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第一部分：钢结构特点多高层钢结构特点多、高层钢结构与多、高层钢筋混凝土结构相比，在结构体系、内力分析和设计程序等多方面有许多共性。但由于材料性质不同，在结构形式、构件截面形状、构件计算方法、构件连接方法和构造处理方法有显著的差别，因此，多、高层钢结构具有显著的特点。1材质均匀，可靠性高刚才材质均匀，接近于各向同性均匀材质。刚才由钢厂生产，控制严格，质量稳定。因此，多、高层钢结构的理论计算结果比较符合实际工作性能，其可靠性更高。2强度高、自重轻于混凝土材料相比，钢结构强度较高，因而钢结构梁柱构件小而轻。柱子界面面积较小，其外轮廓面积仅为钢筋混凝土柱的1/3，从而可增加建筑的有效使用面积。据统计，一般多、高层建筑中，钢柱的截面面积占建筑面积的3%左右，而混凝土柱的截面面积占建筑面积的7%9%。在梁高相同的情况下，钢结构的建筑开间可比混凝土结构的开间大50%，当采用某些新型钢结构体系（如交错桁架体系）甚至可比混凝土结构的开间大100%，从而增加了建筑布置的灵活性。因此，钢结构更适合于大柱网、大开间建筑。多、高层钢结构自重一般约为811KN/，约为混凝土结构自重的1/23/5，结构自重降低40%以上。因为结构自重减轻，地震作用变小，结构设计内力进一步减小，且更易于采用结构振动控制措施，减弱结构振动，从而提高结构的抗风、抗震能力。此外，结构自重减轻，使基础荷载大为减小，基础技术处理的难度降低，基础在软土地区的适应性增加，从而使结构基础的造价降低。3抗震性好如上所述，钢结构自重轻，地震作用小，且更易于采用结构振动控制措施，减弱结构振动，从而提高结构的抗风、抗震能力。此外，钢结构的延性比混凝土结构的延性好得多，从而从而钢结构的抗震性能比钢筋混凝土结构好。资料显示，1985年的墨西哥地震和1995年日本阪神地震，钢结构房屋的破坏率和破坏程度均远远低于钢筋混凝土结构房屋。4精度高，质量好，工期短钢结构在工厂机械化生产，现场拼装，速度快、精度高、质量好，容易符合结构设计要求和适合今后工程的改建与扩建。钢结构的施工速度约为混凝土结构施工速度的1.5倍。一般多、高层钢结构平均每4天课完成一层，而混凝土结构平均每6天才能完成一层。结构施工周期缩短，可使整个建筑更早投入使用，尽早获得投资回报；缩短贷款建设的还贷时间，从而减少借贷利息。例如：高档办公楼的投资回收期一般在三年左右，若采用钢结构比采用混凝土可以提前三个月投入使用，则相当于采用钢结构比采用混凝土结构节省投资约为8%。钢结构安装时，一般不搭设大量的脚手架，同时可采用压型钢板作为混凝土楼板的永久性模板，不需要另行支设模板，而且混凝土楼板的施工可与钢结构安装交叉进行。钢结构采用新材料，无需二次装修，既加快了进度，又节省了费用。5便于管道穿越，减少楼层高度高层建筑内部管道很多，采用钢结构，梁或柱上可以开孔穿越管理。但是采用混凝土结构，因梁不宜开孔，管道一般需从梁下通过，从而占用一定的建筑空间。因此，在楼层净高相同的情况下，钢结构的楼层高度小于混凝土结构的楼层高度。减小楼层的高度，可相应减少外围护墙的面积，从而减少建筑维护费，并节约室内空调所需能耗。另外，在建筑总高度确定的条件下，采用钢结构可比采用混凝土结构多建造基层，从而减少了单位建筑面积的成本。6有利于环境保护钢结构为干式施工，节约水资源。钢结构自重轻，有些不利于建造钢筋混凝土结构的地基，却能建造钢结构；此外，有限的土地面积上可以获得更大的建筑面积，即单位建筑面积耗费的土地面积较小，节约土地资源。刚才是可循环利用的建筑材料，钢结构建筑拆除后，钢构件或可以直接利用，或经冶炼后再使用，对环境影响小。而混凝土结构建筑拆除后，混凝土很难再利用，只能当作废料处理而且污染环境。钢结构建筑为工厂预制，现场拼接，工地噪声污染极小。而混凝土工程需要现场振捣，噪声污染大。7综合经济效益好多、高层钢结构与多、高层钢筋混凝土结构的投资差价主要体现在全部结构造价上，其中上部钢结构造价约为同样高度钢筋混凝土结构的1.52倍。但采用钢结构后，由于自重轻而增加了建筑的有效使用面积，降低了基础造价，减少了抗震费用；由于减少楼层高的而减少了建筑的维护费用，节约室内空调能源费用，增建建筑层数从而减少了单位建筑面积的成本；由于缩短了施工周期而减少了贷款利息和缩短了投资回收期；此外，采用钢结构，还节省了模板于脚手架、二次装修费用，钢结构材料可循环使用以及钢结构具有显著的环保效益。由此可见，多、高层钢结构与钢筋混凝土结构的工程造价差异，会因钢结构的特点而得到相当程度的补偿，从而提高了高层钢结构工程的综合经济效益。很多情况下，多、高层钢结构的综合经济效益不比高层钢筋混凝土结构差，甚至优于钢筋混凝土结构。8耐火性差钢结构的耐火性差，这是钢结构的不足之处。钢结构在火灾烈焰下，构件温度迅速升高会导致钢材的屈服强度和弹性模量急剧下降，结构变形迅速增大，最终导致结构倒塌。当结构温度达到350及500时，其强度分别下降30%50%；当结构温度达到600时，结构将完全丧失承载能力。美国“911”事件中世贸大厦的倒塌形象地说明了这个问题。因此，必须对高层钢结构中的梁、柱、支撑等构件和组合楼盖体系的压型钢板作为防火处理。防火处理的成本非常高，如防火涂料成本大约占上部钢结构工程成本的20%，只有开发出耐火钢材或价格更低的防火材料，才能改变防火成本居高不下的局面。9耐腐蚀性差钢结构耐腐蚀性差，特别在潮湿和有腐蚀介质的环境中，容易腐蚀。腐蚀不仅影响美观，而且影响结构安全。因此，钢结构构件在制作或安装过程中要进行防锈处理，在使用过程中要定期维护，这就增加了维护费用。多、高层钢结构均有防火要求，涂层型防火涂料可起防火作用，也可起保护防锈底漆的作用。10钢材品种不全目前，符合设计规范要求的国产厚钢板，仍需改进和研发；H型钢规格不齐全，有时要选用钢板焊接成型的H型钢，但是加工成本要高于热轧型钢。因此，在设计过程中，钢材的选用受到限制，很多情况下不得不采用进口钢材。大跨钢结构房屋特点1.建筑特点（1）轻型化，屋盖及墙体均为压型钢板，以减轻 建筑自重；（2）吊车吨位： A1A5工作级别的桥式吊车 20t； 悬挂式起重机 3t。（3）常用跨度：18 30m，高度4.5 9m。规程 规定跨度可作到36m。2 结构特点（1）主体结构采用门式刚架，刚架可以是单跨、双跨或多跨，还可带附跨。把中柱做成摇摆柱体现了材料集中使用的原则。（2）采用变化构件截面的手段以适应弯矩变化是门式刚架轻型化的技术措施之一。柱脚常用铰接，（当有桥式吊车时用等截面、柱脚固定）。（3）刚架间距一般 6m 左右，亦可采用7.59m，间距太大将增加檩条的用钢量。 温度区段长度：纵向 300m； 横向 150m 。 当不超过以上数值时，一般情况下可不考虑温度应力和温度变形的影响。 柱间支撑的纵向水平刚度较单独柱大得多（约1020倍），故厂房纵向温度变形的不动点接近于柱间支撑的中点（有两道柱间支撑时，为两支撑距离的中点）。新规范增加：“当有计算依据时，温度区段长度可适当加大”，是考虑到影响温度区段长度限值的因素较多，在规范中无法逐一反映，让设计人员根据具体情况考虑增减。 当温度区段长度超过规范规定的数值时，应进行温度应力的计算或设置温度伸缩缝。 温度伸缩缝的两种做法： a. 在搭接檩条的螺栓连接处采用长圆孔； b. 设置双柱。 此外，吊车梁与柱的连接宜采用长圆孔。（4）刚架斜梁的坡度取决于屋面排水坡度，一般i=1/81/20。 减小构件腹板厚度，一般腹板壁厚在4 10mm，（4mm是规程规定的下限），主要利用腹板截面的屈曲后强度。 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS 102：2002 推荐采用Q235、Q345钢材。（5）檩条采用冷弯薄壁型钢，截面一般为C型钢或Z型钢（坡度较大时，可以做到主轴与地面平行）。檩条壁厚一般1.5 3.0mm，1.5mm为规范规定的下限。 新修定的国家标准冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018-2002 已取消了壁厚6mm上限的规定，板厚由设计者自行掌握（未试验），我国目前已能生产12.5mm厚的冷弯薄壁型钢。支撑一般为十字交叉，截面采用张紧的圆钢或小角钢 。 3.荷载计算的特点（1）新修订的建筑结构荷载规范将不上人的屋面均布活荷载标准值统一规定为0.5kN/m2（原规范分0.3、0.5、0.7kN/m2三级）。 对不上人的屋面均布活荷载，较早的荷载规范取0.3kN/m2，后发现对重屋面偏低，74规范改为0.5kN/m2。采用概率极限状态设计法后发现对以恒载为主的结构（混凝土结构）可靠度下降，故又提高到0.7kN/m2。 新修订的荷载规范增加了以恒载为主的不利组合式，屋面活荷载中主要考虑的仅是施工荷载即偶然因素的不利影响，故又恢复到0.5kN/m2。但注明“对不同结构可按有关设计规范作0.2kN/m2的增减”。新修订的钢结构设计规范规定“对支承轻屋面的构件或结构，当仅有一个可变荷载且受荷面积超过60m2时，取0.3kN/m2 ” 。这与原门式刚架轻型房屋钢结构技术规程的规定有所不同，应注意檩条的计算。（2）门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS 102：2002 对风荷载作用下的体型系数有特殊规定。对刚架、檩条、屋面板、墙梁等均有专门的规定。特别应注意房屋端区的风荷载体型系数不同于中间区。4 檩条的设计特点（1）檩条为薄壁构件，在受力状态其组成板件可能丧失局部稳定而产生屈曲，但屈曲后仍能承载（利用薄膜效应，即张力场）。设计中利用其屈曲后强度，一般采用有效截面的方法进行强度计算。（2）檩条的整体稳定计算分为两种情况： a. 风压力作用下，一般压型钢板（条件是有足够的抗剪件）和受压区设置的檩间拉条能起侧向约束作用。 b. 在风吸力作用下，下翼缘受压（连续设置的檩条在风压力作用下也有类似情况），受力状态类似弹性地基梁，有研究认为可按弹性地基梁的压杆计算，受拉翼缘对其的约束作用视为弹性地基梁的作用，截面扭转和侧向弯曲效应等效转化为作用于下翼缘的侧向荷载，以简化计算。 也可采用构造要求，如设置隅撑。檩条的构造处理加隅撑5.构件设计的特点（1）斜梁轴力较大，一般按压弯构件设计，须满足强度、整体稳定、局部稳定的要求。工字形截面的腹板也可按考虑屈曲后强度进行设计，但最大高厚比不宜大于250。 工字形截面构件腹板考虑屈曲后强度的设计特点：（a）条款不适用于吊车梁，因有关资料不充分，多次反复屈曲可能导致腹板边缘出现疲劳裂纹。 （b）腹板受剪屈曲后的强度计算利用了张力场概念，使极限剪力大于屈曲剪力。精确确定张力场剪力值需要算出张力场宽度，比较复杂，为简化计算采用了相当于下限的近似公式。（c）利用腹板屈曲后强度，即使hw/tw很大，只要腹板的抗剪承载力不低于构件的实际最大剪力，一般不再考虑设置加劲肋。（d）利用腹板屈曲后强度后，构件的抗弯及抗压承载力有所降低，此时应按有效宽度计算截面特性，受压区的有效宽度取:6.构造特点a. 框架负弯矩处下翼缘为防止平面外失稳，应加设斜撑。* b. 在双铰框架结构中，为减小横梁中部的弯矩，可采用图中使横梁卸载的做法。 c. 截面受力较小时可采用双角钢组合T形截面、T型钢截面；受力较大时可采用槽钢或工字钢截面。d. 因格构式框架受力较大，框架横梁与柱转角处比较合理的构造是在转角范围内做成实腹式并加加劲杆。（3）拱式结构体系拱式结构外形美观，体现了结构受力与建筑造型的完美结合，是大跨度钢结构中一种重要的形式。7.拱的特点（1）拱身主要承受轴力，当跨度较大（如超过80100m）时，较梁式结构和框架式结构更经济。（2）形式有两铰拱、三铰拱和无铰拱。使用最多的是双铰拱，优点是安装和制造较简单，铰处可自由转动，温度应力也较低。无铰拱跨中弯矩分布最有利，但需要较强的基础，温度应力也较大。（3）拱的水平推力较大，对支座的要求较高。为减轻水平推力，可设置水平拉杆或采用橡胶支座。 在加盖的体育场、展览馆以及飞机库里，拱的支座常常是房屋的墙体、看台等。没有横墙或看台的情况下则要求设置拱扶壁以承受拱的水平推力。（4）拱截面分实腹式和桁架式两种，一般为等截面。拱身所受弯矩较小，因而截面高度不大，实腹式可取 l /50 l /80，桁架式可取l /30 l /60。 拱截面可采用H型钢、双角钢、T型钢、槽钢、圆钢管和方钢管等。钢桥的特点刚巧的主要材料钢桥指一座桥梁上部结构的主要承重部分用刚才制成，至于下部结构、索塔等则可由其它材料制成。用于桥梁的钢材主要是钢板、型钢和高强度钢索。钢板个型钢过去常用A3号低碳钢，近代多数采用低合金16Mn或16Mng。某些部件则用铸钢和优质碳素钢（例如45号钢等）。由于一般钢材要防止锈蚀，需要经常除锈、油漆，这是一件费钱费时的工作，因此发展了一些不需要油漆的耐锈钢材品种，例如美国的A242及A588号钢，日本的JISG3114等等。这些耐候钢表面会形成氧化铁薄膜以抗锈蚀，但在水流过时会冲掉一些氧化铁，如果有可能锈蚀，则要采用措施防止。2钢桥的优、缺点钢桥由于采用刚强度的材料而且易于加工，因此构件重量轻，运输、架设方便，是大跨径桥梁的理想材料，目前各类体系桥梁中其最大跨径的桥梁皆为钢桥，已修建中的最大跨度径达到1780m。在要求工期短，施工干扰小的桥梁中，钢桥也是很好的选择。桥梁的主要优点是：完全实现工业化的制造和拼装；上、下部结构可以同时施工，加快了施工进度；由于钢材具有均值性、构件轻的特点，用悬臂施工法特别方便；可以较方便的跨越大跨；节省施工时间与费用。钢桥的主要缺点是在大气作用下受侵蚀，易生锈，要经常油漆，养护费用较混凝土桥大。第二部分：钢结构实例一、世界著名钢结构建筑1埃菲尔铁塔建设地点：法国巴黎战神广场 开工时间：1887年1月27日 竣工时间：1889年3月31日 占地面积：1万平方米 建筑高度：324.79米 建筑总质量：约为10100吨 建筑层数：4层 灯泡数： 20000个 结构形式：钢架镂空结构 建筑造价：745万7千法郎 投资单位：法国政府 设计人：居斯塔夫埃菲尔（Alexandre Gustave Eiffel) 建设用途：餐厅，观景 英文名称：Eiffel Tower 法文名称：La tour Eiffel 别称：巴黎铁塔 概况简述 埃菲尔铁塔120岁生日亮灯埃菲尔铁塔从1887年起建，分为三楼，分别在离地面57.6米、115.7米和276.1米处，其中一、二楼设有餐厅，第三楼建有观景台，从塔座到塔顶共有1711级阶梯，共用去钢铁7000吨，12000个金属部件，250万只铆钉，极为壮观。 1889年5月15日，为给世界博览会开幕式剪彩，铁塔的设计师居斯塔夫?埃菲尔亲手将法国国旗升上铁塔的300米高空，由此，人们为了纪念他对法国和巴黎的这一贡献，特别还在塔下为他塑造了一座半身铜像。 直到2004年1月16日，为申办2012年夏季奥运会，法国巴黎市政府特意在埃菲尔铁塔上介绍了其为申奥所做出的准备情况，而埃菲尔铁塔更成为了该国申奥的天然广告。 这个为了世界博览会而落成的金属建筑, 曾经保持世界最高建筑45年, 直到纽约帝国大厦的出现。 它由250万个铆钉连接固定, 据说它对地面的压强只有一个人坐在椅子上那么大。塔的四个面上, 铭刻了72个科学家的名字, 都是为了保护铁塔不被摧毁而从事研究的人们。 历史背景埃菲尔铁塔是巴黎的标志之一，被法国人爱称为“铁娘子”。它和纽约的帝国大厦、东京的电视塔同被誉为世界三大著名建筑。 1889年，法国大革命100周年，巴黎举办了大型国际博览会以示庆祝。博览会上最引人 埃菲尔铁塔（注目的展品便是埃菲尔铁塔。它成为当时席卷世界的工业革命的象征。） 埃菲尔铁塔的设计者是法国建筑师居斯塔夫埃菲尔。早年他以旱桥专家而闻名。他一生中杰作累累，遍布世界，但使他名扬四海的还是这座以他名字命名的铁塔。用他自己的话说：埃菲尔铁塔“把我淹没了，好像我一生只是建造了她”。当初，法国政府虽然决定在巴黎建造一座世界最高的大铁塔，但提供的资金只是所需费用的1/5。埃菲尔为实现他的设计，曾将他的建筑工程公司和全部财产抵押给银行作为工程投资。 1887年1月28日，埃菲尔铁塔正式开工。250名工人冬季每天工作8小时，夏季每天工作13小时，终于，1889年3月31日这座钢铁结构的高塔大功告成。埃菲尔铁塔是由很多分散的碎片组成的看起来就像一堆模型的组件。不过，这些碎片可不是塑料的，而是金属的，而且有18038个，重达10000吨，施工时共钻孔700万个，使用铆钉250万个。由于铁塔上的每个部件事先都严格编号，所以装配时没出一点差错。施工完全依照设计进行，中途没有进行任何改动，可见设计之合理、计算之精确。据统计，仅铁塔的设计草图就有5300多张，其中包括1700张全图。 建成后的埃菲尔铁塔高300米，直到1930年它始终是全世界最高的建筑。如今，铁塔上增设了广播和电视天线，它的总高已达320米。站在塔上，整个巴黎都在脚下。每天都有世界各地的游客慕名前来参观。到1988年，“铁娘子”已迎接来自五大洲的游客1.23亿人次。 1989年3月31日，埃菲尔铁塔整整100岁。为此巴黎铁塔管理公司特地主持隆重的纪念活动，重现了百年前埃菲尔率众登顶的历史场景：身着黑色礼服、头戴宽边礼帽、手持国旗的“埃菲尔”和30名“知名人士”、“建筑工人”，在隆重的鼓乐声中拾级而上。当他把三色旗插上塔顶时，21响礼炮齐鸣，群鸽绕塔飞翔，彩色气球飘上蓝天。在铁塔2层平台的围栏上悬挂着用世界各国文字书写的“庆祝铁塔100岁”的彩色条幅。无数游客翘首目睹了这一壮观场面。 埃菲尔铁塔经历了百年风雨，经过20世纪80年代初的大修之后风采依旧，巍然屹立在塞纳河畔。它是全体法国人民的骄傲。 埃菲尔铁塔占地一公顷，耸立在巴黎市区赛纳河畔的战神广场上。除了四个脚是用钢筋水泥之外，全身都用钢铁构成，塔身总重量7000吨。塔分三层，第一层高57米，第二层115米，第三层274米。除了第三层平台没有缝隙外，其他部分全是透空的。从塔座到塔顶共有1711级阶梯，现已安装电梯，故十分方便。每一层都设有酒吧和饭馆，供游客在此小憩，领略独具风采的巴黎市区全景：每逢晴空万里，这里可以看到远达70公里之内的景色。铁塔的设计者埃菲尔先生当初交付图纸时就曾说：“只有适当的油漆，才能保障这座金属建筑的寿命。”这句话对于铁娘子的维护很是适用，它是不是同时也更适合于现今人们情感的维系：细致关怀，善始善终，这才是人间大美之所在。 钢铁的杰作塔身为钢架镂空结构，高324米，重10000吨。有海拔57米、 115米和274米的三层平台可 带给人心理震撼力的景象供游览，第四层平台海拔300米，设气象站。顶部架有天线，为巴黎电视中心。从地面到塔顶装有电梯和阶梯，1711级阶梯。 铁塔采用交错式结构，由四条与地面成75度角的、粗大的、带有混凝土水泥台基的铁柱支撑着高耸入云的塔身，内设四部水力升降机（现为电梯）。它使用了1500多根巨型预制梁架、150万颗铆钉、12000个钢铁铸件，总重7000吨，由250个工人花了17个月建成，造价为740万金法郎，每隔7年油漆一次，每次用漆52吨。这一庞然大物显示了资本主义初期工业生产的强大威力，与其说是建筑，不如叫做装配更为恰当。在设计、分解、生产零件、组装到修整过程中，总结出一套科学、经济而有效的方法，同时也显示出法国人异想天开式的浪漫情趣、艺术品位、创新魄力和幽默感。 就象二次大战胜利后远渡大西洋、在纽约落户的自由女神像一样，埃菲尔铁塔在不和谐中求和谐，不可能中觅可能。它对新艺术运动的意义决不能牵强附会地理解为只是从塔尖到塔基那条大曲线，或者塔身上面一些铁铸件图案花边：铁塔恰如新艺术派一样，代表着当时欧洲正处于古典主义传统向现代主义过渡与转换的特定时期。 近年来巴黎市政府对铁塔进行了大的维修。从1985年圣诞节起，铁塔改用碘钨灯照明，夜晚塔身呈现金黄色， 既节省电，也更加美观。 背后的故事现在的人可能很难相信，当1800年代末期埃菲尔铁塔的构想被提出的时候，很多巴黎人甚至是很多法国人都并不赞成。下面的故事，就是关于这个地球上最具代表性建筑之一埃菲尔铁塔。 革命性的构想1885年，法国官方开始计划于1889年举行一个大博览会（Great Exposition），用以庆祝法国革命胜利100周年。他们希望建造一个可以代表法国荣誉的纪念碑。 当时，石制的华盛顿纪念碑刚刚完工。这座高达557英尺的纪念碑，成为了当时世界上最高的建筑。而法国人希望超越这一纪录，在巴黎市中心建造一个1000英尺的高塔。现在，需要做的就是找到这个塔的设计和建筑师。 公开选拔1886年5月2日，法国政府宣布举行一个设计大赛，法国的工程师和建筑师们被邀请参加研究关于在Champ de Mars竖起一个底座125平方米，高度300米铁塔的可能性。 无论参加大赛的人提出什么样的构想，他们的设计都必须满足如下两个条件： 1. 这个建筑可以用来募集资金。也就是说必须能够吸引足够的旅游者买票参观，所得资金可以维持这个建筑本身。 2. 这是一个临时的建筑，在博览会之后能够轻易的拆除。 没有竞争在5月18日的最后期限之前，超过100份设计稿参与竞争。其中大部分都非常传统，另外一 些则非常的怪异。有人提出建造一个巨大的断头台；有人提议竖起一个1000英尺的洒水装置，在干旱的季节里灌溉整个巴黎；还有人建议在高塔的顶上，安装一个巨大的电灯，可以把整个巴黎照亮8倍，可以方便的阅读报纸。 事实是，没有一个提案获得通过。就在宣布举行大赛的时候，一位53岁的建筑工程师Alexandre-Gustave Eiffel（埃菲尔），就已经开始思索用金属为法国建造一个伟大的建筑。 几周之前，他已经会见过一位叫做Edouard Lockroy的法国大臣，并且提交了自己已经准备完毕的计划一座铁塔。埃菲尔制作了5329张机械制图用以描述将会用到的18038块不同的部件。Lockroy对埃菲尔的设计非常倾心，于是暗中操纵设计大赛使得埃菲尔的设计胜出。 合资建设1887年1月，埃菲尔和法国政府、巴黎市政府签订了合约。埃菲尔的工程公司将会支付建造总预算160万美元中的130万美元，作为交换，埃菲尔将会获得在博览会期间和此后20年的由此铁塔而获得的各项收入。（这时候政府已经同意在博览会后保留铁塔。）然后，所有的拥有权将转交给巴黎市政府，如果愿意，政府也可以拆除掉铁塔。 和其他的公共纪念碑不一样的是，埃菲尔铁塔从一开始就被设计用来赚钱。如果你想乘坐电梯或者楼梯到达一层平台，需要支付2法郎；如果想一路到达顶层，需要支付5法郎（星期天会便宜一些）。这仅仅是一个开始，一层平台还计划开办餐厅、咖啡厅、商店；二层平台计划开设邮局、电话局、面包店和画廊。这个铁塔设计能够同时容纳10416名付费的游客。 破土动工建设始于1月26日，此时时间已经不多了，距离博览会的开放仅仅有两年的时间，埃菲尔必须以更快的速度进行建设。要知道，有埃菲尔铁塔一半高的华盛顿纪念碑，花费了36年才建设完成。 巴黎的抗议浪潮一个1000英尺高的建筑将会拉低巴黎的天空，并且压制城市的其他地标，例如圣母院（Notre Dame）、卢浮宫（Louvre）和凯旋门（Arc de Triomphe）当铁塔开始破土动工的时候，超过300位知名的巴黎市民联署一份请愿书，要求停止这一工程。他们声称埃菲尔的“大烛台”会损害巴黎的名誉和形象。不过埃菲尔和市政府并没有理会这一抗议，建造工作丝毫未受影响的继续进行。 其他的恐惧铁塔还有其他的批评者。法国一位数学教授预计，当盖到748英尺之后，这个建筑会轰然倒塌；还有“专家”称铁塔的灯光将会杀死塞纳河中所有的鱼。 巴黎版的New York Herald声称铁塔正在改变气候，日报Le Matin则用头条报道铁塔“正在下沉”。不过铁塔的建造工程一刻也没有停歇，一种敬畏的情绪开始取代畏惧。 埃菲尔铁塔的奇迹一般而言建筑都是在学习前作的基础上提升的，例如想要盖一座10层的高楼最好先研究一下8、9层的建筑。而对于埃菲尔而言就没这么幸运，之前没有任何的建筑能够达到铁塔的高度。 为了完成铁塔的建造，埃菲尔设计了许多具有创造性的技术： 和当时其他的大型建筑工程不同，埃菲尔预先在自己的车间里面制造好所有的部件。也就是说，当这些部件被送往工地的时候，能够很快速的安装完毕。 铆钉孔预先以十分之一毫米的容差制作完毕，使得20个铆接小组能够每天装配1650个铆钉。 建造铁塔的每个部件都不超过3吨重，这使得小型起重机得以普遍应用。 塔墩在工程开始的阶段，实际上有四个施工地点，每一个都是铁塔的支脚或者成为塔墩。这些塔 埃菲尔铁塔墩直到180英尺之后才会汇合，而当这些桥墩汇合之后必须能够达到完美的水平，这个完美的水平面将会作为余下800英尺的建造基础。塔墩如果建造的稍有差池，就会让整个铁塔倾斜。 埃菲尔知道自己没办法保证塔墩在建造完毕之后能够托起完美的水平面，所以他在每个塔墩的底部都装置了一台临时水压泵。这样随着工程的推进，他可以通过微微的升高或降低塔墩来进行微调。当整体调节完毕之后，工人们将会在塔墩里面嵌入铁楔子，让塔墩永远的固定下来。 后来的事实证明，埃菲尔没什么特别需要担心的。即便到达180英尺的高度，四个塔墩的最大的误差也没有2.5英寸。四个塔墩简单的调整并固定完毕。直到今天，这个铁塔还保持着完美的水平。 尾声埃菲尔铁塔是一个奇迹，不单因为它独特的设计，而且铁塔的建造还比预期的快，费用也比预计的少。博览会计划是5月6日开始，而铁塔3月31日就完工了。 埃菲尔和他的公司以创纪录的速度赚回资金。在博览会举行的半年期间，这个铁塔赚得了140万美元，而最初的预计造价仅为160万美元，再加上还有政府补贴的30万美元，在博览会结束前就已经完全的收回投资。 建成的铁塔非常的壮观，以至于获得了许多最初批评家的欣赏。其中就包括当时的法国首相Tirard，起初他对这个工程持反对意见，但是在工程结束之后他却颁发给埃菲尔荣誉军团勋章（Legion of Honor）。这个铁塔，成为了法国至高技术的符号，也成了法国的符号。 当然也并不是所有人都会改变态度，以项链而闻名的小说家Guy de Maupassant（莫泊桑），据说就时常在铁塔的二楼吃饭，他的理由是：在这里是唯一看不到铁塔的地方。而且在莫泊桑的小说中，很多人物也不喜欢铁塔。 关于铁塔的事实 每隔七年，都要为埃菲尔铁塔刷上300吨的略带红色的绿漆。之所以是略带红色的绿色，是因为这种颜色对蓝色的天空和铁塔下面Champ de Mars的绿地冲击最小。 铁塔的四个塔墩正好指向正东南西北。 1925年，巴黎市准备用电灯装饰铁塔，作为其附近举行的一场艺术博览会的组成部分，但是由于造价高达50万美元而欲作罢。当汽车制造商Andr Citroën（雪铁龙）得知这一计划之后，准备出资赞助这一工程，不过条件是要用灯光组成其汽车公司的标志。最后双方达成协议。 不幸的是，埃菲尔铁塔也成为法国最著名的自杀地点。每年平均都有四个人从铁塔上跳下或者在铁塔上悬梁自杀。第一个从铁塔上跳下自去的是一位名叫Reichelt的裁缝，他为自己缝制了一个蝙蝠翅膀的衣服，他以为自己能飞起来，但是很遗憾，他没有成功地飞起来。 三个瞭望台法国人说，埃菲尔铁塔是“首都的瞭望台”，事实的确如此。它设有上、中、下三个瞭望 从艾菲尔铁塔上观巴黎美景台，可同时容纳上万人，三个瞭望台各有不同的视野，也带来不同的情趣。一个世纪以来，每年大约有300万人登临塔顶，俯瞰巴黎市容，叹为观止。 最高层瞭望台离地面274米，若沿1652级阶梯而上，差不多要一个小时，当然也可采电梯登高。这里最宜远望，它会使人们产生这样一种感觉：嘈杂的巴黎忽然静了下来，变成一幅巨大的地图，条条大道条条小巷划出无数根宽窄不同的线。全巴黎尽在脚下，当白天视野清晰时，极目可望60公里开外。 中层瞭望台离地面115米。有人说，从这一层向外张望可以看到最佳景色。的确，淡黄色的凯旋门城楼、绿荫中的卢浮宫、白色的蒙马圣心教堂都清晰可见，色彩斑斓。傍晚登塔，则见夜色如画，繁灯似锦，翠映林荫，那些交织如网的街灯，真如雨后珠网，粒粒晶莹。这一层还有一个装潢考究的全景餐厅，终年都是顾客盈门，座位必须提前预订才行。 最下层瞭望台面积最大，相当宽敞，设有会议厅、电影厅、餐厅、商店和邮局等各种服务设施。在穿梭往来的人群中，好像置身于闹市，而忘记这毕竟是57米的高空。从这里观赏近景最为理想。北面的夏洛宫及其水花飞溅的喷水池、塔脚下静静流过的塞纳河水、南面战神校场的大草坪和法兰西军校的古老建筑，构成了一幅令人难忘的风景画。 从非议到赞美如同巴黎所有的创新建筑一样，埃菲尔铁塔一开始即遭到了大部分巴黎人的冷淡和拒绝，再不用说那些建筑和城市规划专家尖刻的批评了。虽然铁塔的设计者埃菲尔宣称“法兰西将是全世界唯一将国旗悬挂在三百米高空中的国家”，但一时也无法说服各阶层反铁塔人士。 泰晤士报上甚至刊登了由300人签名的呼吁书反对埃菲尔的设计方案，认为这一剑式铁塔将会把巴黎的建筑艺术风格破坏殆尽，其中包括颇有名望的莫泊桑和小仲马等人。即使在铁塔落成之后，批评的声浪也并未停息。加尼埃向政府请愿，希望把它拆除；法国著名诗人、象征主义代表人物魏尔伦每回路过铁塔都立刻另择路径，以避免看见它的“丑陋”形象。一时间，由埃菲尔铁塔引起的风波席卷了整个巴黎城。 只是由于铁塔在第一次世界大战中在无线电通讯联络方面做出了重大贡献，才使反对呼声逐渐平息。从此，埃菲尔铁塔在巴黎城内有了一个正式的地位，它逐渐被接受、被喜爱，最终名正言顺地上了画家们的画布。著名的风景画家瓦拉东的独生子乌特里罗、原始派画家亨利、卢梭等都尽情地描绘过它，法国超现实主义诗人阿波利内尔也曾在他的诗章中赞美过它。 一个压根没想到以艺术为出发点的工程师，却创造了当代最伟大的艺术品；一个不是为广播发射装置建造的纪念碑式铁塔，却因扮演着发射台的角色才受到人们的肯定，这的确是一个莫大的讽刺。 1968 年以前的涂装维护 埃菲尔铁塔在初建时涂覆了一道油性铁红底漆和两道亚麻油铁红漆，外加一道厚厚的亮红色清漆，根据规格书要求，外表的颜色从底部到上部由深变浅。 1892 年第一次重涂时，对生锈处进行除锈然后涂上红丹漆，其它部位经冲水和一般清理后涂上铅白黄褐色精炼亚麻油涂料，要求达到 5a 的担保维修期。 1899 年的重涂，由 Messrs. Georges Hartog & Co. 一家生产清漆和瓷漆的公司提供并施涂了 2 道特殊的涂料，分成 5 种色调，从底部到顶部分别由深橘黄到浅黄色演变。这次维修重涂开始要求 7 年的担保维修期。 铅白在涂料中禁用后，埃菲尔铁塔于 1907 年开始使用云母氧化铁油性漆。由于战争，直到 1924 年，才再次用同类油漆重涂一次。在 1932 年、 1939 年和 1947 年，进行了同样的涂漆工作，刷净灰尘污染的表面，对油脂进行清洗，锈蚀部位用敲锈锤和钢丝刷进行了处理，先对生锈部位进行局部补漆，然后统涂面漆，用漆 35 t ，耗人工 40 000 h 。 1954 年的维修涂漆中，对生锈部位用两道亚麻油红丹漆修补，再统涂以红棕色的亚麻油铁红和铬酸铅涂料。 1961 年采用的是同样的涂料系统，唯一区别之处是在 15 份的干性油中加入了一些酚醛树脂。 1968 年的涂装维护 从 1968 年开始，埃菲尔铁塔的涂漆工程开始了新的阶段。生锈部位用生亚麻油红丹漆修补。面漆采用了干性油（ 92% 94% ）和醇酸树脂（ 6 8 ）的混合基料。 涂漆质量担保期仍然为 7 年，但是对光泽和生锈比例作出了较为明确的规定，第一次开始使用欧洲锈蚀规范中的规定级别 Re3 。 Re3 相当于 ISO 4628-3 中的 Ri3 ，锈蚀比例为 1 。 Re3 的锈蚀比例的质量担保级别，在使用传统的红丹防锈漆和油性醇酸面漆的时代，是非常苛刻的要求。因此这一次的维修涂漆工程中还列入了其它一些强制性要求，特别强调了表面处理的质量控制： (1) 对生锈部位和低附着力的漆膜（开裂、剥落和起泡部位），使用铲子、钢丝刷和针锤等，清除到露出裸钢表面。对于较深的腐蚀点，敲凿后再用真空清灰。 (2) 纯红丹生亚麻油涂料进行局部修补。 (3) 纯净水冲洗所有粘灰以及因为电梯运行而带来的油脂。 (4) 采用业主所批准认同的涂料，施工全部采用圆头刷。 (5) 进行严格的涂料运输和进场检查，并由涂料专家和业主进行使用前检查和控制；定期对涂料进行检查。 到了 1995 年，对于涂装工程开始采用视频系统以及照片等工具，来辅助防腐蚀控制。 2001 年的涂装维护 在历经 112 年风雨后，埃菲尔铁塔于 2001 年 12 月 3 日开始了第 18 次“美容”工程。这一次是由佐敦油漆法国公司提供的一种新型无铅环保油漆，它将使铁塔表面具有更强的抗锈蚀和防大气污染能力，从而使铁塔每年全面涂装一次的周期延长到每 10 年一次，但对铁塔层至层最易老化的部位，今后仍将每年涂装一次。在此之前，所有进行投标的涂料公司的产品进行了为期 3 年实验室和户外试验，最后选用了佐敦油漆的聚氨酯改性醇酸漆 Mammut 系列。 Mammut 系统分底漆和面漆，单组分包装，可以厚膜型施工到干膜 100 m 而不流挂，而一般的醇酸漆通常都只能涂刷到干膜 50 m 。该涂装系统还具有低播焰性能，获得过有关专门检测机构的认证。埃菲尔铁塔的涂装是一项高难度的复杂工程。 悬空作业的油漆工首先要用高压水雾喷枪喷洗 20 万平方米的塔身表面，彻底清除日积月累的鸟粪等污垢；接着，严格检查原有油漆的状况，并用手锤、便携砂轮敲除和打磨已经损坏腐蚀的油漆；然后，给塔身上 2 层防锈漆；最后，再涂 1 层褐色的面漆。整个工程共需油漆 60 t ，由 25 名油漆工完成。为避免给游客登塔参观带来不便，塔上架起了一个面积约 2 公顷 的安全网。油漆工在悬空作业时也将身着与铁塔颜色相同的工作服。所提供的涂料系统分三种轻微的不同颜色层次，分别涂饰于铁塔的不同层次，协调而更为绚丽。佐敦油漆除了提供高品质的涂料产品外，还在整个施工过程派出经验丰富的技术人员在现场指导施工。 2伦敦千年穹顶美国的建筑师投票选出英国的千年穹为“世界上最大的丑东西”。千年穹过去一直被形容为一座畸形的建筑物，但同时却是伦敦的代表性建筑物。著名财经杂志福布斯对建筑师进行民意调查，结果英国为庆祝千禧年而耗资7.5亿英镑兴建的千年穹，被选为“世界上最丑东西”的首位。该杂志指出：“很难不讨厌这一座耗资庞大，而又同时拥有一个自命不凡名字的建筑物。自从千年穹关闭以来，其营运公司新千年经验已经花了约410万美元来结束其运作。不过，英国皇家建筑师学院却站出来维护千年穹，院长弗格森说：“我不明白建筑师们如何能够望着这样的一座建筑物说它丑陋，它是一个优雅的结构，同时亦是工程学上的卓越作品。”穹顶简介英国被誉为“伦敦明珠”的千年穹顶。千年穹顶是一幢展览科普中心建筑，位于泰晤士河边格林威治半岛上，占地300英亩，耗资8000万英镑（125亿美元），是英国为庆祝2021世纪之交的千禧年而营造的纪念性建筑之一。 穹顶结构它由著名的Richard Rogers 事务所承担建筑设计，结构设计由Buro Happold完成，是建筑师梦幻与工程师创新的完美结合。整个建筑为穹庐形，12根100米高的钢桅杆直刺云天，张拉着直径365米，周长大于1000米的穹面钢索网。光是钢索网就用了长达43英里的钢缆。室内最高处为50多米，容积约为240万立方米。它的屋面材料表面积10万平方米，仅为1毫米厚的膜状材料，却坚韧无比，据说可承受波音747飞机的重量。同时它有卓越的透光性，可充分利用自然光。设计之初，业主并没有明确规定建筑的外形。建筑师经过悉心的比较论证，决定将繁多的功能归入同一屋顶下，提出了穹顶的方案。他们主张桅杆要尽可能的高，穹顶要尽可能的大，使人在飞机上能一眼看到它。要为伦敦创造新的标志性建筑，并活跃格林威治半岛的天际线。从空中鸟瞰，它如同泰晤士河畔的一颗珍珠。 建筑形式千年穹顶，伦敦明珠，这又是一个用现代科技营造传统宗教梦魇的现代设计，那直刺云天的12根100米高的钢桅杆，犹如歌特式建筑高耸入云的塔尖。表现出现代西方人，仍旧重复着先人追寻与上帝同在的梦幻。事实上，这种由拱券演变成穹隆的建筑形式，也早已在欧洲的宗教建筑大教堂中经常不断地采用，其中最著名的就有罗马万神庙、佛罗伦萨主教堂、罗马圣彼得大教堂、伦敦圣保罗大教堂。旧金山金门大桥简介 远观金门大桥1579年英国探险家FrancisDrake发现了连结太平洋和旧金山的一个海峡，这就是后来的金门。尽管这个名字在1849年的淘金潮以前早就使用，但淘金潮使得金门（进入北加利福尼亚的入口）成了加利福尼亚神秘魅力不可缺少的一部分。早在1872年就讨论过要在金门海峡修建一座大桥的想法，但是直到1937年才在海峡上修了一座悬索桥。金门大桥横跨南北，将旧金山市与Marin县连结起来。花费四年多时间修建的这座桥是世界上最漂亮的结构之一。它已不是世界上最长的悬索桥，但它却是最著名的。金门大桥的巨大桥塔高227米，每根钢索重6412公吨，由27000根钢丝绞成。1933年1月始建，1937年5月首次建成通车。 建筑简况 美国金门大桥金门大桥的北端连接北加利福尼亚，南端连接旧金山半岛。当船只驶进旧金山，从甲板上举目远望，首先映入眼帘的就是大桥的巨形钢塔。钢塔耸立在大桥南北两侧，高342米，其中高出水面部分为227米，相当于一座70层高的建筑物。塔的顶端用两根直径各为92.7厘米、重2.45万吨的钢缆相连，钢缆中点下垂，几乎接近桥身，钢缆和桥身之间用一根根细钢绳连接起来。钢缆两端伸延到岸上锚定于岩石中。大桥桥体凭借桥两侧两根钢缆所产生的巨大拉力高悬在半空之中。钢塔之间的大桥跨度达1280米，为世界所建大桥中罕见的单孔长跨距大吊桥之一。从海面到桥中心部的高度约60米，又宽又高，所以即使涨潮时，大型船只也能畅通无阻。 金门大桥包括从钢塔两端延伸出去的部分，全长达2000米，为此，又分别在两侧修建了两座辅助钢塔，使桥形更加壮观。大桥的桥面宽27.4米，有6条车行道和两条宽敞的人行道。大桥的设计者是工程师约瑟夫斯特劳斯，人们为纪念他对美国作出的贡献，把他的全身铜像安放在桥畔。铜像形象生动，神情自若。建筑美学金门大桥桥身的颜色为国际橘，因建筑师艾尔文莫罗认为此色既和周边环境协调，又可使大桥在金门海峡常见的大雾中显得更醒目。由于这座大桥新颖的结构和超凡脱俗的外观，它被国际桥梁工程界广泛认为是美的典范，更被美国建筑工程师协会评为现代的世界奇迹之一。它也是世界上最上镜的大桥之一。 金门大桥维护工作中，给桥身不断涂刷油漆是其中一项内容。 金门大桥的维护工作还包括不断的加固工作，在1989年底发生Loma Prieta大地震后，当局聘请专家对金门大桥的脆弱性进行了详细评估，并制定了加固计划，分三期工程实施，第二期加固工程已于2006年中完成。第三部分：国内外钢结构设计公司及其设计实例一、国内建筑公司1浙江东南网架股份有限公司简介浙江东南网架股份有限公司是一家集设计、制造、安装于一体的大型专业建筑钢结构企业，其业务专注于空间钢结构、高层钢结构及轻钢结构领域，是钢结构行业中的优势企业，是空间钢结构领域中的龙头企业。浙江东南网架股份有限公司拥有总资产7.7亿，总占地面积17.6万平方米，员工1000多人，其中各类专业技术人员120余人，施工队伍40个，具有年产钢结构、网架7万吨，彩钢配套板材120万平方米的能力。公司分别被评为浙江省“五个一批”重点骨干企业，浙江省100个市场占有率居全国第一，最有竞争力拳头产品骨干企业及萧山区冲千亿突出贡献企业等。为并进入全国500强。产品已辐射全国，并进入国际市场，成为国内同行业中经营规模最大、科技素质最高、产品市场最宽、规模效益最好的钢结构、网架工程专业承包企业，是同行业中唯一进入建筑企业500强的单位。浙江东南网架股份有限公司拥有世界上先进的加工设备，公司先后从美国、德国、日本、等国家引进世界顶尖的加工设备和计算机控制系统，拥有全自动焊接生产流水线及林肯门式埋弧机的成套设备、数控平面钻订和三维钻床、等离子火焰数控切割机、数控锁口机、六维相贯面等数控切割机、