钢结构发展历程

钢结构发展历程 从铁被人们发现开始 铁就与建筑有着紧密的关系 在人类建筑史上铁发 挥着重要的作用 但是 大规模的运用钢铁作为建筑材料还是从近 200 年开始 的 我国古代有许多运用铁构件建造的建筑 如公元 694 年在洛阳建成的 天 枢 和公元 1061 年在湖北荆州玉泉寺建成的 13 层铁塔等 欧美等国在 1840 年 之前多采用铸铁建造拱桥 在 1840 年后 随着铆钉连接和锻铁技术的发展 铸 铁结构逐渐被锻铁结构取代 1846 年到 1850 年英国人在威尔士修建的布里塔 尼亚桥就是这方面的代表 该桥共有 4 跨 每跨均为箱型梁式结构 由锻铁型 板和角铁经铆钉连接而成 直到 1870 年成功轧制出工字钢后 形成了工业化大 批量生产钢材的能力 强度高韧性好的钢材才逐渐在建筑领域代替锻铁材料 20 世纪初焊接技术和高强度螺栓的接连出现 极大的促进了钢结构的发展 除 了欧洲和北美外 钢结构在前苏联和日本也获得了广泛应用 逐渐成为全世界 所接受的重要的结构体系 中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 I 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 1 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 轻钢结构的楼面由冷 弯薄壁型钢架或组合梁 楼面 OSB 结构板 支撑 连接件等组成 所用的材料 是定向刨花板 水泥纤维板 以及胶合板 在这些轻质楼迈特建筑轻钢结构住 宅面上每平方米可承受 316 365 公斤的荷载 的楼面结构体系重量仅为国内传 统的混凝土楼板体系的四分之一到六分之一 但其楼面的结构高度将比普通混 凝土板高 100 120 毫米 钢结构建筑的多少 标志着一个国家或一个地区的经济实力和经济发达程 度 进入 2000 年以后 我国国民经济显著增长 因力明显增强 钢产量成为 世界大因 在建筑中提出了要 积极 合理地用钢 从此甩掉了 限制用钢 的束缚 钢结构建筑在经济发达地区逐渐增多 特别是 2008 年前后 在奥运会的推动下 出现了钢结构建筑热潮 强劲 的市场需求 推动钢结构建筑迅猛发展 建成了大批钢结构场馆 机场 车站 和高层建筑 其中 有的钢结构建筑在制作安装技术方面具有世界流水平 如 奥运会国家体育场等建筑奥运会后 钢结构建筑得到普及和持续发展 钢结构 广泛应用到建筑 铁路 桥梁和住宅等方面 各种规模的钢结构企业数以万计 世界先进的钢结构加工设备基本齐全 如多头多维钻床 钢管多维相贯线切割 机 波纹板自动焊接机床等 还有我们自行研制开发的弯构件加工设备和方法 数百家钢结构企业的加工制作水平具有世界先进水平 如钢结构制作特级和一 级企业 近几年 钢产量每年多达 6 亿多吨 钢材品种完全能满足建筑需要 钢结 构设计规范 钢结构材料标准 钢结构工程施工质量验收规范 以及各种专业 规范和企业工法基本齐全 可以看出钢结构的发展从过去的桥梁 铁塔到各类厂房 再到现在的多高 层 大跨度建筑 高耸建筑 同时也正在发展轻钢结构 这都是由于钢结构具 有轻质高强 抗准性能好 建造过度快 工期短 综合经济效益好有直接关系 我国钢结构在国际已近领先状态 世界目前前十大高钢建筑有五个都在中国 可以看出目前钢结构在我国发展很好 可以预计 随言我国经并建设的不断发 展 邻结构的应用将继纹日益广泛 并将进人新的更高的发展阶段 如钢结构 住宅产业化 但是 尽管我国目前钢产量居世界领先 因我国人口众多 按钢材 的人均年产量计算 钢产量还很不够 因此在建筑工业中采用钢结构时 节约 钢材仍然是我们长期努力的目标 这就要求不断提高钢结构领域的科学技术水 平 重视新型钢结构的应用和推广 根据近年钢结构发展的状况 现提出以下 几个方面的发展方向 1 逐渐发展和应用高效能钢材高效能钢材的含义包括两个方面 其一是 研制山强度较高而性能又好的钢材 目前我国采用的钢材主要是是 0235 和 0345 钢 0390 和 0420 钢材在钢结构中的应用还较少 北二是采用各种有效 措施 提高钢材的有效水载力 更好地发挥钢材的使用效果 从而节约钢材 2 钢结构设计方法的攻进口前 钢结构的设计方达还属于近似死率设计 法 这种概率极限状态设计方法还有待发展 而且因为现在计算的可靠度还只 是构件或某截面的可靠度 而不是结构体系的可靠度 同时现在的设计方法也 不适用于疲劳计算的反复荷载或动力荷载作用下的结构 有待进一步研究 3 结构形式的革新目前的结构形式主要有框架结构 框架 支撑 框剪结 构 简体结构 网架结构 悬索结构 索网和素膜结构近年来得到很大的发展 和应用 钢和混凝土组合结构的应用也日益推广 但随着结构高度的增高 跨 度的增大 结构的革新仍有待进一步发展 4 钢结构的加工制造随着结构的发展 钢结构的制造工业机械化水平还 需要进一步提高 从设计岩手 结合制造 T 艺 促进产品的定型化 标准化 系列化产品 以达到批最生产 降低造价 经过对钢结构的发展历史和现状的 总结分析可以看