分析钢结构——基于建筑学视角

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1、第２９卷第１期甘肃科技Ｖｏｌ２９Ｎｏ１２０１３年１月ＧａｎｓｕＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＪａｎ２０１３浅谈钢结构———基于建筑学视角李方芳（同济大学建筑与城规学院，上海２０００９２）摘要：２０世纪以来，随着科学技术的发展，钢材成为全球独领风骚的建筑材料。文章介绍了钢结构的应用范围，分析了当代钢结构建筑的特点，探讨了钢结构建筑的优势以及所面临的问题。关键词：钢结构建筑；应用范围；建筑学中图分类号：ＴＵ３９１改革开放３０多年来，我国钢产量已居世界首高层和超高层建筑受自重、风荷载、地震荷载的位，钢材的品种、质量都有

2、了很大提高，极大地满足影响很大，而钢结构具有重量轻、承载力高的特点，了钢结构建筑应用的需要。１９９７年建设部颁发了同时抗震性能好、工期短、施工方便。因此，酒店、公《中国建筑技术政策》（１９９６－２０１０年），明确提出寓、办公大楼等多层及高层建筑采用钢结构的越来发展钢结构建筑。繁荣的市场和国家的给力政策，越多。例如，美国芝加哥的西尔斯大厦（束筒体系，促使我国钢结构建筑迅速发展。１１０层，高４４３ｍ）、上海金茂大厦（巨型外伸桁架、巨型柱、核心筒体系，８８层，高３６５ｍ）、台北１０１大厦１钢结构建筑的应用范围（巨型框架结构，高５０８ｍ

3、）和迪拜布吉大楼（超过钢结构建筑是指由钢板、型钢、钢管、钢绳、钢束７００ｍ）等都是当今世界高层建筑的代表。多层及超等钢材，用焊、铆、螺栓等方式连接而成的建筑。我高层钢结构体系，包括框架结构、支撑框架结构、框国的钢结构建筑已在工业与民用建筑领域得到广泛筒、筒中筒、束筒等筒体结构，巨型结构（巨型桁架应用。从深圳地王大厦、上海东方明珠到北京２００８或巨型框架结构）。年奥运会体育场馆、２０１０年上海世博会中国馆等，１３高耸钢结构建筑代表性建筑层出不穷。我国钢结构建筑的应用范围结构高度相对较高、横截面相对较小、横向荷载如下。起控制作用的

4、细长构筑物统称高耸结构，包括塔架１１大跨度空间钢结构建筑和桅杆。采用钢结构，自重轻，有利于运输及安装。随着体育事业、会展业的发展和人类大型集体同时还因材料强度高，所需构件截面小，可以减小风活动的日益增多，以及材料技术、计算技术和施工技荷载，取得较好的经济效益。高耸钢结构建筑包括术的进步，大跨度空间钢结构建筑得到迅速发展。电视塔、通讯塔、输电塔、大气监测塔、火箭发射塔、这类建筑有飞机库、汽车库、火车站、会议厅、体育钻井塔等。上海东方明珠电视塔是我国目前最高的馆、展览馆、影剧院等。例如，美国亚特兰大奥运会钢结构多功能电视塔，高度达

5、４６８ｍ。高耸钢结构建主体育场（２４０ｍ×１９３ｍ张拉集成结构）、日本东京筑的塔桅结构体系发展变化较小，但塔桅的形态发都室内棒球场（２０１ｍ×２０１ｍ索—充气膜）、英国伦展变化较大，造型越来越新奇复杂，结构高度也越来敦千年穹顶（３２０ｍ）、伦敦碗、中国国家大剧院越高。（２１２ｍ×１４６ｍ×４５ｍ）、北京奥运会主体育场“鸟巢”１４桥梁钢结构建筑（３３０ｍ×２２０ｍ×６９２ｍ）等都是当今世界大跨度空结构跨度越大，结构自重在全部荷载中所占的间结构的经典之作。现代大跨度空间结构体系可分比例就越大。因为，钢结构建筑重量轻，材料强度为三

6、大类，即刚性结构体系（折板、薄壳、网架、网高，所以，很适合大跨度桥梁。当代桥梁钢结构建筑壳、空间桁架等）、柔性结构体系（索结构、膜结构、越来越多，特别是中等跨度和大跨度的斜拉桥。例索膜结构、张拉集成体系等）和杂交结构体系（拉索如，上海两座著名的大桥———南浦大桥、杨浦大桥一网架、拉索一网壳、拱一索、索一桁架等）。（主跨６０２ｍ），长江下游的江阴大桥（采用悬索桥，１２多层及超高层钢结构建筑跨长１３８５ｍ）等。第１期李方芳：浅谈钢结构———基于建筑学视角１１７１５采用钢结构建筑动不受天气影响。钢结构建筑采用螺栓连接，拆卸、搬迁方

7、便，且２４充分体现了结构技术与艺术的完美结合强度高，结构自重相对较轻，韧性好。为此，升降机建筑美主要体现在造型美上，建筑造型与结构和各种塔式起重机等，商业、旅游业和建筑工地的活紧密联系。在钢结构建筑中，由于钢材作为一种能动房屋，例如，流动展览馆、移动式混凝土搅拌站、施够创造出崭新空间和结构美感的建筑材料，其弯、工临时用的房屋都是采用钢结构建筑。剪、拉、压等力学性能好，所以，跨度可更大，平面更灵活，空间更具有创造性，建筑造型更新颖。在城市２钢结构建筑的特点建筑中，许多建筑造型处在矩形序列的变化之中，而钢结构建筑是随着现代科学技术

8、发展起来的全钢结构建筑表现的造型与众不同，它那不加修饰且新建筑技术表现形式，其主要特点如下。简洁明丽的动感外观，如果加以巧妙地运用，就能起２１力流形状像树形到画龙点睛的效果。同时，由于钢结构的技术特性对钢结构建筑来说，结构美主要体现在对力流能表达建筑的超尺度，