钢结构调查报告

合肥市钢结构应用情况调查报告

姓名：童朝堂

学号：0801022014

专业班级：08工程管理2班

成绩：

教师评语：

2011 年06月15日

合肥市钢结构应用情况调查报告

摘要：钢结构建筑的诸多优点，使得钢结构面临广阔的发展空间；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。就此，本文简要的介绍了钢结构的发展历程以及应用（在合肥），同时，粗略地分析了钢结构在合肥发展所带来的效益。

关键词：钢结构发展合肥

Abstract:the steel structure building many merits, make steel structure facing wide development space; As a relatively new type of industry, since the 1980 s, steel structures in the construction field widely used. 90 s, with the development of the economy of the steel industry technology and productivity of ascension that high-rise buildings, stadiums, airport terminal buildings such as increase gradually, steel structure into the rapid development. In this, this paper introduces the development course of the steel structure and application (hefei) in, and at the same time, roughly analysed steel structures in hefei development benefits.

Keywords: steel structure of hefei development

正文：钢结构体系因其本身所具有的自重轻、强度高、施工快等优点，与钢筋混凝土结构相比，更具有在"高、大、轻"三个方面发展的独特优势。随着国家经济建设的发展，长期以来混凝土和砌体结构一统天下的局面正在发生变化。钢结构产品在大跨度空间结构、轻钢门式结构、多层及小高层住宅领域的建筑日益增多，应用领域不断扩大。从西气东送、西电东输、南水北调、青藏铁路、2008年奥运会场馆设施、钢结构住宅、西部大开发，以及刚刚结束的2010年世博会的世博场馆的建设实践来看，一个发展建筑钢结构行业和市场的势头正在我国出现。

1.钢结构建筑的结构特点：

1.1钢结构材料自重轻，可显著降低基础工程造价

根据比较，6层轻钢结构住宅的重量，仅相当于4层砖混结构住宅的重量。对于框剪结构，当外墙采用玻璃幕墙，内墙采用轻质隔墙，包括楼面活载在内对于钢筋混凝土结构的上部结构全部重力荷载约为15 kN/m2~17 kN/m2，其中梁、板、柱及剪力墙等自重约为10 kN/m2~12 kN/m2，但是对于钢结构全部重力荷载约为10 kN/m2~12kN/m2，其中，钢结构和

混凝土楼板自重约为5 kN/m2~6 kN/m2。因此可知，两类结构自重比例约为2∶1，全部重力荷载的比例约为1.5∶1，所以对于这两类结构传至基础的荷载差别将是十分惊人的。

1.2钢结构建筑的抗震性能优于钢筋混凝土结构

这是由于钢材属于金属晶体具有各向同性的性质，有很高的抗拉、抗压和抗剪强度，更重要的是钢材具有良好的延性。在地震的作用下，钢结构因其延性，不仅能减弱地震反应，而且属于较理想的弹塑性结构，且有抵抗强烈地震的变形能力。如日本明石海峡大桥，这座目前世界上主跨最长的悬桥(全长3911 m，主跨长1 991 m)，将日本的本州、九州、北海道和四国岛连在了一起，该桥可承受里氏8.5级的强烈地震和80 m/s的暴风。

1.3减小结构构件的尺寸，增加建筑使用面积

由于钢材自重轻强度高，可使得建筑物梁柱截面积尺寸相对较小，因此其所占用的建筑面积也小，这样就相当于增加了建筑物的使用面积，这对于投资方来说，将产生不小的经济效益。

1.4质量容易保证、施工速度快、周期短

钢结构施工的最大特点就是钢构件在工厂制作，因此钢结构的质量容易保证。钢结构一般均为现场安装，作业比重大，而且其本不受气候影响。而且混凝土楼板的施工可与钢结构安装交叉进行。有时在上部安装柱、框架的同时，下部可以进行内部装饰、装修工程。因此，在保证技术、供应、管理等方面的条件下，可以提前投入使用。因此钢结构的施工速度常可快于钢筋混凝土结构约20%~30%，相应的施工周期也缩短能早日投入使用，使投资人在经济效益上及早获得回报。如纽约帝国大厦，高381 m（加上后来修建的电视塔共高448 m），这座高102层的摩天大厦仅用了1年多的时间就建成了。

1.5钢结构可以形成较宽敞的无柱空间，便于内部灵活布置

便于大柱网大开间的建筑布置或转换层或设备层、共享空间等建筑特殊平面与空间布置，便于设备管线的穿越设置。能更好地满足建筑对大开间布置的要求，也可满足地下车库柱间可停数辆车的要求，这些都是同等条件下钢筋混凝土结构难以做到的。在钢结构的结构空间中，有许多孔洞与空腔，而且钢梁的腹板也允许穿越小于一定直径的管线，这样使管线的布置较为方便，也增加了建筑净高，而且管线的更换、修理都很方便。此外，集中荷载很大的转换层或设备层均可以通过设置钢结构层间绗架来解决，而这种绗架还可以起到加强与完善整个结构体系的作用。如悉尼奥林匹克体育场，这座最多可容纳11.5万名观众的体育场，它由两个长220 m、宽70 m的弧形钢结构支撑，其跨度可并排停放4架波音747客机。

1.6钢结构建筑造价并不高

钢结构的造价与许多因素有关，对其造价的评估分析必须按动态的和综合的经济评估进行分析。由于钢结构建筑在施工时可以节省支模、拆模的材料，由此降低成本,大大加快施工速度。资金价值在施工中充分体现，减少资金成本。根据目前掌握的数据和资料，钢结构与钢筋混凝土结构间的差价约为工程总投资的5%~10%，如果从综合效益看，采用钢结构后，

由于自重轻而降低基础造价，结构尺寸小而增加建筑物使用面积和钢结构施工机械化高而缩短工期从而减少整个项目的投资。

1.7钢结构耐热性能好，但耐火性能差

（其耐火时限仅为15 min），钢材在常温至200℃以内性能变化不大，但超过200℃以后，钢材的强度将随温度升高而大大降低，到600℃时就完全失去承载能力。因此就要采取有效的防护措施,如用耐火材料做成隔热层等以便提高钢结构的耐火性能差。钢结构耐锈蚀能力差，据有关资料估算,约有10%～12%的钢材损耗是属于锈蚀损耗。因此钢结构必须采取防锈措施，应彻底除锈后按设防标准刷涂或喷涂防腐涂料以对其进行保护。目前，已经有相应的保护规范、配套材料可使用，以提高钢结构的性能。

1.8符合中国建筑产业化和可持续发展的要求

钢结构建筑现场作业量小、无噪声、不污染周围环境，改建和拆迁容易，材料的回收和再生利用率高。传统建筑用的实心黏土砖，因大量浪费土地资源、污染环境已被限制禁止使用。相反，由于钢结构建筑易于实现工业化生产、标准化制作，可以采用节能、环保的新型墙体材料与之配套，因而，健康、环保、抗震较好的钢结构建筑，是中国现代化建筑发展的必然趋势。

2．我国钢结构的发展历程及发展空间

1949年新国家刚刚成立，钢产量很低，每年仅135万吨，钢结构建设只要依托苏联经济及技术支援；上世纪60年代中前期至70年代，中国各部门钢材的需要量增大了，但钢产量依然不多，每年也只要2000万吨；二十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了极为有利的发展环境。这20年该当是钢结构发展的昌盛工夫，因为钢结构具有了一些独专长处，已变化建立工程中的次要结构；我国建筑钢结构近十年发展历程,钢结构工程发展就是一个快字。

钢结构行业经过几年的发展，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、设计院不断研究和开发出钢结构设计软件和新技术。目前，国内许多钢结构设计软件相继问世，可分别适应轻钢结构、网架结构、高层钢结构、薄壁拱形结构的设计需要。随着计算机技术在工程设计中的普遍应用，钢结构设计软件功能的日臻完善，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。从钢结构工程业绩来看，世界第三高度４２１米的上海金茂大厦，具有国际领先水平、高度２７９米的深圳赛格大厦，跨度１４９０米的润扬长江大桥，跨度５５０米的上海卢浦大桥，３４５米高的跨长江输电铁塔，以及首都国际机场，鸟巢国家体育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；我国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。随着住宅业成为我国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。

3. 合肥市钢结构的运用

由于国情，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，合肥更是很少很少的，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，其建筑业用钢量一般占钢材总量的33％以上，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，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。“大剧院”内部方正，外部则采用了不少弧形结构，加上建成后流线型的顶棚，就像一片“波浪”，和天鹅湖畔的地理环境非常协调。可见，在最近的十几年里，合肥钢结构的发展是相当迅速的。下面这几张照片分别是合肥火车站、合肥学院新校区球类馆和合肥大剧院，都是完美诠释着钢结构的运用之精。

(合肥大剧院)

（合肥学院新校区球类馆）

（合肥火车站）

4．钢结构发展带来的效益

钢结构有许多优点，比如环保：材料可100%回收，真正做到绿色无污染；节能：全部采用高效节能墙体，保温、隔热、隔音效果好，可达到50%的节能标准。因此，钢结构建筑被誉为21世纪的“绿色建筑”；钢结构建筑在建筑垃圾、建筑施工噪声方面的指数与传统的混凝土结构相比较小，改建和拆迁也相对容易，具有材料的回收和再利用率高的特点。它是重量最轻的建筑、是施工工期最短的建筑、是经济最省的建筑，也是污染最少、影响环境最小的建筑，是人与自然和谐可持续发展的绿色产业。

在刚刚结束的世博会，主题是“城市，让生活更美好”，就是强调了低碳、节能所带的益处；同时，低碳生活在最近几年来经常被提起；随着生活质量的提高，“低碳生活”正愈来愈受到人们的追捧。中国可利用的土地资源紧张，作为用地大户的各类建筑，尤其要进行合理节约的支配。节能环保的钢结构自然成为了建筑行业所关注的焦点。在循环使用的过程中，钢结构材料环保再生的优质特性得到充分体现；跟传统的钢筋混凝土结构相比，钢结构的构件断面所占空间面积要小得多，而这个更小的面积却能承受更高的强度。采用钢结构能大大缩短工期，降低综合成本。节约施工用水与人力。由此可见，钢结构建筑是实现节能减排目标的最佳住宅形式之一。还有，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，提高住宅产业化的水平。综上所述，钢结构是适合创新的住宅结构体系。钢结构可随着人们审美观的不同，使用功能要求的不同，设计各种造型、尺度、空间的新型房型。生产厂家能高精度、高质量、高速度完成，使建筑物达到既美观又经济的效果。宏伟的建筑和高新技术的广泛应用,让人们对未来的生活、居住、工作和环境产生了美好的遐想。

结论：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阶段。随着合肥的141城市空间发展战略构想的提出，该市空间结构将形成“141”（一主城、四组团、一个滨湖新区）的多中心发展态势。合肥的发展态势将犹如腾飞的巨龙自由遨游于祖国的大地山川。而钢结构也将因其种种优点而在合肥的建设过程中大显身手。