钢结构发展理念简介.ppt

《现代钢结构发展理念学术研讨会》简介 刘桂然 上海院第一结构所 2009.12.18 1. 研讨会背景 时间：2009年10月24日 目的：消除奇异型建筑，以正视听； 确立正确的指导思想，将钢结构应用于 居住建筑； 从源头上解决奇异方案（规范招投标） 2. 报告内容 董石麟 院士：规范招投标和建筑设计方案——促进我国大跨度方向钢结构从大国向强国发展 姚兵 总工：钢结构工业房地产开发五大理念 李国强 教授：钢结构发展的几点思考 沈祖炎 院士：比较与鉴别——结构创新浅析 王仕统 教授：钢结构的核心价值与结构哲理 陆赐麟 教授：用科学标准促进钢结构行业健康发展 3. 内容摘要 结构创新 钢结构优越性 钢结构新技术 招投标的规范化 3.1 结构创新 目的：实现可持续发展 节约用地、节约能源、节约用水、 节约原材料、节约投资 创新实例分析 （1）多高层结构实例分析 （2）大跨度结构实例分析 （1） 多高层结构实例分析 1968年建成,100层,高344m 创新的对角支撑锥形筒体结构体系 结构抗侧刚度显著提高，比普通矩形筒体减小10%～30%的侧移 用钢指标仅145kg/m2 ，比帝国大厦降低了约30％ 筒体结构的设计概念，无论对钢结构还是钢筋混凝土结构都产生了深远的影响，使高层结构体系发展到新的水平 用“结构美表现建筑美”的典范。 世界贸易中心 西尔斯大厦 香港中国银行大厦 网格状筒体结构 六棱窗状筒体结构 88层，高358米，2008年开工，将于2011年竣工。 建筑形态、结构体系统一在 “蜂巢状“的六边形原型。 建筑形态：取意中国传统的”六棱窗”，并依照天津的日照和风向特征设计窗的面积和大小，共5种形式，有利于节能。 结构体系：筒中筒钢结构体系，外筒抗侧力能力高于普通梁柱体系 构件规律性强，能在工厂预制，然后整体拼合，施工速度快 减少用钢量，节省建造成本。 是对中国古典建筑中经典“六棱窗”的一种全新发展与创新。 中央电视台新台址主楼（CCTV主楼） （2） 大跨度结构实例分析 1957年建成，钢筋混凝土肋形球壳结构，直径60m 全世界公认的优秀设计，技术与艺术的完美结合 设计师奈维尔即是建筑师又是结构工程师，将建筑、结构、施工、设备进行整体考虑，实现融为一体的设计。 雷里体育馆 结构受力更加合理 体系更加经济有效 向着高效体系发展 国家游泳中心（ 水立方） 2007年建成，长宽高为177m ×177m ×31m 屋面和墙体结构均采用基于Weaire －Phelan 多面体理论生成的空间刚架结构，内外统一采用ETFE 充气枕覆盖。 用钢指标约120kg/m2 北京奥运会国家主体育场（鸟巢） 仅仅是为了满足建筑造型： 不顾结构体系的适用性和合理性，没有实现结构体系与 建筑形态的融合， 结构受力极其复杂、施工建造极其困难， 资源消耗极其浪费、建设费用极其高昂， 付出的代价是巨大的，不具有普遍的应用价值和示范 作用 。 3.2 钢结构抗震的优越性 钢结构重量轻：强度、密度、截面特性 钢结构延性好：应力应变 钢结构耗能好：滞回曲线 3.3 钢结构新技术 屈曲约束支撑 钢-混凝土混合结构与组合结构技术 波纹腹板钢梁技术 半刚性连接钢框架技术 波纹腹板钢梁 典型的波纹腹板H型钢是由两块翼缘板和一块波纹腹板焊接而成，最常用的波纹形状为梯形，其他如正弦曲线、矩形、三角形等。 3.4 招投标的规范化 制度公平透明 增加结构评标专家数量 评标的标准和原则： 安全、适用、经济、美观、技术先进、结合中国国情 THANK YOU！ 较重体系向轻型体系发展 刚性体系向柔性体系发展 单一形式向组合形式发展 大跨度空间结构体系的发展 发展过程 发展特点 充气膜结构 气压自动控制系统和融雪热系 统性能不稳定会造成膜面局部 下瘪甚至坍塌。 美国1985年以后建造大跨度建 筑时就再没有采用这种结构形式。 日本1988年的东京后乐园棒球馆 仍选择了充气膜结构，与以往结 构的差别是采用了双层膜构造并 应用了先进的自动控制技术。但 由于运行和维护费用昂贵，经营 者几乎不堪重负。 1975年美国庞提亚克银色穹顶 1988年东京后乐园棒球馆 单纯追求新颖的几何构型 整个结构的20,000多个杆件和10,000多个节点球无一相同，施工图纸达30,000多张，仅绘制耗时大概一年时间；并大大增加制作成本 大量