。該科研綜合樓位于38研究所信息產業帶科技園區內。整個科研綜合樓設計為橢圓形。建筑四周環繞鋼結構裝飾飄帶,內庭院巨型網架穹頂,正門鋼結構塔,使作品突出了新穎、活潑、大方,創造了鮮明的個性和時代的氣息。尤其在各立面設計上均注重強調了虛實對比和光影變化。
一、二層大面積的石材墻面與上部大片玻璃幕墻形成強烈對比,凸與凹的對比,光與影的變化,拋光鋁板框架、玻璃與花崗巖表面的組合,構成了一幅流暢、舒展、變化、生動的畫面,簡捷的造型與豐富的細部處理耐人尋味。
該建筑使鋼結構技術在立面設計中得到了充分的發揮和應用,突出表現在三個方面:結構清晰,視覺效果完整,鋼結構與砼相結合;細部精致;結構與建筑功能相輔相成。每一個部件都是獨立的、清晰的裝配關系,使各個部件只在節點上相接,如同音樂音符間的休止,體現出了音樂的品格。
2、合肥體育中心:安徽合肥體育中心位于合肥市政務文化新區南部,北臨習友路,南臨環區南路,西臨懷寧路,東臨潛山路,包括主體育場、綜合體育館、游泳跳水館、運動員中心和相應的商業娛樂設施的文化體育公園。該工程屬甲級體育建筑,防火等級為二級,抗震設防烈度為七度,總建筑面積153060平方米,層高五層,其中主體育場為鋼筋混凝土框架結構,東西兩側罩棚為鋼桁架價格形式;綜合體育館屋蓋下為鋼筋混凝土框架剪力墻結構,主體屋蓋為空間鋼結構;游泳跳水館為鋼筋混凝土框架抗震墻結構,屋頂為鋼折
板網架結構。
第四篇:鋼結構應用情況調查報告
合肥市鋼結構應用情況調查報告
摘要:隨著我國城市化進程的加快,如今的高層建筑形態呈現出千奇百怪的特點,鋼結構被廣泛的應用于各類建筑中,并且鋼結構作為我國未來住宅發展的一個趨勢,受到人們越來越多的關注。建筑鋼結構是指用鋼板和熱軋、冷彎或焊接型材通過連接件連接而成的能承受荷載、傳遞荷載的結構形式。作為一個相對新型的行業,自上世紀80年代末開始,鋼結構在建設領域得到廣泛應用。90年代后,隨著經濟的發展鋼鐵工業技術和產能的提升,高層建筑、體育場館、機場航站樓等建筑物逐漸增多,鋼結構進入了快速發展期。鋼結構建筑與傳統的建筑方式相比,具有強度高、自重輕、抗震性能好、施工周期短、工業化程度高、環境污染少等優點。為此本文對國內鋼結構住宅的應用情況進行了系統的調查研究,以期找到制約鋼結構住宅發展的瓶頸,從社會和技術兩個層面為鋼結構住宅的發展應用找到突破口。
關鍵詞:鋼結構 應用 鋼材優勢 大跨度
1、鋼結構簡述
1.1 鋼結構是由型鋼和鋼板通過焊接、螺栓連接或鉚接而制成的工程結構。1.2鋼結構的連接方法
焊接連接
螺栓連接
鉚釘連接 1.3鋼結構的特點
鋼結構自重較輕、鋼結構工作的可靠性較高、鋼材的抗振(震)性好、鋼結構制造的工業化程度較高、鋼結構可以準確快速地裝配、鋼結構室內空間大、容易做成密封結構、鋼結構易腐蝕、鋼結構耐火性差、鋼結構可回收利用、鋼結構工期較短。
2、鋼結構的優點
2.1能合理布置功能區間
利用鋼材強度高的特點,設計可采用大開間布置,使建筑平面能夠合理分隔,靈活方便,創造開放式住宅。而傳統結構(磚混結構、砼結構)由于材料性質限制 了空間布置的自由,以往開間一般常在3.2米、3.4米、3.6米,如果過大,就會造成板厚、梁高、柱大,出現“肥梁胖柱”現象,不但影響美觀,而且自重 增大,增加造價,購房者在二次裝飾時,經常由于自行改變墻體位置,增加隱患。2.2自重輕、抗震性能好
相同建筑面積的建筑樓層,鋼結構自重輕,根據比較,六層輕鋼結構住宅的重量,僅相當于四層磚混結構住宅的重量。而且鋼材具有延性,能比較好的消耗地震帶來的能量,所以抗震性能好,結構安全度高。2.3施工方便、工期短
鋼結構構件,可以實行工廠化生產,現場安裝。由于現場作業量小,對周圍環境污染少,同時,施工機械化程度高,加快了施工速度。根據統計,同樣面積建筑物,鋼結構比砼結構工期,可縮短三分之一,而且可節省支模材料。2.4綜合造價低
由于自重輕,基礎費用降低,總體用料減少,直接成本降低,建設工期短,間接費又可減少,所以綜合造價低。
2.5符合住宅產業化和可持續發展的要求
鋼結構適宜工廠大批量生產,工業化程度高,并且能將節能、防水、隔熱、門窗等先進成品集合于一體,成套應用,將設計、生產、施工一體化,提高住宅產業化的水平。綜上所述,鋼結構是適合創新的住宅結構體系。鋼結構可隨著人們審美觀的不同,使用功能要求的不同,設計各種造型、尺度、空間的新型房型。生產廠家能高精度、高質量、高速度完成,使建筑物達到既美觀又經濟的效果。
3、現代鋼結構的應用
3.1工業廠房
吊車起重量較大或者其工作較繁重的車間的主要承重骨架多采用鋼結構,結溝形式多為由鋼屋架和階形柱組成的門市鋼架或排架,也有采用網架做屋蓋的結構形式,隨著壓型鋼板等輕型屋面材料的采用,輕鋼結構工業廠房得到了迅速發展。其結構形式主要為實腹式變截面門式鋼架。
3.2受動力荷載影響的結構
由于鋼材具有良好 的韌性,設有較大鍛錘或產生動力作用的其他設備的廠房,即使屋架跨度不大,也往往由鋼制成。對于抗震能力要求高的結構,采用鋼結構也是比較適宜的。3.3可拆卸的結構
鋼結構不僅質量輕,還可以用螺栓或其他便于拆裝的手段來連接,因此非常適用于需要搬遷的結構。3.4容器和其他結構
冶金、是由、化工企業中大量采用鋼板做成的容器結構,包括油罐、高爐、熱風爐等此外,經常使用的還有管道支架、鍋爐支架等其他鋼構筑物,海上采油平臺也大都采用鋼結構。3.5組合結構
鋼構件和板件受壓時必須滿足穩定性要求,往往不能充分發揮它的強度高的作用,而混凝土則最適宜于受壓不適于受拉,將鋼材和混凝土并用,使兩種材料都發揮它的長處,是一種和合理的結構。主要構件形式有鋼與混凝土組合梁和鋼管混凝土柱。
4、鋼結構應用舉例 奧體中心
合肥奧林匹克體育中心總用地面積34.7萬m2(521畝),建筑面積15.3萬m2,總投資約15億元。包括一座能容納60000人的主體育場、一座容納8000人的綜合體育館、一座容納3000人的游泳跳水館、一個三星級的體育賓館及附屬用房、室外網球場、室外足球場及熱身訓練館,商業娛樂設施、五環噴泉廣場等。主體育館的屋蓋是由鋼桁架連接的鋼結構屋蓋,鋼結構應用使得體育館的外型上顯得格外的有活力,展示出了體育帶給人的激情與活力,它是網架屋頂結構,是使用比較普遍的一種大跨度屋頂結構。這種結構整體性強,穩定性好,空間剛度大,防震性能好。網構架高度較小,能利用較小桿形構件拼裝成大跨度的建筑,有效地利用建筑空間。適合工業化生產的大跨度網架結構,外形可分為平板型網架和殼形網架兩類,能適應圓形、方形、多邊形等多種平面形狀。平板型網架多為雙層,殼形網架有單層和雙層之分,并有單曲線、雙曲線等屋頂形式。50年代后期上海同濟大學曾建造了裝配整體式鋼筋混凝土單層聯方網架殼形結構建筑,大廳部分凈跨度為40米,外跨度54米。上海文化廣場的改建設計采用鋼結構球節點平板型網架,1970年建成。1976年建成的美國新奧爾良市體育館,圓形平面直徑達207.3米,是當今世界上最大的鋼網架結構建筑。雖然奧體中心不及這些世界著名的建筑,但是它的誕生也帶動了安徽體育館的鋼結構大跨度屋蓋的使用。新橋機場航空樓
合肥新橋國際機場是國內4E 級樞紐干線機場,其航站樓橫向長約804m, 縱向最大寬度約161m,建筑最大高度約30m, 分為五個區段, 以3區段中軸線向兩邊呈對稱布置,為多種結構形式組合的新型大跨剛架結構。
在本工程中, 1 區與5 區大跨鋼架為本工程中無支撐跨度最大的箱型梁剛架,其吊裝過程是施工的重點也是難點, 經綜合考慮采用鋼結構分段吊裝的施工方案。
1、5 區基本對稱,分別由13榀剛架以及3.78m、7.8m 鋼框架結構共同組成結構受力體系。鋼框架結構體系則主要由圓管柱與主次梁組成。
機場航站樓的3區鋼結構由11榀鋼架組成鋼架柱體部分為箱型, 梁體部分為桁架結構。鋼架最大外輪廓超過1 0m, 柱距為18m, 最大跨度54m。為解決3 區鋼結構吊裝, 特設置兩臺行走式塔吊。塔吊軌道所相交混凝土梁每間隔9m, 采用鋼管柱進行加固, 上部行走式塔吊及其全部作業荷載通過軌道梁傳遞至鋼管加固位置。此行走式塔吊的設置與加固帶來結構荷載以及荷載傳遞方式的改變, 故需對其相關構件進行施工監控。
5、鋼結構的發展
我國建筑業發展的總目標是:提高建筑業的整體素質、生產工業與技術裝備水平,達到在國際建筑市場中具有較強的競爭能力,并充分發揮建筑業在帶動國民經濟增長和結構調整中的先導產業作用,到2010年使建筑業成為名副其實的國民經濟支柱產業。建筑業要帶動相關產業發展,加快發展鋼結構工程是一個很重要的方面。
高層建筑鋼結構近年來雨后春筍般的拔地而起,發展很迅速。我國80年代建成的11幢高層建筑鋼結構最高為208米,而90年代以來正在建造或設計的高層建筑鋼結構共約32幢,最高的達420米(已建)和460米(設計)。最近在大連興建的高度200米的遠洋大廈鋼結構,設計、制造、安裝和材料全部是由國內承擔和供應的,這說明完全由我國自己來建造超高層鋼結構是可以做到的。
大跨度空間鋼結構最先讓人們了解的是網架工程,其發展的速度較快,計算也比較成熟,國內有許多專用網架計算和繪圖程序,是其迅速發展的重要原因。網殼在我國已在應用,已建成的網殼工程以球面和柱面較多,還有雙曲拋物面、雙曲扁殼等形式。它比網架又有許多優點,特別是在超大跨度時。懸索及斜拉結構、膜和索膜結構在國內應用也較多,主要用于體育館、車站等大空間公共建筑中。其他大跨度空間鋼結構還包括立體桁架、預應力拱結構、弓式結構、懸吊結構、網格結構、索桿雜交結構、索穹頂結構等在全國各地均有實例。
輕鋼結構是近十年來發展最快的領域,在美國采用輕型鋼結構占非住宅建筑投資的50%以上。這種結構工業化、商品化程度高,施工快,綜合效益高,市場需求量很大,已引起結構設計人員認識。輕鋼住宅的研究開發已在各地試點,是輕鋼發展的一個重要方向,目前已經有多種的低層、多層和高層的設計方案和實例。因其可做到大跨度、大空間,分隔使用靈活,而且施工速度快、抗震有利的特點,必將對我國傳統的住宅結構模式產生較大沖擊。
隨著社會分工的不斷細化,鋼結構設計也必將走向專業化發展的道路。專業鋼結構設計也可彌補由于不熟悉鋼結構形式而無法優化結構設計方案的問題。我們相信,只要加強領導,合理規劃,積極組織,政府、行業、企業共同努力,產、學、研緊密結合協作,鋼結構產業更加興旺發展的新局面就在眼前。
6、鋼結構規范的學習
6.1按承載能力極限狀態設計鋼結構時,應考慮荷載效應的基本組合,必要時應考慮荷載效應的偶然組合。
按正常使用狀態設計鋼結構時,應考慮荷載的標準組合,對剛與混凝土組合梁,尚應考慮準永久組合。計算結構或構件的強度、穩定性以及連接的強度時,應采用荷載設計值,計算疲勞時,應采用荷載標準值。
6.2當鋼結構工程施工質量不符合規范要求時,應按下列規定進行處理:
(1)經返工重做或更換構配件的檢驗批,應重新進行驗收。(2)經由自治的檢測單位檢測鑒定能夠達到設計要求的檢驗批,應予以驗收。(3)經返修或加固處理的分項、分部工程,雖然改變外形尺寸但仍能滿足使用要求,可按處理技術方案和協商文件進行驗收。6.3焊縫表面不得有裂紋、韓熘等缺陷。
一級、二級焊縫不得有表面氣孔、夾渣、弧坑裂紋、電弧擦傷等缺陷。且一級焊縫不許有咬邊、未焊滿、根部收縮等缺陷。對于需要進行焊前預熱或焊后熱處理的焊縫,其預熱溫度或后熱溫度應符合國家現行,且不應小于100mm,后熱處理應在焊后立即進行,保溫時間應根據板厚按每25mm板厚確定。
參考文獻:
【1】蔡玉春.鋼結構住宅產業化的現狀與進展[J]鋼結構, 2005,(01).【2】孫永振.輕鋼結構的市場應用前景分析及動力特性研究[D]西安理工大學, 2002.【3】孫永振.輕鋼結構的市場應用前景分析及動力特性研究[D]西安理工大學, 2002.【4】何一民,史萬春.關于發展新型輕鋼結構建筑的建議[J]鋼結構, 1996,(03).【5】王振山.鋼結構住宅調研及小高層框架柱性能比較[D].西安建筑科技大學, 2009.
第五篇:房屋鋼結構的應用
數十年來,前蘇聯、美國、日本三國鋼產量一直在世界上居前三位。因此,這幾個國家的建筑鋼結構建設事業蓬勃發展。
我國近幾年來,隨著改革開放政策的實行和推進,經濟建設工作取得了突飛猛進的進展,鋼產量一躍成為世界第一。但目前與發達國家相比在許多方面還存在著明顯差距。本文從國內鋼結構的應用與優勢方面進行舉例等方法,為了使我們看到差距,以推動我國建筑鋼結構的進一步發展和應用,本文多方面收集資料介紹了國內外建筑鋼結構的應用概況,為把握鋼結構發展的趨勢做出
1.2.1 低層鋼結構和輕鋼結構
美國金屬建筑的主要市場分布在工業、商業、社區、綜合等方面,分別占到46%、31%、14%和9%的份額。
在美國,低層建筑中鋼結構應用很普遍。美國鋼結構學會和金屬房屋制造協會聯合編制了低層建筑的設計指南。低層建筑是指層高低于18米,層數不超過5層的工業廠房、倉庫、辦公室及其他的辦公和社區建筑等,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。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,現場用螺栓或焊接拼接的門式剛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。這種體系由工廠制作,現場按要求拼裝形成。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。國外輕鋼結構廠商如BUTLER、BHP、ABC等都已經進入了中國市場。
1.2.2 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,最大的結構采用的多是鋼結構,而歷屆奧運會的場館也多采用鋼結構。