第七章 高层钢结构施工
93页1、高层钢结构施工主讲:刘炳南一 高层钢结构的发展钢结构应用于高层建筑已有百余年的历史。首先采用 钢结构建造高层建筑的是美国,1885年在芝加哥建造了一 幢高55米的家庭保险公司十层大厦,1889年在法国巴黎 建成了高320米的埃菲尔铁塔,从而使钢结构逐步在高层 建筑中得到应用和推广。1931年美国纽约的帝国大厦落成 (高381米,108层),使钢结构开始应用于超高层建筑的领 域。特别是1960年以来,高层钢结构工程迅速发展,钢结 构已成为高层建筑设计选型的主要对象。统计资料表明, 高层钢结构工程建造最多的是美国,大都集中在纽约和芝 加哥等城市,其次是加拿大,日本居第三位,集中在东京 、大阪等城市,其他地区如西欧、东欧、北美、南亚等大 城市也相继建造了一些高层钢结构建筑。特别值得一提的是日本,日本在19世纪还是 一个以木结构建筑占统治地位的国家,二次世界 大战后,特别是到1965年后,高层钢结构发展迅 速,从1968年霍关大厦(高147米)建成后,日本高 层钢结构工程大发展,平均每年拟建成20幢左右 的速度前进,从1965年到1982年期间,建成高层 钢结构工程400幢左右,有些工程的规模
2、也是很 大的。日本在房屋建筑结构选型上,提出如下原 则规定:在设计方案选择时,10层以下的建筑采 用钢筋混凝土结构,1020层的建筑采用劲性钢 筋混凝土结构,凡20层以上的高层建筑需采用钢 结构。 钢筋混凝土结构在超高层建筑中由于自重大 ,柱子所占的建筑面积比率越来越大,在超高层 建筑中采用钢筋混凝土结构受到质疑;同时高强 度钢材应运而生,在超高层建筑中采用部分钢结 构或全钢结构的理论研究与设计建造可说是同步 前进。超高层建筑的发展体现了发达国家的建筑 科技水平、材料工业水平和综合技术水平,也是 建设部门财力雄厚的象征。我国的高层与超高层 钢结构建筑自改革开放以来已有20年的历史,并 在设计和施工中积累了不少经验,已有我国自行 编制的高层民用建筑钢结构技术规程JGJ 99- 98。 1996年建成的深圳地王大厦高度325米,是国内第一 幢超高层钢结构大厦,1998年建成的大连远洋大厦,系钢 结构高层建筑(高度201米,51层),从设计、制造、安装以 及钢材供应,全部由我国自己完成,这标志着我国高层建 筑钢结构完全国产化已经形成。高层钢结构建筑在我国发展较快,与国家的政策支 持、技术基础
3、及经济基础是密不可分的。建设部已明确提 出发展建筑钢材、建筑钢结构和建筑钢结构施工工艺的具 体要求,使我国长期以来实行的“节约钢材”政策已转变为“ 合理用钢”的政策;在钢结构科研工作上,新颁布了一系列 国家规程,标准和规范;在价格上,对超高层建筑,虽然 综合价格高出同类钢筋混凝土结构45,但其抗震性 能好,施工速度快而必须采用,而轻型钢结构、压型钢板 拱壳结构的单位面积造价,与同类单层钢筋混凝土结构大 体持乎。这些都充分说明钢结构在我国具有广泛的发展前 景。 二 高层钢结构概述高层钢结构一般是指六层以上(或30 以上),主要采用型钢、钢板连接或焊 接成构件,再经连接、焊接而成的结构体 系。高层钢结构常用钢框架结构、钢框架 混凝土核心筒结构形式。后者在现代 高层、超高层钢结构中应用较为广泛,事 实上,它属于钢混凝土混合结构。 与混凝土高层相比:n 自重轻,截面小,可降低基础造价,室内有效面 积大,与玻璃幕墙结合,建成现代感很强的建筑 外形。n施工速度快、工业化程度高,可降低人工费用, 增加建筑的投资回报率。 n抗震性能较好,利于向高层、超高层发展。 n绿色环保、可持续发展。 n层的高层钢
4、结构造价可达到与混凝土 持平,综合造价可望超过混凝土。 钢结构的特点中国建筑金属结构协会建筑钢结构委员会在 关于推行钢结构住宅的倡议书中,对钢结构 住宅体系与传统结构体系进行了比较,得出钢结 构具有以下优势:1.由于采用了轻型屋顶及墙体结构,而且其支 撑钢结构的材料强度高、用料省、体型小,所以 自重较轻。结构重量轻节省了减少了运输和吊装 费用,基础负载也相应减少、减低了基础造价。2.由于钢材强度高,房屋自重轻,故以钢骨架 作支承结构时,可建造开间、进深较大的房屋, 而且所需构件的截面小,在相同建筑面积下的建 筑空间利用率增加5%-7%。3.钢结构具有良好的延性,抗震性能好且受损 轻,而且由于钢材便于加工,灾后容易修复。4.钢结构除基础外,构件全部由专业工厂标准 化生产,建筑质量容易保证;工业化程度高,施 工速度快,施工周期比传统建筑可缩短一半;各 部件运抵现场组装,施工现场文明,现场湿作业 少,噪声粉尘和建筑垃圾也少;施工作业受天气 及季节影响较少,并且可以工厂制作与现场安装 平行进行,甚至一些标准化的住宅体系,可以随 订货,随建造,大大缩短建造周期和资金占用时 间。应用范围 n现代高
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