来源:建筑钢结构网 作者: 时间:2012-09-11
关键词:钢结构
摘要：钢结构工程是以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。 钢结构是现代建筑工程中较普通的结构形式之一。 新中国成立后，钢结构的应用有了很大的发展，不论在数量上或质量上都远远超过了过去。在设计
摘要：钢结构工程是以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。 钢结构是现代建筑工程中较普通的结构形式之一。 新中国成立后，钢结构的应用有了很大的发展，不论在数量上或质量上都远远超过了过去。在设计
那么钢结构在现代社会中，主要应用在哪？价值有哪些呢？据悉，在全国各地已经建造了许多规模巨大而且结构复杂的钢结构厂房、大跨度钢结构民用建筑及铁路桥梁等，我国的人民大会堂钢屋架，北京和上海等地的体育馆的钢网架，陕西秦始皇兵马佣陈列馆的三铰钢拱架和北京的鸟巢等。
那么钢结构究竟在现代社会扮演什么样的角色，发挥什么样的作用呢，下面就为您具体总结一下：
钢结构的现代应用：
一、 钢结构住宅
概念：钢结构住宅是指以钢作为建筑承重梁柱的住宅建筑，它的优点有：重量轻、强度高，用钢结构建造的住宅重量是钢筋混凝土住宅的1/2左右；满足住宅大开间的需要，使用面积比钢筋混凝土住宅提高4%左右。安全可靠性，抗震、抗风性能好；钢结构构件在工厂制作，减少现场工作量，缩短施工工期，符合产业化要求：钢构工厂制作质量可靠，尺寸精确，安装方便，易与相关部品配合；钢材可以回收，建造和拆除时对环境污染较少。
推广措施：
王明贵以优越性、可行性、存在的问题、解决办法和结论对钢结构住宅提出了自己的看法。王明贵说，钢结构建筑的优越性体现在抗震性能好、钢材可回收再利用、建筑用钢能拉动内需、钢结构建筑的产业化程度高、有利于推动建筑行业技术进步和建筑生产方式的转变6个方面。钢结构住宅作为钢结构建筑的形式之一，应该大力推广。王明贵希望在政府部门给予钢结构建筑相应的优惠政策的同时，开发钢结构住宅的企业应练好内功、完善技术，以满足市场需求。
2、中国建筑金属结构协会建筑钢结构委员会2011年主任工作会议召开。与会专家、学者一致认为，要顺应《建筑业发展“十二五”规划》所制定的“建筑节能目标和钢结构工程比例增加”的需要，加快钢结构住宅产业化研究。会议确定了第一批国家钢结构住宅推进特邀研究企业。
为保证钢结构住宅的研究取得扎实成果，为下一步钢结构住宅的技术标准、产品设计和研发、配套构件的生产奠定基础，中国建筑金属结构协会建筑钢结构委员会确定了8家在钢结构住宅领域积累了一定经验、有较强技术和开发实力的钢结构企业作为第一批课题研究的特邀成员单位。这些企业将参与钢结构住宅的相关研究工作等。
推广实例：
杭萧钢构公司成功中标钱江世纪城人才专项用房一期项目一标段工程。该工程造价为5.15亿元，建筑类型为钢结构住宅，承包方式为包工包料。该工程的中标，有利于公司进一步推广钢结构住宅”。
2、宝钢牵头“搭积木”建钢结构住宅
用“搭积木”法取代原来的现场施工法，建造钢结构住宅将带来一次革命。日前，由宝钢集团牵头发起的装配式钢结构民用建筑产业技术创新战略联盟在上海成立，这种建造方式实施后，可节约人工25%-30%，降低造价10%-15%，缩短工期30%-50%。
该联盟汇聚了宝钢集团、中国建筑、同济大学、中国建筑标准设计研究院等23家行业内知名的企业、院校和科研机构，涵盖技术研发、设计、工程施工、部品部件生产、房产开发等建筑产业链单位。其技术创新目标是：突破该领域共性和关键性技术瓶颈，实现钢结构民用建筑的设计标准化、制造工厂化、施工装配化，提升钢结构民用建筑的核心竞争力，促进建筑产业结构的优化和升级。
3、厦门保障性住房将力推钢结构集美后溪拟作试点
几天前，厦门市建设与管理局副局长林树枝就曾表示，钢结构住宅最大的好处，一是提高抗震性能，二是能够整体拆卸，安装方便，有利于保障性住房的建设。
钢结构的保温隔热性能也比较好。厦门明发集团工程部高级工程师宋明生表示，钢结构的节能效果良好，而且具有良好的刚度、柔韧度，特别适合于住宅建设。钢结构拥有长期的耐久性能，超轻钢结构主体的耐久性能可达100年以上，而且安装起来施工速度快、周期短、效率高，性价比很高。
4、北京、上海、山东等省市已开始进行钢结构住宅试点，其中，北京金宸公寓已被列为建设部住宅钢结构体系示范工程。
二、钢结构厂房
概念：钢结构的厂房主要是指主要的承重构件是由钢材组成的。包括钢柱子，钢梁，钢结构基础，钢屋架（当然厂房的跨度比较大，基本现在都是钢结构屋架了），钢屋盖，注意钢结构的墙也可以采用砖墙维护。由于我国的钢产量增大，很多都开始采用钢结构厂房了，具体还可以分轻型和重型钢结构厂房。用钢材建造的工业与民用建筑设施被称为钢结构 1、钢结构建筑质量轻，强度高，跨度大。 2、钢结构建筑施工工期短，相应降低投资成本。 3、钢结构建筑防火性高，防腐蚀性强。 4、钢结构建筑搬移方便，回收无污染。
推广钢结构厂房的原因点：
用途广泛：可适用于工厂、仓库、办公楼、体育馆、飞机库等等。既适合单层大跨度建筑，也可用于建造多层或高层建筑。
建筑简易，施工期短：所有构件均在工厂预制完成，现场只需简单拼装，从而大大缩短了施工周期，一座6000平方米的建筑物，只需40天即可基本安装完成。
经久耐用，易于维修：通用电脑设计而成的钢结构建筑可以抗拒恶劣气候，并且只需简单保养。
造价合理：钢结构建筑自重轻，减少基础造价，建造速度快，可早日建成投产，综合经济效益大大优于混凝土结构建筑。
钢结构厂房应用实例：
1、棉花交易中心项目钢结构厂房开建
计划总投资2.2亿元的华中力兴10万吨棉花交易中心建设项目、投资1.3亿元的郎翠箱包项目钢结构厂房、投资8000万元的黄冈唐萃珍珠有限公司动工建设，澳雕门业、鲁斑药业等项目已经在黄冈投产。
2、攀枝花钒钛产业园区钢结构厂房订购完成
在钒钛产业园区团山片区顶部，奥磊工贸有限公司项目经理王皓正带领4支施工队伍以每天完成700立方米的速度，快速推进公司12万吨钛渣项目的土建和挡墙工程。“整个项目分布在5个台阶上，落差29.5米。”王皓说，去年底开工以来，项目建设顺利，目前钢结构厂房已异地制造和设备订购已完成，今年9月项目有望建成投产。另据了解，目前园区26家企业的38个项目正顺利推进，年内80%可完工。
3、天津北辰科技园区三个钢结构厂房完成主体施工
当前在北辰科技园区，随处可见拔地而起的新钢结构厂房，来回穿梭的车辆和忙碌施工的身影，园区内总投资六十亿元的三十个在建项目以及路网、酒店等各项基础配套正在加紧施工，不仅为北辰科技园区当好“全区经济发展的主发动”机备足了燃料，也为把北辰建设成为“天津北部中心”奠定了坚实的基础。
记者来到北辰科技园区新区内的富洲科技项目施工现场看到，这里三个钢结构厂房已经完成了主体施工，办公楼、综合服务中心也已经进入了内部装修阶段。富洲科技项目总投资六千万美元，主要从事包装装潢印刷品的印刷技术开发、不干胶、粘胶制品的生产、销售，项目建成后，预计年销售收入五亿元人民币。
三、钢结构高层建筑
概念：一种新型的建筑体系有可通房地产业、建筑业、冶金业之间的行业界线，集合成为一个新的产业体系，这就是业内人士普遍看好的钢结构建筑体系。目前钢结构建筑在高层建筑上的运用日益成熟，逐渐成为主流的建筑工艺。
推广钢结构高层建筑原因：
1.大大节约施工时间，施工不受季节影响；
2.增大住宅空间使用面积，减少建筑垃圾和环境污染;
3.建筑材料可重复利用,拉动其他新型建材行业的发展；
4.抗震性能好,使用中易于改造、灵活方便,给人带来舒适感等等。
近几年，钢结构建筑相比于砖混结构建筑在环保、节能、高效、工厂化生产等方面具有明显优势。人类自17世纪70年代开始使用生铁，19世纪初开始使用熟铁建造桥梁和房屋，钢结构发展的历史要比钢筋混凝土结构发展的历史悠久，它的生命力也是越来越强。在美国，低层建筑如两层楼以下的非居住型建筑市场已有70%以上是建筑金属制品。全世界至今已完成的101幢超高层建筑中，钢筋混凝土结构16幢，纯钢结构 59幢，不同形式的钢砼混合结构27幢；可以看出钢结构的发展必将促使建筑业、冶金工业、机械工业、汽车工业、农业、石油工业、商业、交通运输业得到迅速发展。
钢结构高层建筑实例：
1、上海金茂大厦（Jin Mao Tower）：又称金茂大楼，位于上海浦东新区黄浦江畔的陆家嘴金融贸易区，楼高420.5米，目前是上海第2高的摩天大楼（截至2008年8月）、中国大陆第3高楼、世界第8高楼。金茂大厦采用最环保的绿色钢结构，是高层钢结构的一次成功尝试。
2、天津117大厦：2012年 2月27日，国内在建结构第一高楼117大厦钢结构施工全面展开。据介绍，建筑结构第一高楼是指建筑主体结构到达的高度最高。作为高银中央商务区的核心建筑，天津117大厦地下3层、局部4层、地上117层、597米高、建筑面积83万平方米，创下民用建筑单体面积中国之最。大厦采用钢筋混凝土核心筒和巨型框架支撑结构形式。4根巨型钢柱，固定在平面尺寸为1万平方米、厚度为6.5米的巨大混凝土底板上，与钢板剪力墙、巨型斜撑、钢柱钢梁共1.35万吨钢构件筑成117大厦主楼钢结构的坚实根基。
3、深圳地王大厦：地王大厦为深圳第一高层建筑，高383.95米，共69层。于1996年完工。建成时是亚洲最高建筑，也是全国第一个钢结构高层建筑。现为深圳市最高建筑，位居目前世界十大建筑之列。其建筑体形的设计灵感来源于中世纪西方的教堂和中国古代文化中通、透、瘦的神髓，它的宽与高之比例为1:9，创造了世界超高层建筑最扁最瘦的记录。
地王大厦钢结构装总量达2．45万吨，仅螺栓、栓钉就达100万颗，焊缝延长米达600公里。施工单位打破传统的管理模式，将生产诸要素的动态优化配置成功地运用于项目施工中，在内地率先购置使用澳大利亚M440D内爬塔吊设备，并引进进口压型钢板二氧化碳点焊机、熔检焊机等先进设备，确保了工程质量，创造了两天半一个结构层的“新深圳速度”。该工程施工技术荣获国家科技进步三等奖，二氧化碳立焊、斜立焊技术经国家权威技术中心检验确定为国际首创。
四、钢结构铁塔
概念：钢结构铁塔多数内骨架为优质钢材结构，包括角钢、钢管、钢板、槽钢等，结构外包不锈钢板，采用点焊抛光技术，内骨架则为热镀锌防腐处理，多年不锈蚀。
铁塔从最早的瓷瓦、木等装饰与美观实用的建筑物，通过现代技术的研发以广泛应用于通讯、电视广播、办公装饰、避雷、训练、观光、气象等多领域的新型产品；现在的铁塔改变了原有塔的繁琐工艺，多采用钢结构材质，发展成为实用与美观的新型钢结构塔；在现代包含的产品有通讯塔、装饰塔、广播电视塔、避雷塔、消防训练塔、测风塔、风力发电塔、微波塔、了望塔、观光塔等。
钢结构铁塔的应用实例：
1、龙塔——黑龙江省广播电视塔，是一座集广播电视发射、旅游观光、餐饮娱乐、科技乐园、广告传播、无线通讯、环境气象监测、微波通讯于一体的综合性多功能塔。塔商336米，为目前在建的亚洲第一高钢结构，比著名的日本东京铁塔还高三米，位居世界第二，仅次于乌克兰的基辅塔，她的落成，已成为哈尔滨市及至黑龙江省崭新的标志性景观，并为世人所瞩目。
龙塔造型设计独具匠心，塔座由地下一层和地上五层组成。球冠形的建筑，面积为13000平方米，其中共享大厅空间面积为1200平方米，塔身为正八边形；塔体是抛物线形；中间井道为圆柱形，直径8.5米，由七条银白色的铝合金板和九条深蓝色镀膜玻璃围护；塔楼设在181米至216米处，由飞碟状的下塔楼和球状的上塔楼组成，分为八层，总面积达3000余平方米，天线段设在220.5米至336米。
2、中原福塔，位于郑州市航海东路1206号，建筑面积5.8万平方米，建筑高度388米，是世界上最高的全钢结构塔。中原福塔是集广播电视信号发射、旅游观光、餐饮购物、文化娱乐、名胜展示、会议庆典等多功能于一体的大型现代化旅游景点，是河南省文化产业的标志性建筑。
中原福塔全景资8.36亿元，是世界上最高的全钢结构塔，是河南省“十一五”规划的重点文化建设项目、河南省文化产业的标志性建筑。中原福塔是集广播电视信号发射、旅游观光、餐饮购物、文化娱乐、名胜展示、会议庆典等多功能于一体的大型现代化旅游景点。可发射40余套广播电视节目，能有效覆盖半径120公里范围内的3600万群众，为构建和谐中原，丰富群众精神文化生活提供高质量的广播电视节目。
3、还有以铁塔闻名中国的景县，景县铁塔钢构业起源于上世纪八十年代，经过30多年的发展，已经成为景县的三大特色产业之一、县域经济的一大支柱。目前，景县共有铁塔钢构生产企业273家，其中规模以上企业85家，从业人员7万人，销售人员两万多人。
铁塔钢构业为景县三大支柱产业之一，主要分布于景县广川、龙华两镇，尤以广川镇分布最为集中，产业特色更为突出。广川镇位于景县西南部，全镇辖42个行政村，3.05万人，耕地面积7.64万亩。1995年被省委、省政府命名为“河北省百强乡镇”。2007年，被命名为“中国（广川）
在上面我们总结了钢结构在住宅、厂房、高层建筑以及铁塔上的一些应用，也看到了钢结构在社会的发展过程中扮演这重要的角色，是什么原因让钢结构越来越被关注呢，当然是与其不可替代的优势决定的，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，下面总结一下：
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%。
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，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。
九、钢结构与普通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。
总结：钢结构的众多优点决定了，我们在以后的建筑中要大力推广钢结构，除此之外，我们建筑发展的形式也决定了钢结构时我国建筑业发展的一个重要方向，因为钢结构推进节能降耗和绿色低碳的环保建筑起到十分重要的示范和引导作用。
今年全国两会上，民建中央提交的《关于发展绿色建筑促进节能减排提案》重点突出，将目光放在建筑节能领域。
中国工程院院士、同济大学教授沈祖炎说：“我国建筑行业近年来一直是能源、材料、水和其他资源的使用‘大户’，发展推广应用钢结构完全符合国家着力提倡建立节约型社会的倡议，符合当前国家对建筑业提出的可持续化发展的要求。”沈祖炎为钢结构建筑总结出“轻、快、好、省”的四大特性。轻——钢结构建筑具有轻质高强性。钢结构住宅的重量是钢筋混凝土住宅的50％左右，使用面积比钢筋凝土住宅提高4％左右。快——钢结构建筑的工业化程度高，工期短。在同等条件下，钢结构与钢筋混凝土结构施工工期相比，钢结构仅是钢筋混凝土结构的1/3~1/2。好——钢结构材性好，可靠性高。在国内外的历次地震中，钢结构是损坏最轻的结构，已被公认为是抗震设防地区特别是强震区的最合适结构。省——单纯从目前材料的价格上看，钢结构比混凝土结构的造价要高，但钢结构比混凝土结构建设速度要快50%左右，这会节省很多时间成本，而且房屋整体重量也比混凝土结构轻50%以上，这样基础处理、运输量的成本都会下降。建造房屋是一个系统工程，包括设计、制造、运输、安装、维修和管理等诸多环节，因此，从整体上看，钢结构更“省”。此外，钢材具有可回收再利用的特点，相对于目前普遍使用的其他建筑材料，其最有利于节能、节材、节水和节地。沈祖炎对钢结构建筑简明扼要的总结，与绿色建筑的特征是那么地吻合。
