上海钢结构建筑研究调查报告.doc

6 长沙理工大学建筑系98级毕业设计调研报告上海钢结构建筑的调研报告钢结构课题研究调查报告 随着建筑技术的不断发展，钢结构建筑在我国使用越来越多，钢结构的优点体现在各个领域里。我国是钢材产量最高的国家，但是我国的钢质量比较低，作为在建筑材料使用的比较少，一方面是技术原因，但主要是我国建筑行业的发展时间比较短，缺乏相关的技术经验，所以，把钢结构作为毕业设计的课题，对我们学习建筑具有切实的意义。由于是新的课题，以前了解比较少，首先我对钢结构进行了一番调查研究。上海市是我国建筑业发展很快的城市，建筑技术和建筑理论在国内起领先地位。作为新的结构形式，钢结构建筑作为一只新新力量涌现出来。其中也有很多经典之作，比如世界第三高的“金茂大厦”其形象是中国传统密檐式塔的继 承，以及早期建造的“浦东发展银行大厦”（图1）、“上海锦江 图1 浦东发展银行大厦 宾馆”也是钢结构的早期作品。现在正在建设的“上海银行大厦”（图3）和法国夏邦杰设计的“海通用汽车商务楼”（图4）是典型的钢结构建筑，我主要对这两个建筑进行了调查研究，进一步学习了钢结构的知识。 钢结构在工程中得到了广泛的应用和发展，钢结构与其他结构比较有下了特点：1 钢材重量轻而强度高。钢材的容重比混凝土和其他建筑材料要大，但它的强度却高很多，钢材的容重与屈服点的比值较小，例如，在相同荷载的条件下，钢屋架重量只有相同跨距混凝土重量的1/3-1/4，如果采用薄壁型钢屋架则更轻，只有1/10。因此 ，钢结构比钢筋混凝土结构更能承受更大的荷载，跨越更大的跨度。由于重量较轻，便于运输和安装，所以钢结构特别适用于跨度大、高度高、承载大的结构，也适用于抗地震、可移动、易装拆的结构。2 钢结构的韧性和塑性好，安全可靠。钢材质地均匀，各相同性，弹性模量大，有良好的韧性和塑性，为理想的塑性-弹性体。钢结构是一般地震中损坏最少的结构。钢材是理想的弹塑性体，完全符合目前的计算方法和基本概念。钢结构计算安全可靠、准确。3 钢结构工业化程度高，施工速度快。钢结构由各种型材和钢板组成，采用机械加工，需要在专业化的工厂中制造。虽然有较复杂的机械设备和严格的工艺要求，其制作简单，精准度高，能批量生产，钢结构的工厂制作、工地安装的施工方法，可缩短施工周期，降低造价，提高经济效益。钢结构的工地拼装常用螺栓连接，不仅施工快、方便，对已建成的钢结构也容易拆卸，加固和改造。4 钢结构的密封性好。钢材组织非常密实，采用焊接连接可做到完全密封，一些要求气密性和水密性的高压容器、大型油库、煤气罐、输送管道等板壳结构，适合采用钢结构。5 钢材耐热性好。钢材耐热不耐火，随着温度的升高而强度降低，温度在250摄氏度以内，钢的性能变化很小，温度到了300摄氏度以上，强度下降，达到450-650摄氏度时，强度为零。因此钢结构的防火性能较混凝土结构差，一般用于温度不高于250摄氏度的场所。当钢结构长期受到100oC的辐射时，钢材不会有质的变化，当温度到了150oC时，需用隔热层加以保护。6 钢材耐腐蚀性差，应采取防护措施。钢材在潮湿的环境中易于腐蚀，处于腐蚀性介质的环境更易于生锈，应此钢材必须进行防锈处理。钢结构的防护可用油漆、热侵锌和喷涂铝复合材质。但这种防护层并非一劳永逸，隔断时间要重新维修，因而其维护费较高。钢结构应用范围大致有：1 大跨度钢结构2 高层钢结构 图2 单层厂房3 高耸钢结构4 板壳结构5 工业厂房钢结构6 轻型钢结构7 桥梁钢结构8 移动钢结构 从单层厂房、仓库到轻工业的多层厂房（图2），从超市、购物中心到保龄球馆等娱乐中心，从办公室到学校，从体育馆到飞机库，外型美观，制造、安装快捷，品质上乘的钢结构系统建筑，正循着欧美发达国家走过的道路，在我国迅速发展。 钢结构自重轻（仅为钢筋混凝土结构的1/3-1/4）；基础造价大副下降；工业自动化生产线制造，工业用高强螺栓连接，安装快捷，施工周期大大缩短（为钢筋混凝土结构的1/4-1/2）；设计灵活，可以适应各种功能造型、变化复杂的建筑需求；跨度大，内部使用方便，布置灵活，抗震性能优越，造价低廉；彩色型钢板、复合夹芯板做墙面、屋面富有现代气息，颜色多样，正在被越来越多的用户所接受。现就上海钢结构的几个例子做一下分析： 1 浦东陆家嘴银行大厦（图3），本工程位于陆家嘴。建筑结构为混泥土和钢框架结构结合型，长134M,宽67，9M,净高46M.正在施工中。其中，钢结构为框架钢结构布置，平台结构梁、柱连接节点以及柱脚采用铰接，其目的是为了减少结构用钢量和降低基础造价。 图3 浦东陆家嘴银行大厦 2 上海通用汽车商务楼（图4）。法国夏邦杰事务所设计，开发商为上海奔原企业有限公司，由南汇建筑总公司建造。建筑面积：13676平米，高度：38.8M，正在施工中。结构形式为全钢框架结构，建筑为长方体形，沿街部分为巨大圆形入口或展厅，旁边的螺旋楼梯冉冉上升，一直升到出挑的大屋顶，给人一种磅礴大气的感觉。外立面纯净的玻璃幕墙和屋顶出挑的大平台体现了纯净的美感和高科技的现代风格。3上海轨道交通明珠线停车场及中心仓库分库工程（图5）。 图4 上海通用汽车商务楼 -本工程分为四个单体，长度为318m(536m)、48m(86m)、210m(356m)、162m(276m)，宽度为54m(227m)、9m、24m、7.5m,檐口高度为8m、7.633m、8m、7.695m,屋面坡度1:24,轴线面积为25074m2。4.上海证券大厦（图6）。上海证券大厦位于上海市陆家嘴金融贸易区，占地 图5 上海轨道交通明珠线停车场11870m2，总建筑面积100000m2。共27层，长120m,宽37m,高129m。建筑东、西两座塔体及中央横跨63m的连桥所组成，结构为巨型对称钢框架。大厦外表以银白色铝合金板包裹立面钢框架及交叉斜撑，体现了结构的力学美感和现代风格。该建筑1997年建成。5三得利啤酒（昆山）有限公司成品仓库及包装车间钢结构工程 （图7）。-本工程位于江苏昆山。成品仓库长112.432m，柱距8m，宽72.432m(324m)，净高7.0m，屋面坡度 图6 上海证券大厦1:20，建筑面积为8144m2。包装车间长79.966m，柱距8m，宽72.432m(232m+8m)，净高8m，建筑面积为5793m2。该工程总建筑面积1393m2。设计规范是美国MBMA1986、门式刚架轻型房屋钢结构技术规程。 6中国贷运航空有限公司浦东物流中心出发贷物处理及汽车库工程 。本工程位于上海浦东新区。长度为180m，宽度为 图7 三得利啤酒（昆山）有限公司成品仓库270m，檐高9m，柱距9m，跨度为930m，雨棚外挑6m，纵挑檐3m，总建筑面积为43767m2。 通过对上海钢结构建筑的调研，让我