钢结构构造与识图（第2版） 课件 单元12 多、高层钢结构发展及现状

今后我国建筑钢结构发展重点本模块要点和教学要求☆知识点

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多高层钢结构体系及布置□多高层钢结构基础柱脚、梁、柱、节点构造□多高层钢结构支撑、墙体、楼盖、墙体、楼梯构造★

要求理解：多高层钢结构结构布置掌握:

1．多高层钢结构结构体系

2.多高层钢结构柱脚基础、梁、柱、支撑节点构造

3．多高层钢结构楼盖、墙体构造模块三多、高层钢结构构造与识图单元12多、高层钢结构发展及现状单元13多、高层钢结构结构体系及布置单元14多、高层钢结构组成与节点构造和识图**梁柱、梁梁（刚接、铰接）支撑（中心、偏心）常用楼板：钢承板与混凝土组合楼板常用三种墙体（玻璃、金属幕墙、轻质砼隔墙）形式模块三多、高层钢结构构造与识图课题1钢结构房屋的分类和特点（一）钢结构房屋的分类（二）钢结构房屋的优点课题2多高层民用钢结构房屋的应用和发展（一）多高层民用钢结构房屋的发展现状（二）多高层民用钢结构房屋的工程实例（三）发展民用钢结构房屋符合我国产业政策的要求（四）发展多高层民用钢结构房屋需要解决的问题单元12多、高层钢结构发展及现状课题1

钢结构房屋的分类和特点钢结构房屋定义指结构体系中主要受力构件由钢材做成的房屋建筑。按使用性质分类工业建筑和农业建筑居住建筑和公共建筑生产性建筑非生产性建筑（民用建筑）（一）钢结构房屋的分类课题1

钢结构房屋的分类和特点（一）钢结构房屋的分类按房屋层数和高度分类单层建筑、多层建筑、高层建筑及超高层建筑特别的对钢结构住宅1~2层称低层、3~9层为多层、10~12层为小高层12层以上为高层、总高度为100米以上为超高层（本章中的“多层”即是指不超过12层的钢结构房屋）（一）钢结构房屋的分类主要设计依据课题1钢结构房屋的分类和特点钢结构房屋的优点钢材强度、弹模高（10~20倍），构件轻（1/2~1/4）

——特别适用于跨度大、荷载大的构件和结构。结构轻，减小地震作用和内力

——降低基础造价。构件轻巧

——运输和安装方便。（二）钢结构房屋的特点钢板、热轧型钢或冷弯薄壁型钢钢结构房屋结构体系主要组成制造、组装、连接钢结构房屋1．强度高，质量轻课题1钢结构房屋的分类和特点

同荷载、同跨度、同支座的简支梁为例：

混凝土梁高跨比=1／10～l／8(6m跨度,梁高600mm)

钢梁高跨比=1／16～1／12（6m跨度,梁高400mm）

——增加净高。梁高相同时：钢结构开间/混凝土结构开间=150％

——更大开间、灵活分割。钢结构，梁腹板开洞穿管

——增大使用空间。（二）钢结构房屋的特点钢结构房屋的优点2．构件截面小，有效空间大课题1钢结构房屋的分类和特点(钢柱–混凝土柱)截面积/建筑面积

=-6%~-2%——钢结构增加使用面积2％～6％

钢结构房屋内,无“粗柱笨梁”

——视野开阔，美观方便。（二）钢结构房屋特点钢结构房屋的优点2．构件截面小，有效空间大课题1钢结构房屋的分类和特点材料均匀：各向同性

——符合计算模型，可靠性高。塑性、韧性好：

耗能能力强，一般不突然断裂——承受动力和冲击荷载，抗震性好。（二）钢结构房屋特点钢结构房屋的优点3．材料均匀，塑性、韧性好，抗震性能优越课题1钢结构房屋的分类和特点（二）钢结构房屋特点钢结构房屋的优点4．制造简单，施工周期短钢构件：成品或半成品

——加工简单，机械操作,工业化程度高。

——精度高，质量稳定，劳动强度低。钢构件：工地拼装时，焊接或栓接，连接方便。若地面拼装后吊装：——降低高空作业量，——缩短工期；“4天/层”课题1钢结构房屋的分类和特点钢结构属于绿色建筑结构体系（二）钢结构房屋特点钢结构房屋的优点5．节能、环保新型轻板、轻砌块：

——节能（50%）干式施工：

——避免混凝土湿式施工污染。

——不影响白天交通，噪声小。易改建、加固：

——栓接钢结构可拆迁，环保课题1钢结构房屋的分类和特点课题2多高层民用钢结构房屋的应用和发展（一）多高层民用钢结构房屋发展现状解放前的百年历史中，我国钢结构发展几乎完全停滞20世纪50~60年代，苏联援助，我国钢结构迎来了第一个初盛期

（多家大钢铁厂、重型工厂、人民大会堂、北体）多、高层民用钢结构建筑：仍然空白20世纪60年代中后期至70年代，节材政策，使用与发展受限，进入低潮。20世纪80年代，引进国外现代钢结构建筑技术：宝钢、火力发电厂等；深圳发展中心大厦、京广大厦——钢结构发展的又一次高峰。多层钢结构：个别工业厂房，民建空白。自20世纪90年代至今，“朝阳产业”。深圳地王大厦(高325m)、上海金贸大厦(高460m)等。多高层民用钢结构房屋也开始出现（华北钢结构住宅高层：石家庄“先天下”）课题2多高层民用钢结构房屋的应用和发展（一）多高层民用钢结构房屋发展现状多高层钢结构发展100多年诞生于20世纪初，“二战”期间，军营、机库等，后逐渐民用。我国起步晚，差距大（近100年）我国钢结构建筑/全部建筑中＜1％，美国、瑞典、日本等＞40％我国建筑用钢/钢材总产量≈20％~30％

发达国家≈45％~55％（现已近50%)我国钢结构用钢/建筑用钢＜10％我国必须推广：多高层民用钢结构（实际发展10多年）

——前景广阔，有待大力发展和支持。（二）多高层民用钢结构房屋工程实例中国工商银行总行营业办公楼北京市亦庄青年公寓（国家钢结构住宅示范工程，12万平米，6栋）北京金宸公寓(国家钢结构住宅示范小区，12层，2.5万m2

————北京首家通过建设部3A级住宅性能认定的项目

)新疆库尔勒的8层钢结构住宅天津市丽苑小区11层钢结构住宅杭州天成6层钢结构综合楼山东莱钢钢结构住宅小区山东建筑工程学院土木馆长沙远大集成住宅楼河北唐山3～5层钢结构住宅福建师大学生公寓武汉国际会展中心攀枝花市迎宾苑小区钢结构住宅等。课题2多高层民用钢结构房屋的应用和发展位于北京金融街核心地段采用抗震、环保、高效、灵活的纯钢结构，使用率高达84%。<<国家住宅钢结构体系示范工程>>公寓总规划面积8.5万平米一期两栋塔楼售完二期两栋13层钢结构，面积5.5万平方米。多户型南北通透品牌装修。

（二）多高层民用钢结构房屋工程实例北京金宸公寓

德国蒂森电梯美国雷诺士专业户式中央空调+中央吸尘系统自动报警自动喷淋系统地下停车位充足

课题2多高层民用钢结构房屋的应用和发展建筑面积96900m2中美（som）设计中建一局，97年建成地下3层现浇钢筋混凝土结构地上11层：

栓焊混合钢结构钢构件约7560件总重量8500t高强度螺栓90440套。（二）多高层民用钢结构房屋工程实例中国工商银行总行营业办公楼数据、通讯、视听、保安、高档装修：大型现代化智能型钢结构建筑。课题2多高层民用钢结构房屋的应用和发展钢结构工程大体分为四个区域：主楼：东区、西区、南区，北侧配楼主体结构为偏心支撑框架和抗弯框架体系柱网尺寸为9m×13.7m、13.7m×13.7m（二）多高层民用钢结构房屋工程实例中国工商银行总行营业办公楼宽翼缘H型钢为主钢板最厚达100mm

钢柱：32根H型和箱型钢梁：H型钢梁、桁架梁、方管梁支撑：T形截面楼板：钢承板组合楼板防火：LG厚型防火涂料课题2多高层民用钢结构房屋的应用和发展（二）多高层民用钢结构房屋工程实例北汽福田诸城汽车厂营销楼梁柱截面：焊接H型钢混凝土楼板、楼梯钢构件外挂NALC板总用钢量66kg/m24层钢框架结构，高19.4m外墙为240mm加气混凝土内隔墙有240、120mm。课题2多高层民用钢结构房屋的应用和发展（二）多高层民用钢结构房屋工程实例石家庄先天下钢结构高层住宅

“先天下”：采用钢管柱工字形钢梁精装修先进墙体保温材料－蒸压加气混凝土板外挂玻璃幕墙低辐射low－e玻璃的隔热断桥门窗课题2多高层民用钢结构房屋的应用和发展火力发电原理：烧煤—加热水—形成高温高压过热蒸汽—推动气轮机旋转—带动发电机发电—升压变压器升压—并网送电（初三物理）（二）多高层工业钢结构房屋工程实例山东黄岛发电厂三期工程2*660MW超临界发电机组工程

锅炉刚架课题2多高层民用钢结构房屋的应用和发展钢结构建筑发展解决能源短缺（耕地、煤矿）问题。

研发、推广应用多层民用钢结构房屋技术迫在眉睫。1．市场需求（钢结构的特点，需求保证）2．钢材充足（2021年产约10亿吨钢材，物质保证）3．理论和设计方法不断完善，新技术、新工艺、新结构不断涌现，行业规范百花齐放（技术保证）

4．我国政府高度重视钢结构建筑的发展（政策保障）5．世界100多年的多层钢结构发展史，供参考和借鉴。（资料保证）（三）发展民用钢结构房屋

符合产业政策要求课题2多高层民用钢结构房屋的应用和发展目前需要解决的问题还很多：1．多层钢结构技术及配套体系有待开发、研究和完善2．解决防腐、防火问题3．降低工程造价4．人才匮乏，观念更新（四）发展多高层民用钢结构房屋

需要解决的问题课题2多高层民用钢结构房屋的应用和发展小