钢结构发展历程

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1、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

2、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

3、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316365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100120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200

4、0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

5、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

6、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

7、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 总结分析可以看出，钢结构在我国的应用历史悠久，目前钢结构在国内发展较 好，但随岩我国社会发展的需求及我国在国际上地位的发展，钢结构在未来会 有很好的发展前景，为此，在钢结构的材料、设计方法、结构形式和加T.制造 方面还有很多研究的课题值得我们去研究。L 1 I-