房屋钢结构概述

单索结构点支式玻璃幕墙
❖ 网壳结构又包括单层网壳结构、预应力网壳结构、板锥网壳结构、 肋环型索承网壳结构、单层叉筒网壳结构等。
第1章 综 述
❖ 1．1 简 述
❖ 现代土木工程的概念发生了很大的变化，已不是土和木 的问题了，不再是木结构、土木结构甚至砖混结构，而 是混凝土结构、钢筋混凝土结构和钢结构。在土木工程 中，科技含量高的是钢结构，体现土木工程结构进步的 是钢结构，能够尽快实现工厂化，工业化进而体现规模 化的是钢结构。
▪ 此外还有桥梁、塔桅、容器、管道及大型装备等，也大 量采用钢结构。
▪ 中国既是产钢大国，也是世界上消耗钢材最多的国家。
❖ 1．3 建筑钢结构的展望
❖ 目前大多数工业厂房都是采用钢结构。
❖ 高层建筑特别是超高层建筑 采用钢结构或钢—混凝土 组合结构。
❖ 我国是一个多地震国家，百万以上人口的大城市多数位 于6度以上地震区，抗震能力成为高层建筑的一个重要 课题，地震区特别是8度及以上高烈度区的高层建筑宜 采用钢结构。
❖ 专家们提出将建筑钢结构归纳为高层重型钢结构、空间 大跨度钢结构、轻型钢结构、钢——混凝土组合结构、 住宅钢结构五大类。
❖ 1．2 我国建筑钢结构发展历程
❖ （l）高层钢结构：
❖ 上海金茂大厦（88层，总高度达420m）及近期的上海 中心大厦，121层，结构高度580米，总高632米；与此 相适应的高层钢结构的科学研究、设计及各项配套的施 工技术均取得了较大进展，一大批建工、造船、冶金、 电力、铁道系统的金属结构厂和上海、北京及中建系统 的机械化施工公司等，在钢结构制作和安装方面都达到 了较高的水平。
❖ “鸟巢”钢结构焊缝长度近320公里，经检测，合格率为100%。
❖ “鸟巢”主体结构设计使用年限为100年。耐火等级为一级。抗 震设防烈度8度。
❖ Teflon（特氟龙）材料强度高、弹性模量大、自洁、耐久耐火等 性能好，但它价格较贵，不易折叠，对裁剪制作精度要求较高， 寿命一般在30 年以上，适用于永久建筑。
❖ 人类文明的发展对建筑提出了更高的要求，希望我们的 建筑是环保型的建筑即达到所谓绿色建筑的要求；希望 我们的建筑节约能量即达到所谓节能型建筑的要求，而 钢结构则是所有结构形式中最能满足这些要求的结构。
❖ 钢结构提供结构的安全性，稳定性，在设计上更加灵活、 先进，并能很好的满足建筑师丰富多彩的设计要求。
❖ （2）空间结构：
❖ 以网架和网壳为代表的空间网格结构继续大量发展。其 特点是跨度大、面积大、形式多样。不仅用于一般民用 建筑，而且广泛用于工业厂房、飞机库、机场侯机楼、 体育场馆、展览中心等。天津无缝钢管厂、首都机场飞 机维修库（306m ×90m） ；空问网格结构又富于造型
▪ 的变化．如宜春体育馆的飞蝶形网壳、威海体育馆的贝 壳形网壳，以及海南大佛的多层多跨网架都属此例。
▪ 近年开始采用矩型钢管、圆钢管制作空间衍架、拱架及 斜拉网架结构，其节点采用管件直接相连的相贯节点， 加上波浪形屋面，在大跨屋盖方面已取代网架和网壳结 构。如上海浦东机场候机楼、成都双流机场新候机楼等。
（3）轻钢结构：
包括门式刚架、轻钢房屋和压型钢板Байду номын сангаас盖及拱壳屋盖 。 一般采用门式刚架结构并用圆钢制成柔性支撑和高强螺 栓连接。骨架用钢量一般在30kg/m2左右，建设速度快， 得到业主的欢迎。国内也有几百家的轻钢结构制作厂， 因此市场竟争很激烈。与此同时，与轻钢结构相配套的 保温、隔热材料、防火、防腐涂料、采光构件、门窗及 连接件等制造业也得到了迅速发展。
❖ （4）住宅钢结构 ：
❖ 钢结构具有重量轻、抗震性能好、工业化程度高等优点， 是一种绿色环保产品，住宅建筑可以大量采用钢结构， 国外各类住宅中已采用了钢结构。目前要解决住宅钢结 构（包括6层以下、12层以下、18层以下）造价的合理 定位、建筑设计完善创新、优化钢结构体系和相应节点 构造、发展配套建材和设备，特别是外墙材料，开展试 点工程进行技术交流，特别解决钢结构房屋的防火、防 腐、及保温、隔声等问题。
❖ 钢结构是一个脱胎于传统产业，溶合了传统建筑和机械 制造业的一个新的边缘产业，是具有原有产业厚重的的 技术沉淀，又有新的广阔市场的朝阳产业。
❖ 1998年10月建设部发文《关于建筑业进行推广应用10 项新技术的通知》，其中推广的新技术的第八项为钢结 构技术。其主要内容为：高层钢结构技术；空间钢结构 技术；轻钢结构技术；钢——混凝土组合结构技术；高 强度螺栓连接和焊接技术；钢结构的防护技术。
平面抗侧力结构体系
当代丐帮武状元生活状况
迪拜分舵
鸟巢
鸟巢
❖ “鸟巢”数据：
❖ “鸟巢”外形结构主要由巨大的门式钢架组成，共有24根桁架柱。 “鸟巢”建筑顶面呈鞍形，长轴为332.3米，短轴为296.4米，最 高点高度为68.5米，最低点高度为42.8米。 体育场外壳采用可作为填充物的气垫膜，使屋顶达到完全防 水的要求，阳光可以穿过透明的屋顶满足室内草坪的生长需要。
❖ “鸟巢”，建筑面积25.8万平方米，占地20.4公顷。“鸟巢”有 9.1万个标准坐席，其中包括1.1万个临时坐席。
❖ “鸟巢”总用钢量约为11万吨。外部钢结构用钢4.2万吨，其中 主结构用钢约2.3万吨。
❖ “鸟巢”整个膜结构总面积约为10万平方米。“鸟巢”混凝土浇 筑量约18万立方米。有各类桩柱3145根，土方挖运量约28万立 方米，钢筋绑扎量约5.2万吨。
乔治亚穹顶
❖ 1992年在美国建造了世界上最大的索穹顶体育馆—乔治 亚穹顶(Georgia Dome),它是1996年亚特兰大奥运会的 主体育馆,平面为 亚特兰大奥运会的主体育馆椭圆形 (193m×240m),这种双曲抛物面型张拉整体索穹顶的耗 钢量少得令人难以置信,还不到30㎏/㎡.
❖ 张拉整体索穹顶结构源于富勒的张拉整体思想,属于张 拉整体体系的范畴,但由于它还没有完全实现结构自支 承、自应力的原则,离开下部受压环梁则不能成立,故而 可以说彻底的大跨度张拉整体结构还没有建成.因此对 于张拉整体结构无论在理论分析方面还是施工技术及建 筑材料方面都还有很多工作要做.