一)大跨度、空間鋼結(jié)構(gòu)
近年來,以網(wǎng)架和網(wǎng)殼為代表的空間結(jié)構(gòu)繼續(xù)大量發(fā)展,不僅用于民用建筑,而且用于工業(yè)廠房、候機(jī)樓、體育館、大劇院、博物館等。無論在使用范圍、結(jié)構(gòu)型式、安裝施工工法等方面均具有中國(guó)建筑結(jié)構(gòu)的特色。如杭州、成都、西安、長(zhǎng)春、上海、北京、武漢、濟(jì)南、鄭州等地的飛機(jī)航站樓、機(jī)庫(kù)、會(huì)展中心等建筑,都采用圓鋼管、矩型鋼管制作為空間桁架、拱架及斜拉網(wǎng)架結(jié)構(gòu),其新穎和富有現(xiàn)代特色的風(fēng)格使它們成為了所在城市的標(biāo)志性建筑。
據(jù)中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)空間結(jié)構(gòu)分會(huì)統(tǒng)計(jì):網(wǎng)架和網(wǎng)殼的生產(chǎn)近三年已趨于平穩(wěn)狀態(tài),每年建造1500座,約250萬平方米,用鋼約7萬噸;空間桁架,2001年建造20座,60萬平方米;懸索結(jié)構(gòu),1991年至今建造7座,15218平方米;膜結(jié)構(gòu),2001年建造40座,11。7萬平方米;懸索和膜結(jié)構(gòu)目前處于發(fā)展階段,用量還不大,專家預(yù)計(jì)每年將以20%的速度增加。
網(wǎng)架和網(wǎng)殼的設(shè)計(jì)規(guī)程正在修訂,將合二為一;膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程己經(jīng)出版,而高中檔膜材(如PTFE、ETFE)如今仍需進(jìn)口。目前,國(guó)內(nèi)已有多家膜結(jié)構(gòu)工程公司,承擔(dān)著眾多體育場(chǎng)館、機(jī)場(chǎng)、公園和街道景觀的設(shè)計(jì)和施工。
(二)高層重型鋼結(jié)構(gòu)
高層鋼結(jié)構(gòu)建筑是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科技水平的反映,又往往被當(dāng)作一個(gè)城市的標(biāo)志性建筑。從20世紀(jì)80年代至今已建成和在建高層鋼結(jié)構(gòu)達(dá)80多幢,總面積約600萬平方米,鋼材用量60多萬噸。北京和上海新建和在建高層鋼結(jié)構(gòu)就超過10幢。如上海環(huán)球金融中心(101層、高492米、用鋼量6。5萬噸)、中關(guān)村金融中心(建筑面積11萬平方米、高度為150米、用鋼量1。5萬噸)、LG大廈(建筑面積25萬平方米、高度為110米、用鋼量1。0萬噸)等。今后,全國(guó)每年將有200~300萬平方米高層鋼結(jié)構(gòu)建筑施工,用鋼量約45萬噸。
(三)鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)
鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)是充分發(fā)揮鋼材和混凝土兩種材料各自優(yōu)點(diǎn)的合理組合,不但具有優(yōu)良的靜、動(dòng)力工作性能,而且能大量節(jié)約鋼材、降低工程造價(jià)和加快施工進(jìn)度,同時(shí),對(duì)環(huán)境污染也較小,符合我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的方向。
自上世紀(jì)80年代開始,鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)在我國(guó)發(fā)展十分迅速,已廣泛應(yīng)用于冶金、造船、電力、交通等部門的建筑中,并以迅猛的勢(shì)頭進(jìn)入了橋梁工程和高層與超高層建筑中。
上世紀(jì)90年代,我國(guó)采用這種組合結(jié)構(gòu)建成了世界跨度最大的公路拱橋,如廣州丫鬢沙大橋,橋長(zhǎng)360米,重慶萬州長(zhǎng)江大橋,跨度420米,前者為鋼管混凝土拱橋,后者為勁性鋼管混凝土骨架拱橋。全國(guó)已建成的組合結(jié)構(gòu)拱橋已超過300座。
在高層建筑方面,建成了全部采用組合結(jié)構(gòu)的超高層建筑-深圳賽格廣場(chǎng)大廈,高291。6米,屬世界最高的鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)。全國(guó)已建成的采用組合結(jié)構(gòu)的高層建筑也已超過40幢。
(四)輕鋼結(jié)構(gòu)
輕鋼結(jié)構(gòu)是相對(duì)于重鋼結(jié)構(gòu)而言的,其類型有門式剛架、拱型波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)等,用鋼量(不含鋼筋用量)一般為每平方米約30公斤。門式剛架房屋跨度一般不超過40米,個(gè)別達(dá)到70多米,單跨或多跨均用,單層為主,也可用于二層或三層建筑,廠房單體面積已超過10萬平方米;拱型波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)跨度一般為8米,每平方米自重僅為20公斤,每年增長(zhǎng)約100萬平方米,用鋼4萬噸。門式剛架和拱型波紋鋼屋蓋都有相應(yīng)的設(shè)計(jì)施工規(guī)程、專用軟件和通用圖集。
我國(guó)輕鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展較快、應(yīng)用廣泛,主要用于輕型工業(yè)的廠房、倉(cāng)庫(kù)、各類交易市場(chǎng)、體育場(chǎng)館等建筑,全國(guó)每年新建輕鋼房屋面積共800萬平方米、用鋼約20萬噸。
(五)鋼結(jié)構(gòu)住宅
發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)住宅的自身優(yōu)勢(shì),可提高住宅的綜合效益:
1。用鋼結(jié)構(gòu)建造的住宅重量是鋼筋混凝土住宅重量的1/2左右,可滿足住宅大開間的需要,使用面積也比鋼筋凝土住宅提高4%左右。
2。抗震性能好,其延性優(yōu)于鋼筋混凝土。從國(guó)內(nèi)外震后調(diào)查結(jié)果看,鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑倒塌數(shù)量是最少的。
3。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件、墻板及有關(guān)部品都在工廠制作,其質(zhì)量可靠,尺寸精確,安裝方便,易與相關(guān)部品配合,因此,不僅減少了現(xiàn)場(chǎng)工作量,而且也縮短了施工工期。鋼結(jié)構(gòu)住宅工地實(shí)質(zhì)上是工廠產(chǎn)品的組裝和集成場(chǎng)所,再補(bǔ)充少量無法在工廠進(jìn)行的工序項(xiàng)目,符合產(chǎn)業(yè)化的要求。
4。鋼結(jié)構(gòu)住宅在建造和拆除時(shí)對(duì)環(huán)境污染較少,且鋼材可以回收,符合推進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)化和發(fā)展節(jié)能省地型住宅的國(guó)家政策。