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钢结构建筑的发展情况

钢结构建筑的发展情况:钢筋混凝土结构是当今建筑工程中应用最多的一种结构、在民用建筑中,它不仅广泛用作混合结构房屋的楼盖、屋盖,还大量用于建造多层与高层房屋,如住宅、旅馆、办公楼等:还用于建造大跨度房屋,如会堂、则院、展览馆等。工业建筑中的单层与多层厂房以及烟、水塔、水池等特种结构大都是钢筋混凝土结构,此外,还用来建造地下结构桥梁、隧道、水坝、海港以及各种国防工程,近年来,混凝土结构从材料、结构和计算理论三个方面都得到了进一步的发展。

钢结构建筑的发展情况
钢结构建筑的发展情况

一、材料方面:
建筑材料的发展方向是高强、轻质、绿色、节能,目前我国常用的混凝土强度等级为20~40N/mm2,而近几年已研制成强度等级为100N/mm2的高强混凝土,为了减轻结构自重,我国正大力发展加气混凝土、粒混凝土、浮石混凝士等各种轻骨料混凝土,它们的容重一般为14-18kg/m3,强度等级为7.5-30N/mm2。
建筑用钢材的品种和强度等级也是在不断发展,过去多采用普通碳素钢,目前已普遍应用屈服点在295-400N/mm的低合金钢,屈服点在500N/mm2及以上的新品种低合金钢也开始应用。此外,冷弯薄壁型钢板、钢和混凝土组合构件等新材料也开始应用。
二、结构方面:
钢筋混凝土结构过去以现浇为主,非预应力为主,2016年起,我国开始大力推广应用装配式结构和预应力混凝土结构,它促进了钢筋混凝土结构设计的标准化、制造工厂化和施工机械化,使建筑工程逐步朝工业化建筑体系方向发展。近年来高层和超高层建筑结构在大中型城市发展很快,从20世纪90年代开始,我国高层和超高层建筑快速发展,仅2016年就竣工84座200m以上的超高层建筑。广州周大福金融中心(东塔)高530m,116层,地上建筑面积37万m2,建筑结构为钢一混凝土组合结构。与此同时,混凝土大跨度结构发展也很快。预应力轻骨料混凝土建造的飞机库屋盖结构跨度达90m,预应力箱形截面桥梁跨度达240m以上,重庆石板坡长江大桥复线桥,2006年竣工通车,全长103.5m,宽19m,其中点号和7号桥墩的跨度达到了330m,成了当时世界第一跨径梁桥。

钢结构建筑的发展情况
钢结构建筑的发展情况

近年来用钢材建成的高层房屋结构和大跨度房屋结构也日益增多,北京,上海、广州和深圳等地相继建成了一批钢结构高层房屋。中央电视台总部大楼,占地19.7万m2,总建筑面积约55万m2,高234m,两座塔楼双向内倾斜6°,在163m以上由“1”形悬臂结构连为一体,其结构是由许多个不规则的菱形渔网状金属构架组成的,北京新机场南航基地1号机库钢结构屋架,该机库钢结构屋架长404.5m,宽97.5m,重72001,采用析架和空间网架组合的“W”形混合结构体系,近十几年来,我国几乎每年都在刷新世界桥梁建设的纪录,世界十大拱桥、十大梁桥、十大斜拉桥、十大悬索桥,中国分别占据了半壁江山或一半以上,钢拱桥中的重庆朝天门大桥,跨径52m:斜拉桥中的苏通长江大桥,跨度1088m,悬索桥中的西门大桥,均是同类桥梁中跨度超群的大桥。
三、设计理论方面:
由于结构工程中有着不确定性,为取得安全可靠性与经济合理性的均衡,在设计中要考虑这些不确定性的影响。结构设计方法就是处理安全可靠的与经济合理之间的矛盾建筑结构设计理论最初采用容许应力法,以后又经历了破损阶段计算法,到20世纪50年代末期出现了极限状态设计法。现行的结构设计方法是以概率论为基础的极限状态设计法,随着建筑科学技术的发展应用,混凝土结构设计理论日趋完善合理。

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