钢结构在合肥市的应用调查报告.doc

钢结构在合肥市的应用调查报告摘要：随着社会主义现代化的快速发展，在建筑领域方面我国取得了长足的进步，并在将来的几年十几年内保持这种高速发展的趋势。钢结构从上个世纪开始得到应用，由于其优越独特的的特点因而得到了广泛的应用。如今的建筑形态呈现出千奇百怪的特点，钢结构被广泛应用于各类建筑中，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。合肥作为安徽省的省会，近几年经济处于高速发展的进程中，钢结构的应用正在不断的提高，无论从用钢量还是新建的钢结构建筑都在飞速的提升，钢结构的建筑也给市民的生产生活带来日新月异的变化。为此作为一名工程管理专业的学生，了解钢结构的发展趋势和未来的应用前景，具有十分重要的意义。关键词：钢结构 发展 优点 合肥一、 钢结构的发展钢结构的发展应关注三大领域，根据行业发展状况，海洋石油工程装备、钢结构住宅、钢结构桥梁等3个领域的发展应当引起国家有关主管部门的关注，如果受到重视和政策鼓励，完全可以实现产业倍增的目标。海洋石油的产量在2015年要达到1亿吨，海洋工程装备企业的目标是要为深海1500米3000米的开采提供大量装备，产业水平及规模必须提高；钢结构住宅符合绿色环保、节能减排和循环经济政策，其工业化、标准化的钢结构住宅产品具有广阔和无限的市场空间；目前，全国59万座公路桥梁中钢结构桥梁不足1%，铁路系统高速发展，新建线路以桥代路，80%均是预应力钢筋混凝土桥梁。而钢结构桥梁在日本占到41%，美国占到33%，由此可见我国钢结构桥梁的市场需求和产业发展与发达国家还有很大差距。 中国钢结构产业在近10余年期间发展迅速，已成为全球钢结构用量最大、制造施工能力最强、产业规模第一、企业规模第一的钢结构大国。 钢结构企业：须重视“十二五”发展 刘军指出，各地重大钢结构工程的成功建设，说明我国的钢结构综合技术水平已处于国际先进水平。但我国的钢结构产业在信息化、自动化、标准化、科研创新方面同发达国家相比还有不小的差距。2011年是国家“十二五”规划起始之年，国家有关部委、行业协会及企业集团、钢结构企业都在进行调研、分析市场及未来发展趋势。国家发改委、工信部、科技部也正在研究有关战略性新型产业确定和规划目标，对具有国际先进水平、自主创新能力强、国际竞争实力强大并可以占领更多市场的产业，将列入规划并给予支持、扶持政策。机遇也是挑战，我国钢结构产业能否上台阶、上规模，“十二五”期间的发展至关重要。 二、 钢结构的优点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，造价低，可随时移动。 1、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。 2、节能效果好，墙体采用轻型节能标准化的C型钢、方钢、夹芯板，保温性能好，抗震度好。节能50。 3、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。 4、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。 5、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。 6、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。 7、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。 8、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。 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。 钢结构厂房具有总体轻、节省基础、用料少、造价低、施工周期短，跨度大，安全可靠，造型美观，结构稳定等优势。钢结构厂房广泛应用于大跨度工业厂房、仓库、冷库、高层建筑、办公大楼，多层停车车场及民宅等建筑行业。三、合肥钢结构的应用我国建筑业发展的总目标是：提高建筑业的整体素质、生产工业与技术装备水平，达到在国际建筑市场中具有较强的竞争能力，并充分发挥建筑业在带动国民经济增长和结构调整中的先导产业作用，到2010年使建筑业成为名副其实的国民经济支柱产业。建筑业要带动相关产业发展，加快发展钢结构工程是一个很重要的方面。高层建筑钢结构近年来雨后春笋般的拔地而起，发展很迅速。我国80年代建成的11幢高层建筑钢结构最高为208米，而90年代以来正在建造或设计的高层建筑钢结构共约32幢，最 高的达到420米（已建成）到460米（设计）。最近在大连兴建的高度200米的远洋大厦钢结构，设计、制造、安装和材料全部是由国内承担和供应的，这说明完全由我国自己来建造超高层钢结构是可以做到的。大跨度空间钢结构最先让人们了解的是网架工程，其发展的速度较快，计算也比较成熟，国内有许多专用网架计算和绘图程序，是其迅速发展的重要原因。网壳在我国已在应用，已建成的网壳工程以球面和柱面较多，还有双曲抛物面、双曲扁壳等形式。它比网架又有许多优点，特别是在超大跨度时。悬索及斜拉结构、膜和索膜结构在国内应用也较多，主要用于体育馆、车站等大空间公共建筑中。 其他大 跨 度 空 间 钢 结 构 还 包 括 立体 桁 架、预 应 力 拱 结 构、弓 式 结 构、悬 吊 结 构、网格结构、索杆杂交结构、索穹顶结构等在全国各地均有实例。合肥市也在改革开放后开始大量的使用钢结构。为城市的建设增添了一股新的活力，钢 结 构 被 广 泛 的 使 用 于 工 业 厂 房、体 育 馆 、机 场 航 站 楼、办 公 楼 等 大 跨 度、高层建筑。1、 新桥国际机场合肥新桥国际机场是国内4E 级枢纽干线机场,其航站楼横向长约804m, 纵向最大宽度约161m,建筑最大高度约30m, 分为五个区段, 以3区段中轴线向两边呈对称布置,为多种结构形式组合的新型大跨刚架结构。在本工程中, 1 区与5 区大跨钢架为本工程中无支撑跨度最大的箱型梁刚架,其吊装过程是施工的重点也是难点, 经综合考虑采用钢结构分段吊装的施工方案。1、5 区基本对称,分别由13榀刚架以及3.78m、7.8m 钢框架结构共同组成结构受力体系。钢框架结构体系则主要由圆管柱与主次梁组成。 机场航站楼的3区钢结构由11榀钢架组成钢架柱体部分为箱型, 梁体部分为桁架结构。钢架最大外轮廓超过1 0m, 柱距为18m, 最大跨度54m。为解决3 区钢结构吊装, 特设置两台行走式塔吊。塔吊轨道所相交混凝土梁每间隔9m, 采用钢管柱进行加固, 上部行走式塔吊及其全部作业荷载通过轨道梁传递至钢管加固位置。此行走式塔吊的设置与加固带来结构荷载以及荷载传递方式的改变, 故需对其相关构件进行施工监控。综上所述,本文拟对于钢架吊装及支撑卸载阶段以及行走式塔吊钢管支撑柱的施工过程监控。着重探讨, 以有限元软件模拟施工过程,加以分析对比。如果施工状态和理想状态之间存在误差, 在出现误差之后及时纠正, 由理论分析计算决定纠正的措施和控制量的大小, 形成一个动态控制过程,进而指导后续施工。对行走式塔吊支撑柱结构变形及应力的监控。新桥国际机场航站楼的3 区结构吊装, 设置两台行走式塔吊。为保证正常施工、预防安全隐患,对行走式塔吊加固、施工过程予以监测。监测由对结构挠度变形的监测和对钢管柱应力监测两部分组成:（1 ）结构挠度变形: 监测在施工中塔吊荷载及施工荷载作用下, 主体结构与塔吊轨道相交混凝土梁的挠度位移变化。（2）钢管柱应力: 监测在施工全过程中加固用钢管支撑柱的应力应变,分析其应力分布及安全储备 。通过这两部分的检测来保证航空楼的钢结构不至于坍塌。 2. 合肥奥体中心合肥奥林匹克体育中心总用地面积34.7万m2(521亩)，建筑面积15.3万m2，总投资约15亿元。包括一座能容纳60000人的主体育场、一座容纳8000人的综合体育馆、一座容纳3000人的游泳跳水馆、一个三星级的体育宾馆及附属用房、室外网球场、室外足球场及热身训练馆，商业娱乐设施、五环喷泉广场等。主体育馆的屋盖是由钢桁架连接的钢结构屋盖，钢结构应用使得体育馆的外型上显得格外的有活力，展示出了体育带给人的激情与活力，它是网架屋顶结构，是使用比较普遍的一种大跨度屋顶结构。这种结构整体性强，稳定性好，空间刚度大，防震性能好。网构架高度较小，能利用较小杆形构件拼装成大跨度的建筑，有效地利用建筑空间。适合工业化生产的大跨度网架结构，外形可分为平板型网架和壳形网架两类，能适应圆形、方形、多边形等多种平面形状。平板型网架多为双层，壳形网架有单层和双层之分，并有单曲线、双曲线等屋顶形式。50年代后期上海同济大学曾建造了装配整体式钢筋混凝土单层联方网架壳形结构建筑，大厅部分净跨度为40米，外跨度54米。上海文化广场的改建设计采用钢结构球节点平板型网架，1970年建成。1976年建成的美国新奥尔良市体育馆，圆形平面直径达207.3米,是当今世界上最大的钢网架结构建筑。虽然奥体中心不及这些世界著名的建筑，但是它的诞生也带动了安徽体育馆的钢结构大跨度屋盖的使用。 3.除了上述的两个钢结构建筑 ，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，市民见得最多的是厂房；接着就是路边的加油站；还有依附在建筑工地边的活动房（简称铁皮房），作为施工队临时办公室；比如：1、第四届全国体育大会综合球类馆及其附属工程（合肥学院新校区球类馆）：它的屋盖为大跨度新型钢桁架结构，看台下为框架结构，这个充分体现建筑技术的先进性及建筑与结构的完美统一。相对于城市级、国家级的体育馆更加注重经济实用、而且还体现学校建筑所物有的文化内涵；2、合肥滨湖国际会展中心：该项目位于滨湖新区庐州大道与锦绣大道交口西南角，占地58.62公顷，总建筑面积约33.28万平方米，建设包括展览中心、会议中心和配套酒店，其中展览部分建筑面积约23.08万平方米，投资估算15亿元，是我省规模最大、配套最齐全的会展项目。建成后，合肥滨湖国际会展中心将成为国内展览面积最大及配套设施最齐全的会展中心之一，可满足国内外各种类型展览需求；会展中心的6座展厅共有300根“肋骨”，有1根72米长、40吨重的横梁，总用钢量达2万吨。3、合肥大剧院：合肥大剧院位于合肥市政务文化新区科技绿轴西侧，西至怀宁路，北临东流路，南接天鹅湖，建筑面积60000平方米，主要由歌剧厅、音乐厅、多功能厅等部分组成。它的建设具有极高的技术含量，该建筑钢架外围的中间隔层就多达11层，其中屋盖采用加厚岩棉金属体系，以起到良好的保温隔热隔音效果。合肥大剧院合肥学院体育馆 合肥火车站四结论 尽管目前钢结构的应用还存在着种种不尽人意或有待提高的方面，但钢结构的发展潜力巨大，前景广阔。我国20年来的改革开放和经济发展，已经为钢结构体系的应用创造极为有利的发展环境。首先，从发展钢结构的主要物质基础来看，自1996年开始我国钢的总产值就已超过1亿吨，居世界首位。而且随着钢材产量和质量持续提高，其价格正逐步下降，钢结构的造价也相应有较大幅度的降低。与之相应的是，钢结构配套的新型建材也得到了迅速发展。其次，从发展钢结构的技术基础来看，在普通钢结构、薄壁轻钢结构、高层民用建筑钢结构、门式刚架轻型房屋钢结构、网架结构、压型钢板结构、钢结构焊接和高强度螺栓连接、钢与混凝土组合楼盖、钢管混凝土结构及钢骨(型钢)混凝土结构等方面的设计、施工、验收规范规程及行业标准已发行20余本。有关钢结构的规范规程的不?断完善为钢结构体系的应用奠定了必要的技术基础，为设计提供了依据。第三，从发展钢结构的人才素质来看，经过几年来的发展，专业钢结构设计人员已经形成一定的规模，而且他们的专业素质在实践中得到不断提高。而随着计算机在工程设计中的普遍应用，国内外钢结构设计软件发展迅猛，软件功能日臻完善，为协助设计人员完成结构分析设计，施工图绘制提供了极大的便利条件。近 年 来，合 肥 以 空 前 之 气 魄 展 开 了 建 设 现 代 化 滨 湖 大 城 市 的 宏 伟 壮 举 ，“141”城市空间发展战略的提出，更是把北城地块带进一个崭新的发展