建筑钢结构发展任课钟静钢结构识图52课件讲解

建筑钢结构发展任课教师：钟静《钢结构识图》课程地址：邢台市桥西区钢铁北路552号邮政编码：054000建筑钢结构发展阶段起步阶段低迷阶段发展阶段成熟阶段20C50年代-60年代20C60年代-70年代20C80年代-20C

末21C------苏联援建项目中有很多钢结构单层工业厂房成立了一批设计院及钢结构制造厂和安装公司钢铁短缺的情况下，国家提出建筑节约用钢钢结构设计、制造、安装队伍逐步萎缩建筑钢结构行业随着改革开放的步伐恢复性的增长国内钢铁产量过亿吨为建筑钢结构飞速发展奠定基础各类规范、规程及计算软件日臻完善轻钢结构、重钢结构、空间钢结构齐头并进学习内容Learningcontent01起步阶段02低迷阶段03发展阶段04成熟阶段第一阶段：起步阶段（20C50年代-60年代）1背景：借助156个前苏联经援项目迅速起步发展规范：钢结构设计规范试行草案（结规4-54）（前苏联1946钢结构设计标准）钢材：碳素3号钢技术队伍：建工部6个工业建筑设计院成立北京、东北（沈阳）、华东（上海）、中南（武汉）、西南（成都）、西北（西安）冶金部6个钢铁（黑色冶金）设计院成立北京、武汉、鞍山、重庆、包头、上海

22个冶金建设公司先后成立起步阶段（20C50年代-60年代）1工业建筑大量采用钢结构厂房单层钢框架（钢柱+钢屋架）阶形钢柱支承钢吊车梁最大桥式吊车300吨起步阶段（20C50年代-60年代）1工业建筑大量采用钢结构厂房如：鞍山、武汉、包头、太原钢铁厂富拉尔基、太原重型机械厂哈尔滨三大动力（锅炉、电机、汽轮机厂）沈阳、哈尔滨飞机制造厂大连造船厂

邢台冶金厂（1958）起步阶段（20C50年代-60年代）1民用建筑开始使用钢结构如：北京体育馆56m跨两铰拱（1954）人民大会堂60.9m跨、7m高钢屋架悬挑16.4m工形钢梁（1959）重庆人民礼堂40.6m肋环形穹顶（1954）天津体育馆52m跨圆柱面网壳（1956）

*

1973年遭火灾重建大同煤矿25m跨输煤栈桥（1958）

*我国第一个预应力钢结构起步阶段（20C50年代-60年代）1人民大会堂施工图片北京体育馆56m跨两铰拱（1954）起步阶段（20C50年代-60年代）1图片来源网络

人民大会堂钢屋架60.9m跨7m高悬挑16.4m工形钢梁（1959）起步阶段（20C50年代-60年代）1起步顺利、蓄势待发从无到有、发展迅速技术水平大大提高技术队伍迅速成长，成为今天的核心力量第一本钢结构设计规范（北京工业建筑设计院主持）

*

研究数年，审查通过，‘文革’开始，未能面世便夭折。起步阶段（20C50年代-60年代）1第二阶段：低潮阶段（20C60年代-70年代）1背景：困难时期~‘文革’，钢材短缺政策：节约建筑用钢误区：节约钢材就是不用钢结构结果：限制了钢结构的合理利用与发展钢结构工程少了规范停了队伍萎缩了教育受影响100→50发展：冷弯薄壁型钢、轻型钢屋架、大跨空间结构低潮阶段（20C60年代-70年代）2冷弯薄壁型钢如：上海冷弯薄壁型钢试点工程5万m2(1965)

第二汽车制造厂数十万m2厂房北京汽车制造厂高架仓库（15m、13层）武汉钢铁厂引进1米7轧机（1978）冷弯型钢厂多家弯曲薄壁型钢结构技术规范（草案）建工部主编（1969）低潮阶段（20C60年代-70年代）2轻型钢屋架圆钢+小角钢用于小跨度低潮阶段（20C60年代-70年代）2悬索如：北京工人体育馆（1962世兵赛）圆形双层辐射式悬索结构（94m）中间钢环直径16m、高11m，上下各144根钢索低潮阶段（20C60年代-70年代）2悬索浙江人民体育馆（1967）椭圆形平面（80m×60m）鞍形双曲抛物面正交索网低潮阶段（20C60年代-70年代）2网架

上海体育馆（1973）圆形三向网架（D=110m、周边外挑7.5m）厚6m、圆管、空心焊接球节点低潮阶段（20C60年代-70年代）2低潮阶段（20C60年代-70年代）2邢台拖拉机厂第三阶段：发展阶段（20C80年代-20C

末）1背景：改革开放、经济建设为中心国外技术的引进推动建筑钢结构发展

1997年钢产量1亿吨

1999年轧制H型钢投产发展：单层厂房框架空间结构：网架、网壳、悬索与斜拉索立体桁架(索桁架）、索膜高层钢结构轻钢结构：门式钢架、波纹褶皱钢拱壳发展阶段（20C80年代-20C

末）33单层厂房框架

——基础建设、积极引进、推动钢结构发展上海宝山钢铁厂（80年代初）改革开放以来第一个引进、新建的大型企业

1、2期105万m2，3期100多万m2

最高50m，柱距最大48m，最多8连跨（无缝）最长1215.6m（热轧）吊车最大450t（连铸）彩色涂层压型钢（铝合金）板墙面，网架

1期日本设计制造，2、3期国内设计施工发展阶段（20C80年代-20C末）3单层厂房框架上海宝山钢铁厂山东石横火电厂（美），华能南通电厂（意大利）

扬州、丹东、大连电厂等（与美合作）发展阶段（20C80年代-20C末）3网架、网壳——持续发展、广泛应用

总覆盖面积超过1000万m2，目前年增长80万m21、工业厂房——大柱距、工艺灵活、悬挂吊车

天津无缝钢管厂加工车间6万m2（3×36×564m）长春一汽大众轿车装配车间8万m2（189×422m）

广西柳州微型汽车厂5.8万m2

发展阶段（20C80年代-20C末）3网架、网壳（工业厂房）徐州通域空间结构厂全网架厂房75×129m(1995)发展阶段（20C80年代-20C末）3

竖向网架发展阶段（20C80年代-20C末）3网架、网壳（工业厂房）

湖南莱阳电厂干煤棚75×120m(1994)发展阶段（20C80年代-20C末）3网架、网壳2、机场建筑北京首都国际机场大型客机检修库（1996）三层网架、两跨2×153×90m，世界规模最大发展阶段（20C80年代-20C末）3网架、网壳（机场建筑）深圳机场航站楼87.5×44m，主桁架+小网架（1990）发展阶段（20C80年代-20C末）3网架、网壳3、体育建筑黑龙江省速滑馆85×190m筒壳+球壳（1995）发展阶段（20C80年代-20C末）3网架、网壳（体育建筑）黑龙江省速滑馆发展阶段（20C80年代-20C末）3网架、网壳（体育建筑）上海国际体操中心

D=68m

铝合金球壳 （1998）发展阶段（20C80年代-20C末）3网架、网壳（体育建筑）广州九运会体育场（2000）

H钢空间结构发展阶段（20C80年代-20C末）3网架、网壳4、其他沪宁高速公路上海段收费站（1996）发展阶段（20C80年代-20C末）3网架、网壳（高耸建筑）

青岛电视塔（1994）深圳金威大厦发射塔发展阶段（20C80年代-20C末）3网架、网壳（其他）

石家庄中山东路过街桥 商场中厅 小品等发展阶段（20C80年代-20C末）3网架、网壳优势显现、跨度更大、用途更多“网架王国”

空间结构委员会（1982）技术规程建筑师参与计算软件与自动化设计数百家专业化企业——空间钢协（1992）发展阶段（20C80年代-20C末）3悬索与斜拉结构

浙江黄龙体育中心（吊塔+斜拉索+网壳）

发展阶段（20C80年代-20C末）3悬索与斜拉结构 发展趋势：张拉整体、杂交结构 新加坡港务局(PSA)仓库，斜拉网架（1992） 发展阶段（20C80年代-20C末）3悬索与斜拉结构

昆明柏联广场中厅索承网壳，网壳+索（2000）研究：建造技术发展阶段（20C80年代-20C末）3立体桁架（索桁架）

台州中心医院双上弦单下弦发展阶段（20C80年代-20C末）3立体桁架 广州九运会体育场主拱+立体桁架发展阶段（20C80年代-20C末）3立体桁架（索桁架） 浙江绍剧艺术中心曲线美发展阶段（20C80年代-20C末）3立体桁架（索桁架） 咸阳机场发展阶段（20C80年代-20C末）3立体桁架（索桁架） 上海浦东机场发展阶段（20C80年代-20C末）3索膜结构

90年代后期，国外技术发展中，新趋势几百座上海八万人体育场钢结构+膜（1998）发展阶段（20C80年代-20C末）3索膜结构发展阶段（20C80年代-20C末）3索膜结构

青岛颐中体育场发展阶段（20C80年代-20C末）3索膜结构

青岛颐中 体育场发展阶段（20C80年代-20C末）3索膜结构

杭州 游泳馆 网球馆发展阶段（20C80年代-20C末）3索膜结构（小品）

上海 世纪公园 音乐广场

发展阶段（20C80年代-20C末）3索膜结构（小品）

北京郡王府 绿地广场深入研究：膜材、找形、剪裁、专业化企业、规程发展阶段（20C80年代-20C末）3高层钢结构

80年代后期起步，国外技术推动，目前30余栋，规范 北京香格里拉82.75m，钢框架+混凝土内筒（1986） 深圳发展中心165m，全钢结构（1987）第一栋超百米 北京京广中心208m，全钢结构，80年代最高深圳帝王大厦325m，钢框架+型钢混凝土墙（1996）上海金茂大厦420m，框架核心筒（1999）深圳赛格广场大厦291.6m，钢管混凝土框筒体系（1999）

发展阶段（20C80年代-20C末）3高层钢结构

上海金茂大厦420m

框架核心筒（1999）

发展阶段（20C80年代-20C末）3高层钢结构

北京国贸大厦钢框架+

混凝土内筒发展阶段（20C80年代-20C末）3高层钢结构

浙江精工 商务大厦 钢框架+

混凝土内筒

22层

发展阶段（20C80年代-20C末）3高层钢结构

大连远洋大厦201m

钢框架+混凝土内筒

1998年完全自己设计自行施工我国水平

发展阶段（20C80年代-20C末）3轻钢结构商品化、施工快、国外公司进入、发展迅速薄壁宽翼缘H型钢 门式钢架（包括两三层的）厂房、商场、仓库等轻钢框架目前500万m2

，规程

波纹褶皱钢拱壳目前200万m2

、40m以下跨度发展阶段（20C80年代-20C末）3轻钢结构

衢州 轻工机械厂发展阶段（20C80年代-20C末）3轻钢结构 巨鹰集团 针织城发展阶段（20C80年代-20C末）3轻钢结构 浙江钱江 摩托股份 有限公司发展趋势：轻钢结构住宅（平房、多层、小高层）发展阶段（20C80年代-20C末）3

钢结构住宅发展阶段（20C80年代-20C末）3轻钢结构 波纹褶皱钢拱壳发展阶段（20C80年代-20C末）3轻钢结构 波纹褶皱钢拱壳发展阶段（20C80年代-20C末）3第四阶段：成熟阶段（21C———）1钢产量技术进步奥运机遇高层和大跨为代表上海环球金融中心

——曾经世界第一高，地下３层，地上１０１层，总建筑面积约３７.７万平方米，主体高度达492米。台北101大楼高508米（含天线）成熟阶段（21C——）44成熟阶段（21C——）44

武汉绿地中心（WuhanGreenlandCenter）是中国武汉市的一座超高层地标式摩天大楼，设计高度636米[1]，由曾主持设计迪拜塔、上海金茂大厦等多个世界著名超高层的建筑设计团队——美国AS+GG建筑设计事务所设计建造[2]。截止2017年6月，武汉绿地中心已施工至450米[1]，2019年竣工后[3]，武汉绿地中心将超越上海中心，成为中国第一高楼。[1]成熟阶段（21C——）44

上海中心大厦位于陆家嘴金融贸易区核心区内，建筑总高度632米。这一建筑高度，使上海中心大厦与周边420米的金茂大厦和492米的上海环球金融中心在顶部呈现弧线上升。南京奥体中心大拱372m。成熟阶段（21C——）44北京工业大学体育馆(93m)——世界最大跨度索承网壳（弦支穹顶）成熟阶段（21C——）44

中国国家大剧院的钢板桁架60mm厚钢板桁架底宽4米，顶宽2米，最大长度98米成熟阶段（21C——）44

Kelvin的“泡沫理论”

将水在泡沫状态下的微观分子结构放大到建筑结构尺度，从几何上可以归结为6个十四面体结合了2个十二面体的多次重复。将这些多面体内部抽空就形成了空间网格，然后按照建筑需要切割出平板。三种节点、四种杆件长度、每节点四根杆件变截面杆，刚接十四面体：12个五边形面+2个六边形面，十二面体：12个五边形面中国国家游泳中心的网格结构——世界上首次采用成熟阶段（21C——）44中国国家游泳中心的网格结构

成熟阶段（21C——）44图片来源网络中国国家游泳中心采用的膜材

成熟阶段（21C——）44鸟巢——Q460钢板、厚度超过100mm成熟阶段（21C——）441、钢结构良好发展，逐步走向成熟2、前景

结构性能优越；造型美；综合经济效益好；钢结构材料可回收利用；成为主要建筑结构形式之一3、比国外仍有差距，尚需努力

高强钢材、膜材；新体系；张拉整体技术防火、防腐材料造价等。成熟阶段（21C——）442025/1/2077上海中心大厦塔楼，632米的设计总高度成熟阶段（21C——）4478地上88层、地下3层、高421m上海金茂大厦成熟阶段（21C——）44上海信息枢纽大厦，地下三层，地上四十一层，建筑高度达288mm，大楼属巨型钢框架结构，连廊部分的荷载通过三道巨型钢桁架，传递到二侧的塔楼，这种结构在国内尚无先例。

成熟阶段（21C——）4480

深圳地王大厦高69层，总高度383.95米，实高324.8米，建成时是