安徽牛势钢结构工程有限公司
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合肥钢构
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合肥钢构应用情况调查报告   

摘要:随着我国城市化进程的加快,如今的高层建筑形态呈现出千奇百怪的特点,钢结构被广泛的应用于各类建筑中,并且钢结构作为我国未来住宅发展的一个趋势,受到人们越来越多的关注。为此本文对国内钢结构住宅的应用情况进行了系统的调查研究,以期找到制约钢结构住宅发展的瓶颈,从社会和技术两个层面为钢结构住宅的发展应用找到突破口。并结合钢结构住宅的实际应用情况(包括结构选型,梁、柱形式等)及调研过程中发现的相关问题,为我国钢结构的发展提出切合实际的建议。实际工程中,柱常用的形式有:H型钢、圆钢管、方钢管。建筑钢结构是指用钢板和热轧、冷弯或焊接型材通过连接件连接而成的能承受荷载、传递荷载的结构形式。作为一个相对新型的行业,自上世纪80年代末开始,钢结构在建设领域得到广泛应用。90年代后,随着经济的发展钢铁工业技术和产能的提升,高层建筑、体育场馆、机场航站楼等建筑物逐渐增多,钢结构进入了快速发展期。钢结构建筑与传统的建筑方式相比,具有强度高、自重轻、抗震性能好、施工周期短、工业化程度高、环境污染少等优点。   关键词:钢结构; 应用; 高层建筑;钢材优势  1钢结构简述   1.1概述       我国虽然早期在铁结构方面有卓越的成就,但由于2000多年的封建制度的束缚,科学不发达,因此,长期停留于铁制建筑物的水平。直到19世纪末,我国才开始采用现代化钢结构。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、制造和安装等技术方面都达到了较高的水平,掌握了各种复杂建筑物的设计和施工技术,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。  1.2建筑钢结构的结构形式  单层钢结构(重型钢结构)工业厂房;大型空间(大跨度)钢结构;高层钢结构;高耸结构;桥梁钢结构;轻钢结构;住宅钢结构;容器和其它构筑物。  1.3钢结构部件主要连接型式  钢结构构件的连接型式:焊接、铆接、螺栓连接、螺栓连接和焊接组合连接。

  焊接:构造简单,制造方便,易于自动化操作,不削弱构件截面,省钢,经济。缺点是产生焊接应力和焊接变形。

   铆接:韧性和塑性好,传力均匀可靠,易于检查质量,缺点是费工,不经济。

  螺栓连接:拆装方便,操作简单,不需要特殊设备,常用于安装节点的连接和装拆式结构中。

   高强螺栓连接:受力性能好,耐疲劳好,施工简便,可拆卸,易于掌握操作方法,将逐步取代铆接。  1.4钢结构构件主要截面类型  钢板、角钢、槽钢、工字钢、H型钢、T型钢、圆钢、方管、圆管、十字型、箱形、三角形、多边型及其组合。 


钢结构基础

  - 2 -    1.5钢结构的优点  1.5.1钢结构的材质均匀,强度高,性能优越     钢材内部组织接近于匀质,钢结构实际受力与工程力学计算结果比较符合,钢材是在严格的冶炼和轧制中生产的材质波动范围小,钢材比混凝土、砖石和木材的强度高,适用于跨度大和荷载大的构件和结构,塑形和韧性好,对动力荷载的适应性强。钢结构延展性能好,可以消除地震波力,具有很好的抗震性能。 1.5.2钢结构制造简便,重量轻,施工周期短       钢结构是工业化制作,制作精度高,制作周期短。钢架在现场拼装,安装时采用大量的螺栓连接,同时有轻质墙板和薄膜材料做结构,减轻结构自重,具有良好的装配性,方便吊装和运输,缩短施工周期。  1.5.3采用钢结构,可以灵活布置,增加使用面积        钢结构工程,梁柱截面较小,增加了住户的使用面积。钢结构建筑功能具有很强的灵活性,可实现大跨度,可根据住户的需要灵活布置,有利于满足现代居家的需求,适应现代建筑市场的需要。  2钢结构在合肥市的应用   我国目前建筑用钢量只达到22%,钢结构建筑占整个建筑的1%不到,不用说,合肥更是很少,而世界各国建筑业都是钢材的主要用户之一,以工业发达国家为例,其中美国、日本等发达国家,钢结构建筑占整个建筑的50%。随着我国经济的发展,钢结构建筑的发展非常迅速;合肥市紧跟中国时代发展需求,渐渐将钢结构应用于住宅楼、写字楼等;就近几年来看,钢结构在合肥的发展还是相当不错的:合肥三大国家级开发区(高新、经济、新站)内新招商引资的项目上应用最广,据市工商联发布合肥市钢结构产业调查报告,合肥市钢结构企业已超过50家,年产值已达百亿,其中年产值过亿的钢结构企业约十多家,鸿路钢构等3家企业年产值已突破20亿大关,有5家企业拥有钢结构工程一级资质。但92%的企业还停留在经营轻型钢结构的初级阶段,资质水平还普遍较低,发展仍需添薪。目前,合肥工业建筑、公共建筑、抗灾援建以及市政建设等项目已广泛应用钢结构。据统计,合肥市每年新建的工业厂房中,有85%采用钢结构。市政交通设施中,这一比例达到35%。   2.1工业厂房      吊车起重量较大或者其工作较繁重的车间的主要承重骨架多采用钢结构,结沟形式多为由钢屋架和阶形柱组成的门市钢架或排架,也有采用网架做屋盖的结构形式,随着压型钢板等轻型屋面材料的采用,轻钢结构工业厂房得到了迅速发展。其结构形式主要为实腹式变截面门式钢架。 如:合肥彩虹公司屋架、合肥第二发电厂等  2.2大跨结构     结构跨度越大,自重在荷载中所占的比例就越大,减轻结构的自重会带来明显的经济效益。钢材强度高结构重量轻的优势正好适合于大跨结构,因此钢结构在大跨空间结构和大跨桥梁结构中得到了广泛的应用。所采用的结构形式有空间桁架、网架、网壳、悬索(包括斜拉体系)、张弦梁、实腹或格构式拱架和框架等。  2.3受动力荷载影响的结构        由于钢材具有良好 的韧性,设有较大锻锤或产生动力作用的其他设备的厂房,即使屋架跨度不大,也往往由钢制成。对于抗震能力要求高的结构,采用钢结构也是比较适宜的。如合肥奥林匹克中心的大悬臂钢网架,合肥火车站站台楼的钢架雨棚,都具有较高的抗风、抗震能力。  2.4可拆卸的结构        钢结构不仅质量轻,还可以用螺栓或其他便于拆装的手段来连接,因此非常适用于需要


钢结构基础

  - 3 -    搬迁的结构。合肥市绝大多数工程活动房便是钢结构的。  2.5容器和其他结构        冶金、是由、化工企业中大量采用钢板做成的容器结构,包括油罐、高炉、热风炉等此外,经常使用的还有管道支架、锅炉支架等其他钢构筑物,海上采油平台也大都采用钢结构。  2.6轻型钢结构  钢结构重量轻不仅对大跨结构有利,对屋面活荷载特别轻的小跨结构也有优越性。因为当屋面活荷载特别轻时,小跨结构的自重也成为一个重要因素。冷弯薄壁型钢屋架在一定条件下的用钢量可比钢筋混凝土屋架的用钢量还少。轻钢结构的结构形式有实腹变截面门式刚架、冷弯薄壁型钢结构(包括金属拱形波纹屋盖)以及钢管结构等。  2.7组合结构         钢构件和板件受压时必须满足稳定性要求,往往不能充分发挥它的强度高的作用,而混凝土则最适宜于受压不适于受拉,将钢材和混凝土并用,使两种材料都发挥它的长处,是一种和合理的结构。主要构件形式有钢与混凝土组合梁和钢管混凝土柱。如合肥要素大市场、合肥市证大楼等。  3 钢结构在合肥市的发展态势   钢铁企业通过结构调整和技术改造使钢铁产品的品种及材质有了明显改善,如今,钢结构已广泛运用于合肥市经济基本建设的各个领域,钢结构行业已具有相当规模,形成了一批科研、设计、制造、施工、监理等企业。   3.1从钢结构应用范围看  合肥市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,合肥市钢结构发展十分迅速,钢结构住宅作为一种绿色环保建筑,已被列为重点推广项目。合肥市建筑钢结构用钢在数量、品种和质量上发展都很快,热轧H型钢、彩色钢板、冷弯型钢的生产能力大大提高,为钢结构发展创造了重要的条件。其他钢结构中型钢、及涂镀层钢板都有明显增长,产品质量有较大提高。耐火、耐候钢、超薄热轧H型钢等一批新型钢已开始在工程中应用,为钢结构发展创造了条件。    3.2从设计、生产、施工专业化水平看:   越来越多的标志性钢结构建筑,已经足够证明合肥市的钢结构建筑无论从设计到施工,还是从设计到钢结构构件的工业化生产加工,专业钢结构设计人员的素质在实践中得到不断提高,一批有特色有实力的专业研究所、设计院、建筑施工单位、施工监理单位都在日臻成熟,专业性、技术性、规模化更加完善。   3.3从钢结构工程业绩来看:   发电量为40亿度的合肥第二发电厂,大悬臂钢网架、同时可容纳7万多人的合肥奥林匹克体育中心,建筑面积为34万平方米的合肥要素大市场,,建筑高度为128米的合肥市证大楼,具有国际领先水平、集大跨度与高度于一体的合肥新桥国际机场航站楼,56层高的“安徽第一高楼”安徽饭店国际中心,中国规模最大、配套最齐全的合肥滨湖国际会展中心等等许多采用钢结构建筑体系的重要工程,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。   3.4从住宅钢结构的产业化来看:   合肥市已把轻钢结构在住宅建设上的推广应用作为建筑业的一场革命。随着住宅业成为我市经济发展新的增长点,轻钢住宅将是住宅产业发展的必由之路。而住宅产业化的前提是具备与产业化相配套的新技术、新材料和新体系。由于钢结构体系易于实现工业化生产、标准化制作,且与之相配套的墙体材料可以采用节能、环保的新型材料。因此,研究钢结构体系住宅成套技术,将大大促进住宅产业化的快速发展。


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