中國建筑鋼結構的發(fā)展歷程PPT課件

1、起步時期（ 50年代 60年代中） 背景：借助156個前蘇聯(lián)經援項目迅速起步發(fā)展 規(guī)范：鋼結構設計規(guī)范試行草案（結規(guī)4-54） （前蘇聯(lián)1946鋼結構設計標準） 鋼材：碳素3號鋼 技術隊伍： 建工部6個工業(yè)建筑設計院成立 北京、東北（沈陽）、華東（上海）、 中南（武漢）、西南（成都）、西北（西安） 冶金部6個鋼鐵（黑色冶金）設計院成立 北京、武漢、鞍山、重慶、包頭、上海 22個冶金建設公司先后成立第1頁/共94頁起步時期（ 50年代 60年代中） 工業(yè)建筑大量采用鋼結構廠房 單層鋼框架（鋼柱+鋼屋架） 階形鋼柱支承鋼吊車梁 最大橋式吊車300噸第2頁/共94頁起步時期（ 50年代 60年代中）

2、 工業(yè)建筑大量采用鋼結構廠房 如：鞍山、武漢、包頭、太原鋼鐵廠 富拉爾基、太原重型機械廠 哈爾濱三大動力 （鍋爐、電機、汽輪機廠） 沈陽、哈爾濱飛機制造廠 大連造船廠 洛陽拖拉機廠第3頁/共94頁起步時期（ 50年代 60年代中） 民用建筑開始使用鋼結構如：北京體育館56m跨兩鉸拱（1954） 人民大會堂60.9m跨、7m高鋼屋架 懸挑16.4m工形鋼梁（1959） 重慶人民禮堂40.6m肋環(huán)形穹頂（1954） 天津體育館52m跨圓柱面網殼（1956） * 1973年遭火災重建 大同煤礦25m跨輸煤棧橋（1958） * 我國第一個預應力鋼結構第4頁/共94頁起步時期（ 50年代 60年代中）北

3、京體育館56m跨兩鉸拱（1954）第5頁/共94頁起步時期（ 50年代 60年代中） 人民大會堂鋼屋架60.9m跨7m高懸挑16.4m工形鋼梁 （1959）第6頁/共94頁起步時期（ 50年代 60年代中）起步順利、蓄勢待發(fā) 從無到有、發(fā)展迅速 技術水平大大提高 技術隊伍迅速成長，成為今天的核心力量 第一本鋼結構設計規(guī)范（北京工業(yè)建筑設計院主持） * 研究數(shù)年，審查通過，文革開始，未能面世便夭折。第7頁/共94頁低潮時期（60年代中70年代）背景：困難時期文革，鋼材短缺政策：節(jié)約建筑用鋼誤區(qū)：節(jié)約鋼材就是不用鋼結構結果：限制了鋼結構的合理利用與發(fā)展 鋼結構工程少了 規(guī)范停了 隊伍萎縮了 教育受

4、影響 10050發(fā)展：冷彎薄壁型鋼、輕型鋼屋架、大跨空間結構第8頁/共94頁低潮時期（60年代中70年代） 冷彎薄壁型鋼如：上海冷彎薄壁型鋼試點工程5萬m2(1965) 第二汽車制造廠數(shù)十萬m2廠房 北京汽車制造廠高架倉庫（15m、13層） 武漢鋼鐵廠引進1米7軋機（1978） 冷彎型鋼廠多家 彎曲薄壁型鋼結構技術規(guī)范（草案） 建工部主編 （1969 ）第9頁/共94頁低潮時期（60年代中70年代） 輕型鋼屋架 圓鋼+小角鋼 用于小跨度第10頁/共94頁低潮時期（60年代中70年代） 懸索如：北京工人體育館（1962世兵賽） 圓形雙層輻射式懸索結構（94m） 中間鋼環(huán)直徑16m、高11m，上下

5、各144根鋼索第11頁/共94頁低潮時期（60年代中70年代） 第12頁/共94頁低潮時期（60年代中70年代） 懸索 浙江人民體育館 （1967） 橢圓形平面 （80m60m） 鞍形雙曲拋物面 正交索網第13頁/共94頁低潮時期（60年代中70年代） 網架 北京首都體育館（1967） 兩向正交斜放網架（99m112.2m） 厚6m、角鋼桿件、高強螺栓節(jié)點 第14頁/共94頁低潮時期（60年代中70年代） 網架 上海體育館（1973） 圓形三向網架（D=110m、周邊外挑7.5m） 厚6m、圓管、空心焊接球節(jié)點第15頁/共94頁低潮時期（60年代中70年代） 網架 巴基斯坦伊斯蘭堡體育館（19

6、79） 四柱支承網架（93.6m 93.6m） 地面拼裝、8臺千斤頂頂升到位 網殼 鄭州體育館（1967） 肋環(huán)形穹頂網殼 （D=64m）第16頁/共94頁低潮時期（60年代中70年代） 鋼結構向輕型發(fā)展 建筑用輕型材料開始發(fā)展 體育外交的需要推動大跨度結構發(fā)展（100m) 空間結構成為鋼結構在建筑中應用的領頭羊 研究工作持之以恒 鋼結構工程施工及驗收規(guī)范GBJ18-66 1973年修訂 鋼結構設計規(guī)范TJ17-74 薄壁型鋼結構技術規(guī)范TJ18-75第17頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 背景：改革開放、經濟建設為中心 國外技術的引進推動建筑鋼結構發(fā)展 1997年鋼產量1億噸 1999年軋

7、制H型鋼投產 發(fā)展：單層廠房框架 空間結構：網架、網殼、懸索與斜拉索 立體桁架(索桁架）、索膜 高層鋼結構 輕鋼結構：門式鋼架、波紋褶皺鋼拱殼 第18頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 單層廠房框架 基礎建設、積極引進、推動鋼結構發(fā)展上海寶山鋼鐵廠（80年代初） 改革開放以來第一個引進、新建的大型企業(yè) 1、2期105萬m2，3期100多萬m2 最高50m，柱距最大48m，最多8連跨（無縫） 最長1215.6m（熱軋）吊車最大450t（連鑄） 彩色涂層壓型鋼（鋁合金）板墻面，網架 1期日本設計制造，2、3期國內設計施工第19頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 單層廠房框架 上海寶山鋼鐵廠 山東石

8、橫火電廠（美），華能南通電廠（意大利） 揚州、丹東、大連電廠等（與美合作）第20頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 網架、網殼持續(xù)發(fā)展、廣泛應用 總覆蓋面積超過1000萬m2，目前年增長80萬m21、工業(yè)廠房大柱距、工藝靈活、懸掛吊車 天津無縫鋼管廠加工車間6萬m2（336 564m） 長春一汽大眾轎車裝配車間8萬m2（189 422m） 廣西柳州微型汽車廠5.8萬m2 第21頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 網架、網殼（工業(yè)廠房） 廣西柳州 微型汽車廠 5.8萬m2第22頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 網架、網殼（工業(yè)廠房）徐州通域空間結構廠全網架廠房75 129m(1995)第23頁

9、/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 豎向網架第24頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 網架、網殼（工業(yè)廠房） 湖南萊陽電廠干煤棚75 120m(1994)第25頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 網架、網殼（工業(yè)廠房） 浙江省臺州電廠干煤棚82.5 80.1m 第26頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 網架、網殼2、機場建筑 北京首都國際機場大型客機檢修庫（1996） 三層網架、兩跨2 153 90m，世界規(guī)模最大第27頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 網架、網殼（機場建筑） 廈門太古 飛機維修基地 152 70m 預應力索拉桿 （1996）第28頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 網架、網殼

10、（機場建筑）深圳機場航站樓87.5 44m，主桁架+小網架（1990）第29頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 網架、網殼（機場建筑） 桂林兩江國際機場航站樓 18.85 94.95m 組合網架（1995）第30頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 網架、網殼（機場建筑）鄭州薛店國際機場候機大廳71.2 71.2m， 多塊架殼組合（1998）第31頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 網架、網殼3、體育建筑黑龍江省速滑館85 190m筒殼+球殼（1995）第32頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 網架、網殼（體育建筑） 黑龍江省速滑館第33頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 網架、網殼（體育建筑）

11、 珠海體育館D=90m，球殼+拱架，拱跨157.4m（1993）第34頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 網架、網殼（體育建筑） 昆明體校訓練基地，112.5m正三角形（1993）第35頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 網架、網殼（體育建筑） 北京體育學院綜合比賽館59.2 59.2m，雙曲扭殼（1987）第36頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 網架、網殼（體育建筑）北京中日青年交流中心游泳館72 49.7m，橄欖型球殼（1989）第37頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 網架、網殼（體育建筑）長春五環(huán)體育館191.6 146m肋環(huán)形網殼方鋼管（1997）第38頁/共94頁發(fā)展時期（80年

12、代起） 網架、網殼（體育建筑）第39頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 網架、網殼（體育建筑） 上海國際體操中心D=68m鋁合金球殼（1998）第40頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 網架、網殼（體育建筑） 廣州九運會體育場（2000） H鋼空間結構第41頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 網架、網殼4、其他 滬寧高速公路上海段收費站（1996）第42頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 網架、網殼（其他） 上海龍華烈士陵園紀念館（1995）第43頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 網架、網殼（其他）深圳華僑城菜市場天井（1990）第44頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 網架、網殼（其他）徐

13、州水上世界淡水魚館（1994）第45頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 網架、網殼（高聳建筑） 青島電視塔（1994）深圳金威大廈發(fā)射塔第46頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 網架、網殼（其他） 石家莊 中山東路 過街橋商場中廳小品等第47頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 網架、網殼 優(yōu)勢顯現(xiàn)、跨度更大、用途更多 “網架王國”空間結構委員會（1982） 技術規(guī)程 建筑師參與 計算軟件與自動化設計 數(shù)百家專業(yè)化企業(yè)空間鋼協(xié) （1992） 第48頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 懸索與斜拉結構張力體系優(yōu)勢亞運會小高潮幾十座 北京亞運村綜合館斜拉索+桁架+網架（1989）第49頁/共94頁發(fā)展

14、時期（80年代起） 懸索與斜拉結構安徽體育館平行索+橫向桁架（1989）第50頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 懸索與斜拉結構潮州體育館 鞍形索網+橫向桁架（1992）第51頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 懸索與斜拉結構吉林冰球館空間雙層索（1986）第52頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 懸索與斜拉結構北京朝陽體育館，索+拱+索網（1990）第53頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 懸索與斜拉結構青島體育館 拱+索網第54頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 懸索與斜拉結構浙江黃龍體育中心（吊塔+斜拉索+網殼）第55頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 懸索與斜拉結構發(fā)展趨勢：張拉整體、

15、雜交結構新加坡港務局(PSA)倉庫，斜拉網架（1992）第56頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 懸索與斜拉結構昆明柏聯(lián)廣場中廳索承網殼，網殼+索（2000）研究：建造技術第57頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 立體桁架（索桁架）臺州中心醫(yī)院 雙上弦 單下弦第58頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 立體桁架廣州九運會體育場 主拱+立體桁架第59頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 立體桁架（索桁架）浙江紹劇藝術中心曲線美第60頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 立體桁架（索桁架）咸陽機場第61頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 立體桁架（索桁架）上海浦東機場第62頁/共94頁發(fā)展時期（80年代

16、起） 索膜結構 90年代后期，國外技術 發(fā)展中，新趨勢 幾百座 上海八萬人體育場 鋼結構+膜（1998）第63頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 索膜結構第64頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起）索膜結構 青島頤中體育場第65頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起）索膜結構 青島頤中體育場第66頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 索膜結構 杭州游泳館網球館第67頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起）索膜結構（小品） 上海世紀公園音樂廣場 第68頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 索膜結構（小品） 北京郡王府綠地廣場 深入研究：膜材、找形、剪裁、專業(yè)化企業(yè)、規(guī)程第69頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 高層

17、鋼結構80年代后期起步，國外技術推動，目前30余棟，規(guī)范北京香格里拉82.75m，鋼框架+混凝土內筒（1986）深圳發(fā)展中心165m，全鋼結構（1987）第一棟超百米北京京廣中心208m，全鋼結構，80年代最高 深圳帝王大廈325m，鋼框架+型鋼混凝土墻（1996） 上海金茂大廈420m，框架核心筒（1999） 深圳賽格廣場大廈291.6m，鋼管混凝土框筒體系（1999）第70頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起）高層鋼結構上海金茂大廈420m 框架核心筒（1999） 第71頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 高層鋼結構北京國貿大廈 鋼框架+ 混凝土內筒第72頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 高

18、層鋼結構 浙江精工 商務大廈 鋼框架+混凝土內筒22層第73頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 高層鋼結構 大連遠洋大廈201m 鋼框架+混凝土內筒 1998年 完全自己設計自行施工 我國水平第74頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 輕鋼結構 商品化、施工快、國外公司進入、發(fā)展迅速 薄壁寬翼緣H型鋼 門式鋼架（包括兩三層的）廠房、 商場、倉庫等 輕鋼框架 目前500萬m2 ，規(guī)程 波紋褶皺鋼拱殼 目前200萬m2 、40m以下跨度第75頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 輕鋼結構 衢州輕工機械廠第76頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 輕鋼結構巨鷹集團針織城第77頁/共94頁發(fā)展時期（80年代

19、起） 輕鋼結構浙江錢江摩托股份有限公司 發(fā)展趨勢：輕鋼結構住宅（平房、多層、小高層）第78頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 鋼結構住宅第79頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 輕鋼結構波紋褶皺鋼拱殼第80頁/共94頁發(fā)展時期（80年代起） 輕鋼結構波紋褶皺鋼拱殼第81頁/共94頁走向成熟 鋼產量 技術進步 奧運機遇 高層和大跨為代表 上海環(huán)球金融中心 世界第一高 地下層，地上層，總建筑面積約.萬平方米，主體高度達492米。臺北101大樓高508米（含天線）第82頁/共94頁北京新保利大廈北京新保利大廈 玻璃幕墻：玻璃幕墻：90m90m高、高、60m60m寬，單寬，單層索網支承。層索網支承。燈

20、籠吊樓：八層，懸挑燈籠吊樓：八層，懸挑22m,22m,離離地高地高7m7m，通過，通過4 4根懸索吊于樓根懸索吊于樓頂。頂。420鋼，140mm厚走向成熟第83頁/共94頁走向成熟 南京奧體中心大拱372m，中國第一跨第84頁/共94頁走向成熟 北京工業(yè)大學體育館(93m)世界最大跨度索承網殼（弦支穹頂）第85頁/共94頁走向成熟 中國國家大劇院的鋼板桁架中國國家大劇院的鋼板桁架60mm60mm厚鋼板桁架厚鋼板桁架底寬底寬4 4米，頂寬米，頂寬2 2米，最大長度米，最大長度9898米米第86頁/共94頁走向成熟 KelvinKelvin的的“泡沫泡沫理論理論” 將水在將水在泡沫狀態(tài)下的微泡沫狀

21、態(tài)下的微觀分子結構放大觀分子結構放大到建筑結構尺度，到建筑結構尺度，從幾何上可以歸從幾何上可以歸結為結為6 6個十四面?zhèn)€十四面體結合了體結合了2 2個十個十二面體的多次重二面體的多次重復。將這些多面復。將這些多面體內部抽空就形體內部抽空就形成了空間網格，成了空間網格，然后按照建筑需然后按照建筑需要切割出平板。要切割出平板。三種節(jié)點、四種桿三種節(jié)點、四種桿件長度、每節(jié)點四件長度、每節(jié)點四根桿件根桿件變截面桿，剛接變截面桿，剛接十四面體：12個五邊形面+2個六邊形面，十二面體：12個五邊形面中國國家游泳中心的網格結構中國國家游泳中心的網格結構世界上首次采用世界上首次采用第87頁/共94頁中國國家游泳中心的網格結構中國國家游泳中心的網格結構 第88頁/共94頁中國國家游泳中心擬采用的膜材中國國家游泳中心擬采用的膜材 第89頁/共94頁走向成熟 20052005年國際網球大師杯賽的主場年國際網球大師杯賽的主場總建筑面積總建筑面積3800