鋼結(jié)構(gòu)工程實例、優(yōu)缺點及發(fā)展應(yīng)用

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上目錄一、 鋼結(jié)構(gòu)工程實例1. 巴黎艾菲爾鐵塔結(jié)構(gòu)形式：鋼架鏤空結(jié)構(gòu)簡介及特點：塔身為鋼架鏤空結(jié)構(gòu)，高325米，重9000噸。有海拔57米、115米和274米的三層平臺可供游覽，第四層平臺海拔300米，設(shè)氣象站。從地面到塔頂裝有電梯和1711級階梯?？偢呒s324米的它一度保持“世界最高建筑物”紀(jì)錄達45年之久。鐵塔采用交錯式結(jié)構(gòu)，由四條與地面成75度角的、粗大的、帶有混凝土水泥臺基的鐵柱支撐著高聳入云的塔身，據(jù)說它對地面的壓強只有一個正常的成年人坐在椅子上那么大。內(nèi)設(shè)四部水力升降機（現(xiàn)為電梯）。它使用了1500多根巨型預(yù)制梁架、150萬顆鉚釘、12000個鋼鐵鑄件，并且

2、沒有用一點水泥，總重7000噸，由250個工人花了17個月建成，造價為740萬金法郎，每隔7年油漆一次，每次用漆52噸。這一龐然大物顯示了資本主義初期工業(yè)生產(chǎn)的強大威力，與其說是建筑，不如叫做象征更為恰當(dāng)。2. 紐約帝國大廈結(jié)構(gòu)形式：鋼筋(混凝土)結(jié)構(gòu)簡介及特點：帝國大廈是一棟超高層的現(xiàn)代化辦公大樓，它和自由女神像一起被稱為紐約的標(biāo)志。地上建筑有381米高的帝國大廈，自1931年以來，雄踞世界最高建筑的寶座達40年之久，直到1971年才被世貿(mào)中心超過。1981年4月30日，矗立在美國紐約市中心高1250英尺、共102層的帝國大廈度過了50個春秋。30年代，建筑師設(shè)法增加了一節(jié)200英尺高的圓塔

3、，使帝國大廈的高度為1250英尺。這座摩天大樓只用了410天就建成，也可算是建筑史上的奇跡。在很長一段時間里，帝國大廈一直是世界最高的樓房。建造帝國大廈的材料約有噸。大廈總共擁有6500個窗戶、73部電梯，從底層步行至頂層須經(jīng)過1860級臺階。它的總建筑面積為平方米。用鋼量：6萬噸帝國大廈高381米(加上后來修建的電視塔共高448米），共使用了1000萬塊磚石。正是因為大量鋼材的使用，這座高102層的摩天大廈僅用了1年多的時間就建成了。3. 舊金山金門大橋結(jié)構(gòu)形式：鋼結(jié)構(gòu)懸索橋簡介及特點：金門大橋橫跨南北，將舊金山市與Marin縣連結(jié)起來。花費四年多時間修建的這座橋是世界上最漂亮的結(jié)構(gòu)之一。它

4、已不是世界上最長的懸索橋，但它卻是最著名的。金門大橋的巨大橋塔高227米，每根鋼索重6412公噸，由27000根鋼絲絞成。1933年1月始建，1937年5月首次建成通車。鋼塔聳立在大橋南北兩側(cè)，高342米，其中高出水面部分為227米，相當(dāng)于一座70層高的建筑物。塔的頂端用兩根直徑各為92.7厘米、重2.45萬噸的鋼纜相連，鋼纜中點下垂，幾乎接近橋身，鋼纜和橋身之間用一根根細(xì)鋼繩連接起來。鋼纜兩端伸延到岸上錨定于巖石中。大橋橋體憑借橋兩側(cè)兩根鋼纜所產(chǎn)生的巨大拉力高懸在半空之中。鋼塔之間的大橋跨度達1280米，為世界所建大橋中罕見的單孔長跨距大吊橋之一。從海面到橋中心部的高度約60米，又寬又高，所

5、以即使?jié)q潮時，大型船只也能暢通無阻。4. 首爾世界杯體育場結(jié)構(gòu)形式：鋼結(jié)構(gòu)簡介及特點：首爾世界杯體育場的設(shè)計采用了韓國傳統(tǒng)的風(fēng)箏模樣，從頂上望去就像一只漂浮在空中的風(fēng)箏。這樣的建筑樣式以朝著勝利放飛風(fēng)箏為象征，將韓國的傳統(tǒng)文化同世界杯比賽結(jié)合在了一起。體育場給人的第一印象就是其宏大的氣勢，無論從規(guī)模還是設(shè)施來看，都是世界上最好的，能同時容納6萬多人觀看比賽。賽場兩側(cè)設(shè)有大屏幕，同步傳遞現(xiàn)場比賽的畫面。球場內(nèi)的綠色草坪即使在冬天也不會變色。球場附近還有和平公園，蘭芝川公園，晚霞公園等5個主題公園，總面積達105萬坪，是游人散步的好地方。茂密的大樹、現(xiàn)代的路燈以及舞動的噴泉，交織在一起，為喜歡散步

6、的游客提供了幽美的休憩空間。傍晚時分，還有不少滾軸愛好者會聚到這里，為游客們展示另一幅動感的畫面。足球場開放時間為早9點至晚5點，并提供各語種的同聲翻譯。這是世界上第一家坐落于體育場內(nèi)的電影院。10個館均為三維立體聲音響效果，共有1800個座席。韓國國內(nèi)的家樂福店中這里的平價超市“家樂福”是規(guī)模最大的。地下1層是停車場，1層專賣食品，2層銷有各種生活用品、家電、服裝，并設(shè)有美食街。5. 圣路易斯大拱門結(jié)構(gòu)形式：拱形鋼結(jié)構(gòu)簡介及特點：密蘇里州圣路易斯的蓋特威拱門。這是美國最高的獨自挺立的紀(jì)念碑。這座閃閃發(fā)光的用鋼制成的圓弧造型，拔地而起，有將近200米高，跨度也是將近200米，和高度完全一樣。芬

7、蘭裔美國人、著名建筑設(shè)計師伊洛.薩里嫩在1940年代后期的一次全美設(shè)計競賽中設(shè)計了蓋特威拱門?？墒牵钡?963年2月才開始動工。1965年10月完工。后來，拱門上增添了一個運輸系統(tǒng)，讓人們可以登上拱門頂端的一個觀景臺放眼眺望。蓋特威拱門座落在密西西比河畔。蓋特威是大門的意思。圣路易斯被人們譽為通往西部的大門，這座拱門也就因此得名。6. 倫敦千年穹頂結(jié)構(gòu)形式：鋼桅桿膜結(jié)構(gòu)簡介及特點：千年穹頂位于倫敦東部泰晤士河畔的格林威治半島上，是英國政府為迎接21世紀(jì)而興建的標(biāo)志性建筑。這個工程原先只考慮建成臨時性的，后經(jīng)研究，這項工程不論是從周圍市區(qū)的復(fù)興，或是建筑交通基礎(chǔ)設(shè)施的長期投資來說都具有很大價值

8、，1997年英國工黨政府上臺后，決定建成一個占地73公頃、總造價達12.5億美元的大型綜合性展覽建筑。其中包括一系列展示與演出的場地，以及購物商場、餐廳、酒吧等，在1999年12月31日揭幕。穹頂直徑320m，周圈大于1000m，有12根穿出屋面高達100m的桅桿，屋蓋采用圓球形的張力膜結(jié)構(gòu)。膜面支承在72根輻射狀的鋼索上，其截面為2×32，這些鋼索則通過間距25m的斜拉吊索與系索為桅桿所支撐，吊索與系索同時對桅桿起穩(wěn)定作用。另外還設(shè)有四圈索桁架將鋼索聯(lián)成網(wǎng)狀。桅桿為梭形，由縱向的圓鋼管與橫向的方鋼相貫焊接成格構(gòu)狀，桅桿沿直徑200m的圓周設(shè)置，支承在由四根桿組成的四角錐形底座上。一

9、些細(xì)鋼索從高10m的底座引出，因而不妨礙展出。二、 鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)點鋼結(jié)構(gòu)與其它建設(shè)相比，在使用中、設(shè)計、施工及綜合經(jīng)濟方面都具有優(yōu)勢，造價低，可隨時移動。一、鋼結(jié)構(gòu)住宅比傳統(tǒng)建筑能更好的滿足建筑上大開間靈活分隔的要求，并可通過減少柱的截面面積和使用輕質(zhì)墻板，提高面積使用率，戶內(nèi)有效使用面積提高約6%。二、節(jié)能效果好，墻體采用輕型節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)化的C型鋼、方鋼、夾芯板，保溫性能好，抗震度好，節(jié)能50%。三、將鋼結(jié)構(gòu)體系用于住宅建筑可充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的延性好、塑性變形能力強，具有優(yōu)良的抗震抗風(fēng)性能，大大提高了住宅的安全可靠性。尤其在遭遇地震、臺風(fēng)災(zāi)害的情況下，鋼結(jié)構(gòu)能夠避免建筑物的倒塌性破壞。四、建筑總重輕，

10、鋼結(jié)構(gòu)住宅體系自重輕，約為混凝土結(jié)構(gòu)的一半，可以大大減少基礎(chǔ)造價。五、施工速度快，工期比傳統(tǒng)住宅體系至少縮短三分之一，一棟1000平米只需20天、五個工人方可完工。六、環(huán)保效果好。鋼結(jié)構(gòu)住宅施工時大大減少了砂、石、灰的用量，所用的材料主要是綠色，100%回收或降解的材料，在建筑物拆除時，大部分材料可以再用或降解，不會造成垃圾。七、以靈活、豐實。大開間設(shè)計，戶內(nèi)空間可多方案分割，可滿足用戶的不同需求。八、符合住宅產(chǎn)業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的要求。鋼結(jié)構(gòu)適宜工廠大批量生產(chǎn)，工業(yè)化程度高，并且能將節(jié)能、防水、隔熱、門窗等先進成品集合于一體，成套應(yīng)用，將設(shè)計、生產(chǎn)、施工一體化，提高建設(shè)產(chǎn)業(yè)的水平。鋼結(jié)構(gòu)與普通

11、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，其勻質(zhì)、高強、施工速度快、抗震性好和回收率高等優(yōu)越性，鋼比磚石和砼的強度和彈性模量要高出很多倍，因此在荷載相同的條件下，鋼構(gòu)件的質(zhì)量輕。從被破壞方面看，鋼結(jié)構(gòu)是在事先有較大變形預(yù)兆，屬于延性破壞結(jié)構(gòu)，能夠預(yù)先發(fā)現(xiàn)危險，從而避免。鋼結(jié)構(gòu)廠房具有總體輕、節(jié)省基礎(chǔ)、用料少、造價低、施工周期短，跨度大，安全可靠，造型美觀，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等優(yōu)勢。鋼結(jié)構(gòu)廠房廣泛應(yīng)用于大跨度工業(yè)廠房、倉庫、冷庫、高層建筑、辦公大樓，多層停車車場及民宅等建筑行業(yè)。三、 鋼結(jié)構(gòu)缺點鋼結(jié)構(gòu)工程中質(zhì)量問題的缺點（一）復(fù)雜性鋼結(jié)構(gòu)工程項目施工質(zhì)量問題的復(fù)雜性，主要表現(xiàn)在引發(fā)質(zhì)量問題的因素繁多，產(chǎn)生質(zhì)量問題的原因也復(fù)雜，

12、即使是同一性質(zhì)的質(zhì)量問題，原因有時也不一樣，從而質(zhì)量問題的分析、判斷和處理增加了復(fù)雜性。例如焊接裂縫，其既可發(fā)生在焊縫金屬中，也可發(fā)生在母材熱影響中，既可在焊縫表面，也可在焊縫內(nèi)部；裂縫走向既可平行于焊道，也可垂直于焊道，裂縫既可能是冷裂縫，也可能是熱裂縫；產(chǎn)生原因也有焊接材料選用不當(dāng)和焊接預(yù)熱或后熱不當(dāng)之分。（二）嚴(yán)重性鋼結(jié)構(gòu)工程項目施工質(zhì)量問題的嚴(yán)重性表現(xiàn)在：一般的，影響施工順利進行，造成工期延誤，成本增加，嚴(yán)重的，建筑物倒塌，造成人身傷亡，財產(chǎn)受損，引起不良的社會影響。（三）可變性鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量問題還將隨著外界變化和時間的延長而不斷地發(fā)展變化，質(zhì)量缺陷逐漸體現(xiàn)。例如，鋼構(gòu)件的焊縫由于

13、應(yīng)力的變化，使原來沒有裂縫的焊縫產(chǎn)生裂縫：由于焊后在焊縫中有氫的活動的作用便可產(chǎn)生延遲裂縫。又如構(gòu)件長期承受過載，則鋼構(gòu)件要產(chǎn)生下拱彎曲變形，產(chǎn)生隱患。（四）頻發(fā)性由于我國現(xiàn)代建筑都是以混凝土結(jié)構(gòu)為主，從事建筑施工的管理人員和技術(shù)人員對鋼結(jié)構(gòu)的制作和施工技術(shù)相對比較生疏，以民工為主的具體施工人員更不懂鋼結(jié)構(gòu)工程的科學(xué)施工方法，導(dǎo)致施工過程中的事故時常發(fā)生。鋼結(jié)構(gòu)易腐蝕鋼結(jié)構(gòu)必須注意防護，特別是薄壁構(gòu)件，因此，處于較強腐蝕性介質(zhì)內(nèi)的建筑物不宜采用鋼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)在涂油漆前應(yīng)徹底除銹，油漆質(zhì)量和涂層厚度均應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求。在設(shè)計中應(yīng)避免使結(jié)構(gòu)受潮、漏雨，構(gòu)造上應(yīng)盡量避免存在于檢查、維修的死角。新建

14、造的鋼結(jié)構(gòu)一般隔一定時間都要重新刷涂料，維護費用較高。國內(nèi)外正在發(fā)展各種高性能的涂料和不易銹蝕的耐候鋼，鋼結(jié)構(gòu)耐銹蝕性差的問題有望得到解決。鋼結(jié)構(gòu)不耐火溫度超過250以內(nèi)時，材質(zhì)發(fā)生較大變化，不僅強度逐步降低，還會發(fā)生藍脆和徐變現(xiàn)象。溫度達600時，鋼材進入塑性狀態(tài)不能繼續(xù)承載。鋼結(jié)構(gòu)斷裂鋼結(jié)構(gòu)在低溫和某些條件下，可能發(fā)生脆性斷裂，還有厚板的層狀撕裂，都應(yīng)引起設(shè)計者的特別注意。鋼材較貴采用鋼結(jié)構(gòu)后結(jié)構(gòu)造價會略有增加，往往影響業(yè)主的選擇。其實上部結(jié)構(gòu)造價占工程總投資的比例很小，增加幅度約為10%。而以高層建筑為例，增加幅度不到2%。顯然，結(jié)構(gòu)造價單一因素不應(yīng)作為決定采用何種材料的依據(jù)。如果綜合考

15、慮各種因素，尤其是工期優(yōu)勢，則鋼結(jié)構(gòu)將日益受到重視。四、 應(yīng)用和發(fā)展從鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用范圍看，我國的鋼結(jié)構(gòu)建筑正從高層重型和空間大跨度工業(yè)和公共建筑鋼結(jié)構(gòu)向住在發(fā)展。近年來，隨著城市建設(shè)的發(fā)展和高層建筑的增多，我國鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展十分迅速，鋼結(jié)構(gòu)住宅作為一種綠色環(huán)保建筑，已被建設(shè)部列為重點推廣項目。其實，我國鋼結(jié)構(gòu)住宅很晚，只是改革開放后，從國外引進一些低層和多層鋼結(jié)構(gòu)住宅，才使我們有了學(xué)習(xí)與借鑒的機會。隨著鋼結(jié)構(gòu)建筑的遍地開花,我國各地分別建起了鋼結(jié)構(gòu)的標(biāo)志性建筑,如,世界第三高度421米的上海金茂大廈，具有國際領(lǐng)先水平，高度279米的深圳賽格大廈，跨度1490米的潤揚長江大橋，跨度550米的上海盧浦大

16、橋，345米高的跨長江輸電鐵塔，以及首都國際機場，鳥巢國家體育中心，首鋼鋼結(jié)構(gòu)廠房建筑等等許多彩鋼結(jié)構(gòu)體系的重要工程，標(biāo)志著建筑鋼結(jié)構(gòu)正向高層重型和空間大跨度鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展。發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)住宅是我國住宅產(chǎn)業(yè)化的必由之路。住宅產(chǎn)業(yè)化是我國住宅發(fā)展的必由之路，這將成為推動我國經(jīng)濟發(fā)展新的增長點。鋼結(jié)構(gòu)住宅體系易于工業(yè)化生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)化制作，與之相配套的墻體材料可以采用節(jié)能、環(huán)保的新型材料，它屬綠色環(huán)保性建筑，可再生重復(fù)利用，符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，因此鋼結(jié)構(gòu)體系住宅成套技術(shù)的研究成果必將大大促進住宅產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，直接影響著我國住宅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平和前途。鋼結(jié)構(gòu)建筑材料有綠色優(yōu)勢：混凝土結(jié)構(gòu)材料50年后就會成為建

17、筑垃圾，鋼結(jié)構(gòu)卻可以被回收利用，再加上重量比合理、抗震性能好、可焊接、可密閉等優(yōu)點，發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)是必由之路。其實，在“低碳”一詞尚未出現(xiàn)時，中國就已經(jīng)開始使用Q235、Q345鋼材了，它們都屬于低碳鋼的范疇?，F(xiàn)行國家政策下鋼材產(chǎn)量的優(yōu)勢：在上世紀(jì)80年代之前，中國產(chǎn)鋼量小，國家提倡“少用”鋼。在上世紀(jì)80年代之后，我國鋼鐵產(chǎn)量大增，國家提倡“合理用鋼”。上世紀(jì)90年代，我國鋼鐵產(chǎn)量居世界首位。但由于我國煉鋼技術(shù)落后，煉不出好鋼，導(dǎo)致鋼出口低迷。為此，國家開始推廣、支持用鋼，并成立了聯(lián)合用鋼小組。建筑行業(yè)用鋼量大，近年來我國建筑行業(yè)一直蓬勃發(fā)展，這在一定程度上推動了鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)向前發(fā)展。進口尷尬現(xiàn)狀下的戰(zhàn)略儲備：我國鐵礦石多為貧礦，只能從澳大利亞大量進口鐵礦石。為了減小進口壓力，中國逐步實施了鋼材儲備戰(zhàn)略，將鋼材變?yōu)楝F(xiàn)實建筑。其中，鋼結(jié)構(gòu)建筑因具有高回收率而備受青睞。人工制造成本低：對于大型建筑而言，鋼結(jié)構(gòu)無疑是最佳選擇，而