钢结构体系虽然在我国的发展历史较短,但却具有巨大的发展潜力和理想的发展前景。目前,由于我国不仅在政策上对于钢结构的应用予以重视和积极推广,而且,钢结构也越来越得到人们的认同。北京奥运会,上海世博会,西部大开发以及真行大东北等相关工程的开展,也有力地推动了钢结构的发展。
在19世纪,美国的芝加哥学派建造了一批钢结构摩天大楼,法国工程师艾菲尔建造了世界瞩目的铁塔,金属建筑从此进入了第一个光辉时代。钢结构建筑在20世纪60年代再度开始了新的发展,建筑钢材获得了突破性的发展,计算机开始了早起的应用,金属建筑的各种结构钩体系日趋熟化。目前,西方发达国家已提出与工程化金属建筑概念,预工程化金属建筑是指将建筑结构分成若干个模块在工厂加工完成,从而使钢结构建筑的设计、加工和安装得以一体化。这就大大降低了建筑成本(比传统金属结构形式低于10%~20%),缩短了施工周期,使钢结构的中和有时钢价明显。
钢结构体系具有自重轻,安装容易,施工周期短,抗震性能好,投资回收快,环境污染少等综合优势,与钢筋混泥土结构相比,更具有“高、大、轻”三个方面发展的独特有时。最近在我国建筑工程领域中已经出现了产品结构调整,长期一来混泥土和砌体结构一统天下的局面正在发生变化,钢结构以其自身的优越性引起业内的关注,已经在工程中得到合理的、迅速的应用。高层、大跨钢结构近年来如雨后春笋般拔地而起,发展十分迅速。如上海的户浦大桥,它是世界上最大的钢结构拱桥,该桥主跨550米,系杆设计长度达758米,其长度和钢度在世界同类项目中均属先例;万州长江大桥为目前我国铁路大桥跨度最大的钢桥;以及上海的金茂大厦、东方明珠电视塔、北京国贸三期等超高、超大型钢构。
钢结构产品在我国有了非常快速的进展,但是发展力度还远远不够。一是世界各国的建筑业都是钢材的主要用户之一,工业发达国家在其建筑用钢量只达到30%以上,而过过目前建筑用钢量只达到22%~26。这%5~%6的差距主要在于我国房屋结构的用钢量还比较少;二是虽然行业管理部门和社会各界在强调发展钢结构建筑,但由于多年以来钢结构的发展较钢筋混泥土结构慢,人们对此还不是很熟悉,对钢结构建筑多方面的优越性认识性不够,一些工程还不能采用最优秀的方案的钢结构体系,存在着转变观念的问题;三是对于业主和设计单位,钢结构在逐步改变着传统建筑的设计理念,这需要我们结构设计人员不断充实钢结构设计思维,学习现今的设计经验,突破传动结构约束,来不断适应新形式的要求。
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