结构选型之钢结构建筑

钢结构建筑钢结构建筑⑴.概念：通常由型钢、钢管、钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成；有的还用钢铰线、钢丝绳（束）组成。⑵.连接方式采用焊缝、螺栓或铆钉连接。2.54钢梁、钢柱连接做法钢柱主梁次梁耐火层硬木地板混凝土瓷砖粉刷层煤气管⑶著名钢结构工程掠影早期的钢结构仅是部分构件、配件用铸铁、熟铁制成。成功的范例有：1772年英国利物浦的圣安妮教堂，最早采用铸铁制作结构构件。1851年伦敦国际博览会建造的水晶宫（CrystalPalace)19世纪80年代结构型钢的出现加快了钢结构在建筑工程中的发展。成功的范例有：1883年，美国在芝加哥建造的11层保险公司大楼，大楼的主要承重结构体系最先采用铁框架（部分钢梁）做成。1895年用钢框架建成了61m高14层的信托大楼（RelianceBuilding)1891年建成的莫纳德洛克（MonadnockBuilding)大楼室内铸铁楼梯芝加哥CPS百货大楼入口处铁花饰这座大楼的形式充分利用和体现钢铁框架结构的优点，很大的横向长窗改进了室内的照明和通风，两层以上整齐的建筑处理有利于减少造价和施工期，底部的大玻璃窗有利于小窗展示。美国芝加哥CPS百货大楼，建筑师沙利文1904年建造我国是最早用铁铁建造结构的国国家之一如：967年建于南南汉朝的广州光光孝塔东铁塔；；1061年建于宋朝的玉玉泉寺踏，高17.9m，共13层。现位位于湖北当阳县县；1105年建于于宋朝的铁塔寺寺，高13m，共9层。……上述列举的的古建筑说明了了我国古代的冶冶金和营造技术术达到了高度水水平。广州六榕塔初建建于南朝，内曾曾供奉贤劫千佛佛像，故又名千千佛塔。从宋至至清经过约11余次修建，但但仍保持宋代风风格。塔顶有元代所铸铸千铜柱，上有1000多尊浮雕小佛佛，及云彩缭绕绕的天宫宝塔图图。1949年全国国解放后，钢结结构在大跨重型工业厂厂房、大型公共建筑筑和高耸结构中中得到了广泛应应用。如1977年建成的上海锅炉厂重型容器车间主主跨36m，高40m等。上海锅炉厂厂门门近20年来，我我国的钢结构广广泛应用于土木木工程中，有的的达到世界水平平。我国建成的某大大型工业厂房宽宽38m，长200m,高12m我国建成的大跨跨度工业厂房中国国际贸易中中心大厦二期工工程。建于1999年，39层高156m，属于超高层钢结结构。工地施工情况长春光大银行。。28层，113m高，是一幢从设设计、钢材生产产、制作、施工工全部国产化的的全钢结构建筑筑。高层钢结构全钢结构大厦多层钢结构144m特大跨度钢桁架架沈阳桃仙国际机机场屋盖由16榀跨度为135m的倒三角形钢管管桁架组成。跨度135m倒三角形钢管桁桁架我国目前不仅能能生产各种类型型的建筑钢材，，同时钢材生产产的新技术、新新工艺、新产品品日益增多如彩彩钢压型板、彩彩钢复合板、彩彩钢扣板、拱形形厂房及彩钢制制品等的生产，，使建筑结构充充满现代化时代代气息。彩钢板的应用苏州工业园区彩钢板的工程应应用北京汽车销售中中心彩钢板的工程应应用苏州开发区世界现代著名钢钢结构建筑掠影影德国柏林新国家家美术馆钢柱美术馆为两层的正方形建筑，一层在地面，一层在地下，地面上的展厅四周都是玻璃墙。上面是钢的平屋顶，每边长64米。整个屋顶由八根大型钢柱支撑，柱高8。4米。这座美术馆是钢与玻璃纯净的绝唱。首层门厅下层大厅柏林新国家美术术馆正面美国伊利诺斯工工学院,1955年建成,克克朗楼是该工学学院的建筑系馆馆。建筑物为简简单的矩形,长长67米,宽36.6米。中间没有柱子和和墙，是一个大大的通用空间屋屋顶由四个大钢梁支托，四周大都都是玻璃窗，体现了力求简简洁的建筑理论论和手法。美国芝加哥湖滨滨大道公寓大楼楼。这两座高层层公寓大楼，建建于1948-1951年。。钢结构的梁柱直直接表露在外墙墙上，此外外墙几乎乎全是大玻璃窗窗。这是密斯第第一次建造的真真正的高层建筑筑，尽管看起来来有点生冷单调调，但作为一种种原型，对50-60年代美美国和世界的高高层建筑产生了了广泛的影响。。美国西尔斯大厦厦（SearsTower)西尔斯大厦位于于美国芝加哥。。上图是芝加哥哥的高层建筑西尔斯大厦是世世界最高的全钢钢结构建筑高442m，110层，建筑面积413800平平方米TheSearsTower,thetallestbuildingintheworldfrom1973on,isthemostnotedskyscraperinChicago.Itrises110storiesandabout1,454feetabovethegroundthroughaseriesofsetbacksatthe50th,66th,and90thfloors.远望西尔尔斯大厦厦Sears目前是世世界最高高的全钢钢结构。。高442m,共110层，建建筑面积积41.38万万平方米米。建于于1974年。。它的标准准层是一一个在九个23m*23m成束筒结结构基础上形形成的69*69m的方形平平面。西尔斯塔塔楼划为为9个不不同高度度的小正正方形，，在外观观上就象象由九个不同同高度的的方柱体体集合而而成。结构体系系是束筒筒结构。。每个筒筒体的柱柱距为4.6m。随着建筑筑的升高高，各筒筒在不同同高度上上终止。。西尔斯塔塔楼远景景大楼墙面面西尔斯塔塔楼的大大门厅从AonCenter屋顶远望望西尔斯斯大厦美国帝国国州大厦厦帝国州大大厦位于于美国纽纽约。上上图是纽纽约高层层建筑群群。EmpireStateBuilding正立面纽约帝国国州大厦厦建于1931年，保持世界界纪录长长达40多年。帝国州州大厦平平面为130*60m，在第六层层、第30层处处收进，，至85层平面面缩进40*24m，其上是一一个直径径约10m，高61m的原塔，，塔身高高度相当当于17层楼的的高度，，塔顶距地地面381m,所以帝国国州大厦厦号称102层层。该大厦1931年落成，，是70年代以前前世界上上最高的的建筑。。纽约州州别名帝帝国州，，故名。。大厦位位于纽约约繁华的的第五号号大街上上。底部部面积130*60平方米，，向上逐逐渐收缩缩，85层之下为为普通的的使用建建筑面积积，85层以上收收缩为直直径10米高61米的尖塔塔。塔本本身相当当于17层，因此此帝国大大厦号称称102层，塔顶顶距地面面380米有效使使用面积积6万平方米米。帝国国大厦从从动工到到交付使使用只用用了19个月，平平均每5天多建一一层，施施工速度度极快。。大楼主主要是办办公用房房，共装装67部电梯。。据观测测大厦在在大风中中最大摆摆幅为7.6厘米，对对人的感感觉和安安全没有有影响。。1945年7月，一架架巨型轰轰炸机在在大雾中中撞上大大厦第79层，飞机机坠毁，，大厦只只有局部部破损，，总体未未受影响响。当年大厦厦钢结构构工人施施工的情情况。帝帝国州大大厦的钢钢结构框框架是由由铆钉连连接的，，钢框架架并埋置置在炉渣渣混凝土土中，大大大加强强了框架架的刚度度。大楼剪影影大楼底层层大楼入口口门厅纽约世界界贸易中中心纽约世界界贸易中中心由两两座塔式式摩天楼楼组成。。1969~1973年建造造。两座座塔楼均均为110层，，地下六六层，北北楼高417m，南楼高415m，全钢结构构。1973年、纽约约曼哈顿顿河岸上上耸立起起两座110层的姊妹妹楼，这这是著名名的纽约约世界贸贸易中心心。设计计者是著著名的美美籍日裔裔建筑师师雅马萨萨奇这两两座方柱柱形大楼楼均高411米，打破破了纽约约帝国大大厦保持持42年之久的的世界最最高建筑筑的记录录。方柱柱体边宽宽63.5米，每座座楼的建建筑面积积40多万平方方米。整整个世界界贸易中中心可容容纳5万人工作作，每天天来办事事和参观观的人还还有3万左右。。世界贸易易中心的的外墙是是排列很很紧密的的钢柱，，外面包包以银色色铝板。施工时时间两年年，当上上面还在在施工是是下面已已经交付付使用。。大楼受受到很大大的风压压力，实实测最大大位移有有28厘米.纽约世界界贸易中中心远景景大楼外墙墙是排列列很密的的钢柱，，外面包包以银色色铝板，，其受到到很大的的风压力力。外墙属于于格珊式式墙面芝加哥汉汉考克大大厦（JohnHancockBuilding)芝加哥汉汉考克大大厦在美美国芝加加哥是第第三高度度该大厦1969年建成成。100层，，343.51高，几几何形状状为上小小下大的的截锥体体，建筑筑重心下下移。抗抗倾覆能能力强。。结构型型式为钢钢斜撑周周边桁筒筒体系，，在每个个建筑立立面形成成巨大的的X形斜向支支撑。是是世界最最早的巨巨型钢桁桁架结构构，也是是建筑外外形美观观且结构构设计合合理的范范例。大厦夜景景Height(Tipofflag):450mFromtheroofofAonCenter远望汉考考克大厦厦AonCenter高346.26m是芝加哥哥第二高高度法国巴黎黎蓬皮杜杜艺术与与文化中中心，建建于1977年年:这是一座艺术与文化中心，包括图书馆，现代艺术博物馆，工艺美术中心等。主体为6层的钢结构建筑，长166米，宽60米。与一般建筑不同的是，它的钢柱、钢梁、木桁架等结构构件都裸露在建筑物的表面，甚至运货电梯电缆，上下水管也置于临街立面并漆成大红大绿的颜色，设计者突破常规的一种建筑观念是：现代建筑应该是利用现代手段造成的一种框架、一种装置或一个容器，让人们在其中方便灵活地进行各种活动。是高技派建筑风格的代表作。蓬皮杜艺艺术与文文化中心心展室内内部伦敦劳埃埃德大厦厦，1986年建成，，位于伦伦敦金融融区。长长方形的的主体中中间是很很高的大大厅，四四周是大大玻璃墙墙，周围围有六个个塔楼，，其中安安置步梯梯，电梯梯和各种种管线，，主体的的办公间间没有固固定的隔隔断，可可以灵活活使用。。大楼一一部分为为12层，一部部分为6层，看起来象象复杂的的工业建建筑。设计者者是先前前曾设计计过巴黎黎蓬皮杜杜中心的的英国建建筑师罗罗杰斯。。中国香港港汇丰银银行大楼楼属于高技派风格，大楼上显著暴露的是钢柱和钢桁架，它的底部完全敞开，有一对自动扶梯从楼板上伸下来，供人出入。大楼内部也处处开通，给人以一种现代化的技术先进印象。高技派不另加装饰，但实际上造价并未减省。建于1985年年。地上上45层层，地下下4层，，高175m。底部敞开开，大楼楼内部处处处开通通由此登楼楼为使底层层成为全全开敞式式大空间间，与前前后广场场连成一一体，限限制上部部框架落落地，采采用了钢结构悬悬吊体系系。桁架之间间的4~7层楼楼盖靠巨巨型钢拉拉杆悬挂挂在上层层桁架上上。为限制上上部框架架落地，，由8根根格构式式巨型钢钢柱和5层巨型型钢桁架架组成主主体结构构。夜景美国明尼尼亚波利利斯的联联邦储备备银行（（FederalReserveBankBuilding)大楼是一幢11层的的以钢悬索结结构为主体的的建筑物物，悬索跨越越83.2m，两端支承承在截面面和刚性性极大的的筒体结结构上。。悬索下凹凹，矢高高45.7m。悬索支承承曲线以以上的柱柱子和曲曲线以下下的吊杆杆。下凹凹悬索的的水平推推力由顶顶部的巨巨型钢桁桁架承受受。外立面外立面平面正立面及及预留扩扩建的可可能施工中的的现场联邦储备备银行大大楼平面面图。钢钢悬索跨跨越83.2m，其两端支支承在截截面和刚刚性极大大的筒体体结构上上。悬索下凹凹，矢高高45.7m悬索支承承曲线以以上的柱柱子和曲曲线以下下的吊杆杆。下凹悬索索的水平平推力（（受压））由巨型型钢桁架架承受。。扩建时采采用拱结结构，拱拱在拱脚脚处产生生的水平平推力（（受拉））正好与与悬索产产生的压压力抵消消一部分分。受力力非常合合理。施工中的的现场上海环球球金融中中心拟建在上上海浦东东陆家嘴嘴金融区区，位于于金茂大大厦旁，，明珠电电视塔对对面。由由95层层高460m的塔楼和和三层裙裙房组成成。位于金茂茂大厦旁旁。建成成后将冲冲击世界界最高记记录。主体采用用了正方型和圆形两个单纯纯的几何何形体，，正方形形平面的的其中一一组对角角自下而而上逐渐渐收分，，至顶部部460米高处处呈线状状；顶部的圆圆形开口口减轻了了大厦的的风荷载载，圆洞中中架设观观光桥梁梁，象征征“世界界金融中中心”和和“世界界的桥梁梁”具结结构主义义特征的的群楼是是主体建建筑与人人体尺度度之间的的过渡。。大厦共共设置电梯梯46台台，其中双双层式电电梯32台，消消防电梯梯3台；；自动扶扶梯31台。该该设计采采用了双双层楼面面的电梯梯，这种种电梯的的主要乘乘降层入入口大厅厅和中庭庭，设置置了多台台自动扶扶梯，以以方便使使用。底座西立面剖面图圆洞口大大大减少了风风荷载的作作用。观览大厅屋顶平面大跨度钢屋屋盖结构钢网架结构构是大跨度屋屋盖近几年年迅速发展展的一种结结构形式；；概念：是由多根杆杆件沿平面面或曲面组组成的网状状空间杆件件体系的结结构；类型：平板板网架、曲曲面网架；；优点：空间间受力，重重量轻，刚刚度大，整整体性强、、稳定性好好、抗震性性能好等；；棋盘形四角角锥螺栓球节点点网架构造造示意钢网架在工工程中的应应用著名钢网架架结构成功功范例日本福冈体体育馆建于1993年。屋屋盖222m，是世界最大的的球面网壳壳，同时更为为巧妙的是是屋盖具有有合开性，，它的球形形屋盖由三三块可旋转转的扇形网网壳组成，，扇形沿圆圆周导轨移移动，按需需要可呈全全封闭、开开启1/3或2/3等不同状状态。屋盖具有开开合性。由由三块可旋旋转的扇形形网壳组成成。加拿大1967蒙特特利尔博览览会美国馆馆建筑师富勒善用三角形的网架组成多面体穹窿。这种结构以较少的材料造成了轻质高强的屋盖，轻巧的覆盖了很大的空间。长春万人体体育馆建于1997年，是是我国最大大的网壳工工程。屋盖盖平面为核桃形曲肋肋球面网壳壳，网架屋脊脊长向拱架架跨度146m，落地矢高40.67m，拱架厚2.8m。另设环向、、斜向桁架架作为相互互支撑，形形成三维结结构空间网网架。长春体育馆采用日本进口方钢管网壳轻钢桁架结构。其设计、制做、安装难度之高，在亚洲堪称首例。该馆总建筑面积31192平方米，主馆长跨度192米，短轴跨度146米，中心夭高50米，容纳观众12000人。屋面是平面面为核桃形形的曲肋球球面网壳加拿大多伦伦多汤姆逊逊音乐厅，，1982年建成。音音乐厅位于于多伦多市市中心区，，有2812个座位。其其外形如一一个巨大的的玻璃覆盆盆，中心部部分是演出出厅，周围围是休息厅厅和门厅。。玻璃覆盆由由钢架支撑撑。夜间，灯灯光透过玻玻璃，流光光溢彩，整整个音乐厅厅有如一个个闪光的大大钻石。音音乐厅的音音响和视线线效果均数数上成。加拿大多伦伦多汤姆逊逊音乐厅外外貌加拿大多伦伦多汤姆逊逊音乐厅内内景沙特阿拉伯伯利雅得国国际机场候候机楼沙特阿拉伯伯利雅得国国际机场1983年建成。这这座豪华的的航空站建建筑有两座座国际候机机楼，两座座国内候机机楼，另有有一个单设设的皇家候候机楼，居居于中心地地位的是一一个可容纳纳5000人的清真寺寺。候机楼楼的屋顶由由许多三角角形的球面面构成。从从建筑的平平面组织到到装饰图案案，都具有有明显的伊伊斯兰传统统艺术风格格。日本东京都都体育馆建筑师的设计意图是创造三个不同空间，作为整个建筑综合体的独立部分，它们从尺度、形状和形式上有所相同。主场馆的设计中，视觉效果上，追求独创的方案设计与施工中内在难度使之成为工程的矛盾焦点。建筑最出奇之处在于壳状屋顶，它具有未来派的外观和太