钢结构建筑与未来建筑发展方向研究.doc

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1、钢结构建筑与未来建筑发展方向研究2008年，全世界的目光都聚集在中国，关注着在北京举办的第29届夏季奥林匹克运动会。这不仅仅是一次世界顶级运动员们的激烈对决，更是一场展现新一代创新型建筑的视觉盛宴。其中一座高逾百米的钢结构建筑——中央电视台办公楼，以其精湛的工程技术、个性的外观设计成为京城一个辉煌的建筑记忆。上世纪50年代初期，中国还不具备自主设计和生产钢结构的能力，所以钢结构对于当时的中国建筑行业而言属于绝对的奢侈品。但随着国民经济的增长、生产规模的调整，钢铁工业也逐渐发挥出了其巨大的市场潜力。尤其是1998年钢结构技术作为我国建筑业的重点推广项目，更是引发了业界人士对钢结构的普遍关

2、注。钢结构、工作区间、抗震、施工、造价、可持续发展。概述：当今社会已进入一个节约、可持续发展的阶段。从可持续发展的战略考虑，选用对资源消耗尽可能少、对生态环境影响小、循环再生利用率高的生态环境建筑材料是21世纪发展新型建筑体系的大趋势。刚才属于生态环境材料，是人们知道的最易于回收的材料。居不完全统计，20世纪60年代和70年代生产的钢约有一半已经被回收再利用。随着工业技术的不断进步，用回收的钢铁炼钢所需能源是直接用铁矿石炼钢所需能源的1/3左右。钢铁企业的持续不断的环保投资表明，钢能满足现代环境标准，因而钢材是良好的建筑材料。未来建筑结构方面的发展趋势将会是以钢结构为中心，其中的轻型钢

3、结构由于灵活面广，用钢量小，现场安装简便迅速，施工周期短，因而在国内市场中应用越来越广泛，收到广大用户的认可及好评。1、轻钢结构的特点1.1节约钢材由于大量采用薄壁构建，能有效的节约钢材，减小自重。自重轻是轻钢结构区别于普通钢结构的特点之一。通常，在外荷载、结构形式、跨度相同的情况下，轻型钢结构的用钢量仅仅是普通钢结构的60%左右。1.2安全可靠轻钢结构采用材质均匀、各项同性、塑性、韧性好的钢材，构件断裂前有较大的延伸变形抗震性能好。特别是对于单层轻型钢结构，由于结构自重轻，地震荷载通常不能起控制作用，故在一般情况下对于单层轻钢结构可以不作抗震验算。1.3节约工期轻钢结构建筑的构建通常

4、由工厂制造、工地拼装，运输、安装方便，施工周期短。制造工业化、构件加工精度高，结构自重轻，安装不需大型安装机械，施工周期短，加速了资金周转，综合经济效益好。1.4使用灵活轻型刚房屋构建截面远小于混凝土结构，结构占空间小，门架式轻型钢房屋内墙均为非承重墙，用户可根据使用要求，随意划分使用空间。所以轻钢房屋为用户提供了最大、最有效的使用空间。另外轻钢房屋墙面、屋面采用彩色压型钢板或夹芯保温板，建筑外观美观，造型好。2、轻钢建筑的结构体系2.1结构体系2.1.1低层轻钢结构体系低层轻钢建筑指两层以下的轻钢房屋建筑，主要有实腹式、门式钢架或排架，也可采用格构式构件。其各榀钢架靠墙梁、檩条和各类

5、支撑连系，构成空间的承力体系。门式钢架轻钢建筑是我国当前最常见和最受欢迎的轻钢建筑形式，在国内低层金属建筑中占垄断地位，也是人们通常印象中的轻钢建筑。2.1.2多层轻钢体系多层轻钢建筑是另一类很有发展前途的建筑形式，一般可定义为10层以下的住宅，总高度小于24m的公共建筑，20m以下楼面荷载小于8kPa的工业厂房。其中多层轻钢住宅尚处于开发研究阶段，而公共建筑如工厂厂房类、综合楼类多层轻钢建筑则常见。多层轻钢建筑适宜采用三维框架体系，此时则须加强个榀钢架的连系与支撑。框架体系轻钢建筑自重轻，自振周期较长，对地震作用不敏感。框架体系侧向刚度小，需设置各种侧向支撑，或结合电梯井布置，采用框

6、架—抗剪桁架结构、框架—抗剪网架墙体、框架—抗剪钢板剪力墙、框架—钢混剪力墙等新体系，确保对结构水平位移的扭转作用，竖向体形应力求规则、均匀，避免结构刚度的突变，避免采用大的内收和外挑，避免在单体建筑中设伸缩缝、抗震缝和沉降缝，结构柱网设置宜在6m至9m房屋高宽比不宜大于6，主要是钢接或半钢接的梁柱体系，一般设计为强柱弱梁形式，梁柱均取等截面形式。2.2围护体系轻钢建筑的墙体应采用轻质材料，墙梁宜优先选用冷弯薄壁槽钢、卷边槽钢、卷边Z型钢。在柱网间距较大时，也可采用各种热轧和焊接型钢或托架，或在跨中或1/3跨处设立拉条。墙体主要有两类：非自重式轻型墙体，如压型彩钢夹加轻型保温隔层墙体，

7、压型彩钢夹芯板，玻纤增强水泥外墙板，以及玻璃幕墙；自承重轻型墙体，主要采用各类轻质填充材料，如空心砌体、加气混凝土块、预制预应力土多空板，以及长尺压型钢板、钢网塑料墙体、轻钢龙骨加面板墙体等，有时玻璃幕墙也可做成半自承重的变化和发展。3、轻型钢结构建筑在我国的发展3.1轻钢结构的使用20世纪80年代引进的新型轻钢结构建筑包括世界上很多著名厂家的各种工、农业、商业和民用建筑。这些引进的轻钢建筑都能迅速投入使用，与采用传统的砌体—混凝土结构建筑相比