钢结构工程实例、优缺点及发展应用

1、精选优质文档-倾情为你奉上目录一、 钢结构工程实例1. 巴黎艾菲尔铁塔结构形式：钢架镂空结构简介及特点：塔身为钢架镂空结构，高325米，重9000吨。有海拔57米、115米和274米的三层平台可供游览，第四层平台海拔300米，设气象站。从地面到塔顶装有电梯和1711级阶梯。总高约324米的它一度保持“世界最高建筑物”纪录达45年之久。铁塔采用交错式结构，由四条与地面成75度角的、粗大的、带有混凝土水泥台基的铁柱支撑着高耸入云的塔身，据说它对地面的压强只有一个正常的成年人坐在椅子上那么大。内设四部水力升降机（现为电梯）。它使用了1500多根巨型预制梁架、150万颗铆钉、12000个钢铁铸件，并且

2、没有用一点水泥，总重7000吨，由250个工人花了17个月建成，造价为740万金法郎，每隔7年油漆一次，每次用漆52吨。这一庞然大物显示了资本主义初期工业生产的强大威力，与其说是建筑，不如叫做象征更为恰当。2. 纽约帝国大厦结构形式：钢筋(混凝土)结构简介及特点：帝国大厦是一栋超高层的现代化办公大楼，它和自由女神像一起被称为纽约的标志。地上建筑有381米高的帝国大厦，自1931年以来，雄踞世界最高建筑的宝座达40年之久，直到1971年才被世贸中心超过。1981年4月30日，矗立在美国纽约市中心高1250英尺、共102层的帝国大厦度过了50个春秋。30年代，建筑师设法增加了一节200英尺高的圆塔

3、，使帝国大厦的高度为1250英尺。这座摩天大楼只用了410天就建成，也可算是建筑史上的奇迹。在很长一段时间里，帝国大厦一直是世界最高的楼房。建造帝国大厦的材料约有吨。大厦总共拥有6500个窗户、73部电梯，从底层步行至顶层须经过1860级台阶。它的总建筑面积为平方米。用钢量：6万吨帝国大厦高381米(加上后来修建的电视塔共高448米），共使用了1000万块砖石。正是因为大量钢材的使用，这座高102层的摩天大厦仅用了1年多的时间就建成了。3. 旧金山金门大桥结构形式：钢结构悬索桥简介及特点：金门大桥横跨南北，将旧金山市与Marin县连结起来。花费四年多时间修建的这座桥是世界上最漂亮的结构之一。它

4、已不是世界上最长的悬索桥，但它却是最著名的。金门大桥的巨大桥塔高227米，每根钢索重6412公吨，由27000根钢丝绞成。1933年1月始建，1937年5月首次建成通车。钢塔耸立在大桥南北两侧，高342米，其中高出水面部分为227米，相当于一座70层高的建筑物。塔的顶端用两根直径各为92.7厘米、重2.45万吨的钢缆相连，钢缆中点下垂，几乎接近桥身，钢缆和桥身之间用一根根细钢绳连接起来。钢缆两端伸延到岸上锚定于岩石中。大桥桥体凭借桥两侧两根钢缆所产生的巨大拉力高悬在半空之中。钢塔之间的大桥跨度达1280米，为世界所建大桥中罕见的单孔长跨距大吊桥之一。从海面到桥中心部的高度约60米，又宽又高，所

5、以即使涨潮时，大型船只也能畅通无阻。4. 首尔世界杯体育场结构形式：钢结构简介及特点：首尔世界杯体育场的设计采用了韩国传统的风筝模样，从顶上望去就像一只漂浮在空中的风筝。这样的建筑样式以朝着胜利放飞风筝为象征，将韩国的传统文化同世界杯比赛结合在了一起。体育场给人的第一印象就是其宏大的气势，无论从规模还是设施来看，都是世界上最好的，能同时容纳6万多人观看比赛。赛场两侧设有大屏幕，同步传递现场比赛的画面。球场内的绿色草坪即使在冬天也不会变色。球场附近还有和平公园，兰芝川公园，晚霞公园等5个主题公园，总面积达105万坪，是游人散步的好地方。茂密的大树、现代的路灯以及舞动的喷泉，交织在一起，为喜欢散步

6、的游客提供了幽美的休憩空间。傍晚时分，还有不少滚轴爱好者会聚到这里，为游客们展示另一幅动感的画面。足球场开放时间为早9点至晚5点，并提供各语种的同声翻译。这是世界上第一家坐落于体育场内的电影院。10个馆均为三维立体声音响效果，共有1800个座席。韩国国内的家乐福店中这里的平价超市“家乐福”是规模最大的。地下1层是停车场，1层专卖食品，2层销有各种生活用品、家电、服装，并设有美食街。5. 圣路易斯大拱门结构形式：拱形钢结构简介及特点：密苏里州圣路易斯的盖特威拱门。这是美国最高的独自挺立的纪念碑。这座闪闪发光的用钢制成的圆弧造型，拔地而起，有将近200米高，跨度也是将近200米，和高度完全一样。芬

7、兰裔美国人、著名建筑设计师伊洛.萨里嫩在1940年代后期的一次全美设计竞赛中设计了盖特威拱门。可是，直到1963年2月才开始动工。1965年10月完工。后来，拱门上增添了一个运输系统，让人们可以登上拱门顶端的一个观景台放眼眺望。盖特威拱门座落在密西西比河畔。盖特威是大门的意思。圣路易斯被人们誉为通往西部的大门，这座拱门也就因此得名。6. 伦敦千年穹顶结构形式：钢桅杆膜结构简介及特点：千年穹顶位于伦敦东部泰晤士河畔的格林威治半岛上，是英国政府为迎接21世纪而兴建的标志性建筑。这个工程原先只考虑建成临时性的，后经研究，这项工程不论是从周围市区的复兴，或是建筑交通基础设施的长期投资来说都具有很大价值

8、，1997年英国工党政府上台后，决定建成一个占地73公顷、总造价达12.5亿美元的大型综合性展览建筑。其中包括一系列展示与演出的场地，以及购物商场、餐厅、酒吧等，在1999年12月31日揭幕。穹顶直径320m，周圈大于1000m，有12根穿出屋面高达100m的桅杆，屋盖采用圆球形的张力膜结构。膜面支承在72根辐射状的钢索上，其截面为2×32，这些钢索则通过间距25m的斜拉吊索与系索为桅杆所支撑，吊索与系索同时对桅杆起稳定作用。另外还设有四圈索桁架将钢索联成网状。桅杆为梭形，由纵向的圆钢管与横向的方钢相贯焊接成格构状，桅杆沿直径200m的圆周设置，支承在由四根杆组成的四角锥形底座上。一

9、些细钢索从高10m的底座引出，因而不妨碍展出。二、 钢结构优点钢结构与其它建设相比，在使用中、设计、施工及综合经济方面都具有优势，造价低，可随时移动。一、钢结构住宅比传统建筑能更好的满足建筑上大开间灵活分隔的要求，并可通过减少柱的截面面积和使用轻质墙板，提高面积使用率，户内有效使用面积提高约6%。二、节能效果好，墙体采用轻型节能标准化的C型钢、方钢、夹芯板，保温性能好，抗震度好，节能50%。三、将钢结构体系用于住宅建筑可充分发挥钢结构的延性好、塑性变形能力强，具有优良的抗震抗风性能，大大提高了住宅的安全可靠性。尤其在遭遇地震、台风灾害的情况下，钢结构能够避免建筑物的倒塌性破坏。四、建筑总重轻，

10、钢结构住宅体系自重轻，约为混凝土结构的一半，可以大大减少基础造价。五、施工速度快，工期比传统住宅体系至少缩短三分之一，一栋1000平米只需20天、五个工人方可完工。六、环保效果好。钢结构住宅施工时大大减少了砂、石、灰的用量，所用的材料主要是绿色，100%回收或降解的材料，在建筑物拆除时，大部分材料可以再用或降解，不会造成垃圾。七、以灵活、丰实。大开间设计，户内空间可多方案分割，可满足用户的不同需求。八、符合住宅产业化和可持续发展的要求。钢结构适宜工厂大批量生产，工业化程度高，并且能将节能、防水、隔热、门窗等先进成品集合于一体，成套应用，将设计、生产、施工一体化，提高建设产业的水平。钢结构与普通

11、钢筋混凝土结构相比，其匀质、高强、施工速度快、抗震性好和回收率高等优越性，钢比砖石和砼的强度和弹性模量要高出很多倍，因此在荷载相同的条件下，钢构件的质量轻。从被破坏方面看，钢结构是在事先有较大变形预兆，属于延性破坏结构，能够预先发现危险，从而避免。钢结构厂房具有总体轻、节省基础、用料少、造价低、施工周期短，跨度大，安全可靠，造型美观，结构稳定等优势。钢结构厂房广泛应用于大跨度工业厂房、仓库、冷库、高层建筑、办公大楼，多层停车车场及民宅等建筑行业。三、 钢结构缺点钢结构工程中质量问题的缺点（一）复杂性钢结构工程项目施工质量问题的复杂性，主要表现在引发质量问题的因素繁多，产生质量问题的原因也复杂，

12、即使是同一性质的质量问题，原因有时也不一样，从而质量问题的分析、判断和处理增加了复杂性。例如焊接裂缝，其既可发生在焊缝金属中，也可发生在母材热影响中，既可在焊缝表面，也可在焊缝内部；裂缝走向既可平行于焊道，也可垂直于焊道，裂缝既可能是冷裂缝，也可能是热裂缝；产生原因也有焊接材料选用不当和焊接预热或后热不当之分。（二）严重性钢结构工程项目施工质量问题的严重性表现在：一般的，影响施工顺利进行，造成工期延误，成本增加，严重的，建筑物倒塌，造成人身伤亡，财产受损，引起不良的社会影响。（三）可变性钢结构工程施工质量问题还将随着外界变化和时间的延长而不断地发展变化，质量缺陷逐渐体现。例如，钢构件的焊缝由于

13、应力的变化，使原来没有裂缝的焊缝产生裂缝：由于焊后在焊缝中有氢的活动的作用便可产生延迟裂缝。又如构件长期承受过载，则钢构件要产生下拱弯曲变形，产生隐患。（四）频发性由于我国现代建筑都是以混凝土结构为主，从事建筑施工的管理人员和技术人员对钢结构的制作和施工技术相对比较生疏，以民工为主的具体施工人员更不懂钢结构工程的科学施工方法，导致施工过程中的事故时常发生。钢结构易腐蚀钢结构必须注意防护，特别是薄壁构件，因此，处于较强腐蚀性介质内的建筑物不宜采用钢结构。钢结构在涂油漆前应彻底除锈，油漆质量和涂层厚度均应符合相关规范要求。在设计中应避免使结构受潮、漏雨，构造上应尽量避免存在于检查、维修的死角。新建

14、造的钢结构一般隔一定时间都要重新刷涂料，维护费用较高。国内外正在发展各种高性能的涂料和不易锈蚀的耐候钢，钢结构耐锈蚀性差的问题有望得到解决。钢结构不耐火温度超过250以内时，材质发生较大变化，不仅强度逐步降低，还会发生蓝脆和徐变现象。温度达600时，钢材进入塑性状态不能继续承载。钢结构断裂钢结构在低温和某些条件下，可能发生脆性断裂，还有厚板的层状撕裂，都应引起设计者的特别注意。钢材较贵采用钢结构后结构造价会略有增加，往往影响业主的选择。其实上部结构造价占工程总投资的比例很小，增加幅度约为10%。而以高层建筑为例，增加幅度不到2%。显然，结构造价单一因素不应作为决定采用何种材料的依据。如果综合考

15、虑各种因素，尤其是工期优势，则钢结构将日益受到重视。四、 应用和发展从钢结构应用范围看，我国的钢结构建筑正从高层重型和空间大跨度工业和公共建筑钢结构向住在发展。近年来，随着城市建设的发展和高层建筑的增多，我国钢结构发展十分迅速，钢结构住宅作为一种绿色环保建筑，已被建设部列为重点推广项目。其实，我国钢结构住宅很晚，只是改革开放后，从国外引进一些低层和多层钢结构住宅，才使我们有了学习与借鉴的机会。随着钢结构建筑的遍地开花,我国各地分别建起了钢结构的标志性建筑,如,世界第三高度421米的上海金茂大厦，具有国际领先水平，高度279米的深圳赛格大厦，跨度1490米的润扬长江大桥，跨度550米的上海卢浦大

16、桥，345米高的跨长江输电铁塔，以及首都国际机场，鸟巢国家体育中心，首钢钢结构厂房建筑等等许多彩钢结构体系的重要工程，标志着建筑钢结构正向高层重型和空间大跨度钢结构发展。发展钢结构住宅是我国住宅产业化的必由之路。住宅产业化是我国住宅发展的必由之路，这将成为推动我国经济发展新的增长点。钢结构住宅体系易于工业化生产，标准化制作，与之相配套的墙体材料可以采用节能、环保的新型材料，它属绿色环保性建筑，可再生重复利用，符合可持续发展的战略，因此钢结构体系住宅成套技术的研究成果必将大大促进住宅产业的快速发展，直接影响着我国住宅产业的发展水平和前途。钢结构建筑材料有绿色优势：混凝土结构材料50年后就会成为建

17、筑垃圾，钢结构却可以被回收利用，再加上重量比合理、抗震性能好、可焊接、可密闭等优点，发展钢结构是必由之路。其实，在“低碳”一词尚未出现时，中国就已经开始使用Q235、Q345钢材了，它们都属于低碳钢的范畴。现行国家政策下钢材产量的优势：在上世纪80年代之前，中国产钢量小，国家提倡“少用”钢。在上世纪80年代之后，我国钢铁产量大增，国家提倡“合理用钢”。上世纪90年代，我国钢铁产量居世界首位。但由于我国炼钢技术落后，炼不出好钢，导致钢出口低迷。为此，国家开始推广、支持用钢，并成立了联合用钢小组。建筑行业用钢量大，近年来我国建筑行业一直蓬勃发展，这在一定程度上推动了钢结构行业向前发展。进口尴尬现状下的战略储备：我国铁矿石多为贫矿，只能从澳大利亚大量进口铁矿石。为了减小进口压力，中国逐步实施了钢材储备战略，将钢材变为现实建筑。其中，钢结构建筑因具有高回收率而备受青睐。人工制造成本低：对于大型建筑而言，钢结构无疑是最佳选择，而