钢结构200年发展历程

1、钢结构 200 年发展历程从铁被人们发现开始， 铁就与建筑有着紧密的关系， 在人类建筑 史上铁发挥着重要的作用。 但是，大规模的运用钢铁作为建筑材料还 是从近 200 年开始的。我国古代有许多运用铁构件建造的建筑， 如公元 694 年在洛阳建 成的“天枢”和公元 1061 年在湖北荆州玉泉寺建成的 13 层铁塔等。 欧美等国在 1840年之前多采用铸铁建造拱桥。 在 1840年后，随着铆 钉连接和锻铁技术的发展，铸铁结构逐渐被锻铁结构取代， 1846 年 到 1850 年英国人在威尔士修建的布里塔尼亚桥就是这方面的代表。 该桥共有 4 跨，每跨均为箱型梁式结构， 由锻铁型板和角铁经铆钉连 接而

2、成。直到 1870 年成功轧制出工字钢后，形成了工业化大批量生 产钢材的能力，强度高韧性好的钢材才逐渐在建筑领域代替锻铁材 料。20 世纪初焊接技术和高强度螺栓的接连出现，极大的促进了钢 结构的发展， 除了欧洲和北美外， 钢结构在前苏联和日本也获得了广 泛应用，逐渐成为全世界所接受的重要的结构体系。在新中国成立后， 随着经济的发展，钢结构曾起过重要作用，但 由于钢产量的制约，一定程度上影响了我国钢结构的发展。自 1978 年改革开放后，随着经济的迅速发展，我国的钢产量也快速增加。随 着钢材供不应求的局面得到改变， 我国的钢结构技术政策也从 “限制 使用”到积极推广应用。自 1988 年发布的钢

3、结构设计规范并不 断改进后，钢结构在我国的带领快速发展。与其他材料相比，钢结构性能出众，特点明显。如：1. 强度高，重量轻。钢材与砖石、混凝土相比，虽然密度较大， 但强度更高，承受相同的荷载时，钢结构比其他结构更轻。以同样的 跨度承受同样的荷载，钢屋架的质量最多不过钢筋混凝土的1/41/3 ，冷弯薄壁型钢屋架甚至接近 1/10.2. 材质均匀且塑性韧性好， 和力学计算的假定比较符合。 钢材属 单一材料，生产过程质量控制严格，因此组织构造比较均匀，弹性模 量高，正常使用时具有良好的延性，可简化为理想弹塑性体，符合一 般工程力学中的假设，计算结果也比较可靠。3. 具有良好的加工和焊接性能。 便于在

4、金属结构厂大规模生产精 度较高的构件，然后运至工地进行拼接和组装。4. 钢材耐热但不耐火。钢材长期经受100C辐射热时，强度没有 多大变化。但温度达150C以上时，就必须用隔热层加以保护。5. 钢材耐腐蚀性差。 钢材耐腐蚀性能比较差， 必须对结构注意防 护。尤其是暴露在大气中的结构如桥梁，更应特别注意。6. 密封性好，可重复使用等。 随着经济和技术的不断发展，钢结构的运用范围也在不断的扩大。从技术角度看，钢结构的合理应用范围包括以下几个方面：1. 大跨度结构。 如我国衔接镇江扬州两地的润扬大桥， 它由悬索 桥和斜拉桥结合而成，跨江长度公里，总长公里。刷新了中国桥梁史 上八项记录，其中悬索桥主跨

5、达到 1490 米，位居中国第一，世界第 三。2. 工业厂房。 如建造港珠澳大桥时生产沉管隧道的厂房， 面积超 过 70000 平方米， 但运用大量钢结构构件后， 建造这样的厂房只需要 不到 100 天。3. 多层及高层建筑和高耸结构。如东方明珠电视塔高度达468m，上海环球金融中心高度为492n,这两者都运用了大量的钢结构。4. 轻钢结构。 对使用荷载轻跨度小的建筑物， 轻型门式钢架因其 轻便和安装迅速，近 20 年来如雨后春笋大量出现。5. 可拆卸结构、容器、钢和混凝土组合结构等。从美国、日本、欧洲等发达国家与地区的经验看，建筑业终将是 钢材应用的主要市场。可以预计，随着我国整体技术水平的提高，钢 结构在建筑中的应用将会越来越普遍。 为保证我