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解析二手鋼結構廠房在建筑中的運用

根據美國金屬建筑行業(yè)分布的數據顯示，美國的建筑用金屬年銷售額增長加快，目前已經超過25億美元，年加工量也已經達到200萬噸以上。在我國，鋼在建筑中主要用于建筑鋼結構，鋼筋混凝土用鋼筋，鋼絞線，鋼絲，門窗等，而其中鋼結構用鋼只占10%左右，在我國1億噸的鋼產量中，真正用于鋼結構的僅有200萬噸～300萬噸。

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美國鋼結構建筑的主要市場分布是工業(yè)(生產用廠房、倉庫及輔助設施等)、商業(yè)(商場、旅館、展覽館、醫(yī)院、辦公大樓等)、社區(qū)(私有及公有社區(qū)活動中心及建筑如學校、體育館、圖書館、教堂等)、綜合等方面，分別占到46%、31%、14%和9%的份額。低層建筑中采用鋼結構是很普遍的。所謂低層建筑是指層高低于18米，層數不超過5層的工業(yè)廠房、倉庫、辦公室及其他的辦公和社區(qū)建筑等，其中兩層以下的非居住用樓房建筑占70%。

輕鋼建筑在一些發(fā)達國家已被廣泛應用于工廠、倉庫、體育館、展覽館、超市等建筑。所謂輕鋼是指以彩鋼板作為屋面和墻面，以薄壁型鋼做檁條和圈梁，以焊接"H"型截面物做主梁，現場用螺栓或焊接拼接的門式鋼架為主要結構的一種建筑，再配以零件、扣件、門窗等形成比較完善的建筑體系，即輕鋼結構體系。這種體系由工廠制作，現場按要求拼裝形成，具有自重輕、建設周期短、適應性強、外表美觀、造價低、易維護等特點。

高層及超高層鋼結構由于人類文化生活不斷提高，對高層、大跨度建筑的要求也就越來越高。而鋼結構本身具備自重輕，強度高，施工快等獨特優(yōu)點，因此對高層、大跨度，尤其是超高層、超大跨度，采用二手鋼結構更是非常理想。目前世界上**高，**大的結構采用的都是鋼結構，而歷屆奧運會的場館也多采用鋼結構。世界上目前已經建成的幾個純鋼結構建筑為目前世界上**高的超高層建筑。它們分別是1931年建成的102層、高381米的美國紐約帝國大廈，1969年建成的110層、高417米的美國紐約世界貿易中心(南北兩座)，1970年建成的110層、高443米的美國芝加哥西爾斯大廈，1996年建成的高450米的馬來西亞雙塔石油大廈等。

巨型二手鋼結構為高層或超高層建筑的一種嶄新體系，它是為了滿足特殊功能或綜合功能而產生的。它具有良好的建筑適應性和潛在的高效結構性能，是一種很有發(fā)展的結構。二手鋼結構為何悄然走紅

大跨度鋼結構多用于多功能體育場館、會議展覽中心、博覽館、候機廳、飛機庫等。**早跨度**大的平板網架是上世紀60年代美國洛杉磯加利福尼亞大學體育館。**大的雙層網殼是上世紀70年代在美國建造的休斯敦宇宙穹頂及新奧爾良超級穹頂。上世紀90年代在日本名古屋又興建了當今世界上**大跨度的單層網殼，建筑直徑229.6米，結構直徑187.2米，采用三向網格，節(jié)點為能承受軸力和彎矩的剛性節(jié)點。世界上**大的室內體育館是美國1996年奧運會的主體育館亞特蘭大體育館(擬橢圓形平面，186米×235米)，采用的是張拉整體體系的屋蓋，主要由索、桿、膜組成，是當今**有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N新型空間結構。1993年日本建成的福岡體育館，直徑222米，是當今**大的開合鋼結構屋頂，而使1989年建成的加拿大多倫多天空穹頂(直徑203米)降為世界第二跨度**大的開合結構。超過300米的屋蓋結構全部使用鋼板和型鋼組成，并不是**優(yōu)方案，近年來研究較為成功的是雜交(混合)結構，即桿、索、膜混合使用。

**為典型的例子是世紀之交的千年穹頂，該館位于英國倫敦泰晤士河南岸格林尼治，是當今世界跨度**大的屋蓋，穹頂酷像飛碟，直徑320米。從理論角度講，跨度再大的結構也是有可能實現的，在現實當中能否實現還有待于深入研究，但在橋梁方面，1000米左右跨度已經實現，世界上跨度**大的斜拉索橋為日本的多多羅大橋(全長為890米)，**大的懸索橋為日本的名石大橋(全長為1991米)，公路鐵路兩用**大跨度橋為香港的青馬大橋(全長為1377米)。世界**早的雙曲拋物面懸索屋蓋是著名的美國雷里競技館。

另外，歷屆奧運會、博覽會等都可以顯示鋼結構的發(fā)展水平。如1972年德國慕尼黑(覆蓋7.48萬平方米體育場的索網建筑群)，1976年加拿大蒙特利爾，1980年莫斯科，1984年美國洛杉磯，1988年韓國漢城(120米直徑體操館及93米直徑擊劍館都是索穹頂)，1992年西班牙巴塞羅那圣喬地體育館(128米)，1996年美國亞特蘭大佐治亞穹頂(186米×235米索穹頂)，2000年澳大利亞悉尼主體育場。

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機場和機庫都屬于大跨度結構，在工程中基本上也都采用鋼結構。如英國倫敦希思羅機庫(一期、二期)應是規(guī)模比較大的工程。而我國近年來建成的首都機庫采用三層斜放四角錐網格、焊接球節(jié)點平板網架，其跨度規(guī)模之大，在國際上是數一數二的。機場的鋼結構屋蓋由于建筑上的要求比較高，更是絢麗多彩。香港機場、馬來西亞機場都采用大面積單體網殼形式。目前，國際上以及我國都在流行一種波浪形曲面，樹狀支承以及直接交會的相貫節(jié)點的立體桁架體系，看起來雄壯而美觀。我國深圳機場、首都機場、上海浦東機場就是典型的例子。