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分析钢结构建筑2018年的发展趋势如何?

作者:admin 发布日期:2018/2/27 关注次数: 二维码分享

一、 钢材建筑物大趋势

尽管钢材作为建筑材料使用已经有近2000年的历史(公元58~75年,中国人用铁链建成了兰津桥)。

公元前541年,中国人就已经在黄河上造起了一座能行车马的浮桥。这便是较早的蒲津桥。这座桥不仅写下了中国建桥史上难以磨灭的一笔,而且在世界造桥史上,也落下了重重的一笔。这被称为天下黄河第一桥的蒲津桥,比波斯军队架设博斯鲁海峡浮桥还早48年,所以说,蒲津桥是人类历史上建造较早的一座浮桥。

开元九年(公元721—724),唐玄宗降诏新作蒲津桥。把竹缆绳改为铁缆绳,熔化铁水铸造铁牛作为锚固桥墩。于是,在河的东西两岸共八尊大铁牛作为地锚和锚墩。地锚和锚墩上下一体,座上是牛,座下是六根十余米的大铁柱子斜插地下。较轻的一个铁牛锚墩重达26吨,较重的一个铁牛锚墩重达45吨(图1)。这一巨大的工程用铁量达290吨之多。以当时唐朝年产铁千余吨计算,它用去了当时全国年产铁量的四分之一。

公元1730年,泡钢(由熟铁渗碳而成的钢),即碳化熟铁问世。

公元1767年,英国开始大量生产铸铁铁路轨道。

大批量工业化使用钢材(一般认为从公元1779年,在英格兰塞温河上建造科尔布鲁克德尔大桥开始)也已经有200多年时间了。

公元1779年,制铁大师约翰·威金森(Joha Wilkinson)协助阿伯拉罕·达尔比和他的建筑师T.F.普里查德(T. F. Pritchard)设计并建成了世界上较早的铸铁桥——英格兰塞温河上的科尔布鲁克德尔大桥(图2),桥跨度30m、高度12.2m,用了378吨铸铁。至今仍然在使用,接待着来自世界各地的观光客。作为产业革命以来的铸铁技术成果,这座诞生在英格兰的铸铁大桥,被誉为史无前例的大型结构物,自从这座大桥完工之后,不仅在市政工程、建筑领域、就是在工业技术史上也算得上是一座丰碑。该桥是第一次全部采用金属结构的大型建筑物。

真正意义上的现代钢结构建筑,是起始于公元1851年,约瑟夫·帕科斯顿设计和建造的伦敦世界博览会会场水晶宫。

公元1850年,首创酸性转炉炼钢的英国工程师,贝西默工艺,亨利·贝西默爵士(Sir Henry Bessemer)首次把空气吹进熔化铁的容器,烧掉杂质。在此之前,钢材是稀有和昂贵的。

公元1851年,第一次工业革命在英国结出了丰硕成果,大英帝国处于鼎盛时期,英女王邀请世界各国参加大英帝国举办的第一届世界博览会。约瑟夫·帕科斯顿(Joseph Paxton)仰仗现代工业技术提供的经济性、精确性和快速性,第一次完全采用单元部件的连续生产方式,通过装配式结构的手法来建造大型空间,设计和建造了伦敦世界博览会会场水晶宫(图3,图4,图5)。只用6个月就建成了长563m、宽124m、较大跨度22m、较高顶棚高度33m;约9万m2的建筑面积。水晶宫经历了从设计构思、制作、运输到较后建造和拆除的全过程,是一个完整的预制建造系统工程。曾经是19世纪前半期的铸铁技术总检阅之一。尽管是马拉肩扛,却首创了工厂预制构件,现场装配的技术模式,是现代建筑(钢材骨架和玻璃幕墙)的开山之作。1936年,水晶宫毁于员工厕所引起的火灾。

钢结构工程

钢结构建筑的一个主要特点就是创新性。100年来,建筑新材料、新工艺和新体系不断涌现,人们对建筑功能和建筑造型的理解也发生了翻天覆地的变化。钢结构建筑另一个特点是使建筑高度产业化。除了相对落后的地区,或是大型和高大的建筑物之外,整个世界建筑业都在向着大批量工业化生产方向靠拢。这一切在很大程度上都得益于钢材的高强度和易加工性。

20世纪的许多建筑大师首先都是把住宅建筑作为自己的试验场地,来试验各种新型建筑体系、建筑工艺和建筑材料,尤其是钢材,成功之后再推广应用到大型和高层建筑物上。

较早在住宅建筑里采用钢材的人是19世纪著名的比利时新艺术派建筑师维克多·霍塔,其经典之作是他1898年在布鲁塞尔设计的私家住宅,现在已经改建为霍塔纪念馆。他不但在建筑物立面使用了大量的钢材,在内部也采用了钢材结构,效果极富有感染力。

在住宅里使用钢材作为承重骨架,则起源于德国鲍豪斯学派。画家乔革·玛恰和阿道夫·迈耶为1923年的德国鲍豪斯展览会设计了一套实验钢材骨架住宅。

在将近一个世纪的历史行程中,通过几代人的苦苦追寻和持久探索,钢结构住宅技术终于越来越成熟。在澳大利亚、美国、加拿大、日本和欧洲,都广泛采用钢材作为建筑承重结构材料。主要原因是钢材加工工艺在不断的进步,质量越来越好。另外,钢材本身的性能优越,特别适合大批量工业化生产,对环境的危害小。因此,钢结构住宅在全球范围内都受到了追捧。

进入20世纪90年代以后,由于传统的木骨架住宅受到环保、造价、生产技术和制造工艺等方面原因的逼迫,迫使美国人对成熟的木骨架住宅技术进行改造和发展,并加入新的发明创造,开发出了冷轧钢骨架住宅。这才真正使得钢材骨架住宅在全球范围内得到快速普及。

另外,钢材作为建筑材料,提供了极其稳定的价格,也提供了出众的性能特性。钢材的尺寸稳定,质量始终如一。钢材不会腐烂、翘曲、劈开、破裂或蠕动。白蚁不会吃它,并且不会燃烧。所有这些优点,加上木材的难题长期存在,所以世界各国的钢材产业和建筑产业都在加紧参与这个新市场。澳大利亚、新西兰、美国、加拿大、日本和欧洲,都在加紧推广冷轧钢材骨架住宅。较近几年来,冷轧钢材骨架住宅的新技术、新材料、新工艺和新体系正在不断的推陈出新,日新月异,让人有点目不暇接。

在20世纪90年代初期,美国全国各行各业(政府、建筑行业、钢铁行业、制造业、各种各样的社会组织和消费者)突然一起奋力,以迅雷不及掩耳的速度推出了冷轧钢材骨架体系住宅,使得住宅产业化和工厂化制造住宅技术有了突飞猛进,并迅速普及到了全球范围内(美国、加拿大、澳大利亚、新西兰、日本、欧洲),在中国也能够见到少量的冷轧钢材骨架住宅。在美国,不但早已把预制成型的冷轧钢材骨架用于多层和高层建筑的内隔墙和楼层上,现在已经把预制成型的冷轧钢材骨架用于重钢或钢筋混凝土框架结构大厦的外墙上。

到2000年左右,美国的镀锌冷轧钢材住宅就激增到了325000套。到2000年,澳大利亚的钢结构住宅已经占到整个住宅总数量的50%。在日本,到20世纪90年代末,钢结构住宅占到了71%。在欧洲,甚至是北欧寒冷地区,钢结构住宅也十分普及。

由于钢结构抗震性能好,所以发达国家的大多数高层建筑都是采用钢结构。由于钢筋混凝土结构造价较低,所以发展中国家的大多数高层建筑都采用钢筋混凝土结构。

目前除了大型水利设施(水库大坝)、桥梁(桥墩)、机场(跑道)、高速公路(路面)和大型建筑物的基础必须要采用耐压、抗渗漏的钢筋混凝土外,发达国家建筑物主体部分基本上都是采用不同建筑体系的钢结构建筑,这才给节能和绿色建筑提供了坚实的产业化基础。

20世纪初,美国的新建建筑物就已经很少再采用古西腊的罗马柱、中世纪的塔楼和钟楼作为流行的建筑要素了,二次世界大战结束后,日本的新建建筑物也摈弃了古西腊的罗马柱、中世纪的塔楼和钟楼,但迄今为止,中国很多业主和地产商还在乐此不疲的把古西腊的罗马柱、中世纪的塔楼和钟楼这些西方建筑的老古董作为新建建筑物的重要要素加以应用和炫耀。

在我国,钢结构建筑仍然处在初期启蒙阶段,与发达国家还存在着巨大的差距,建筑师和结构工程师的思维基本还停留在钢筋混凝土框架结构体系上。

目前大多数建筑设计人员都是学土木工程的,只熟悉“梁柱式”建筑体系和“砌块类”建筑维护结构,设计的建筑物都是四平八稳的箱型构造,对千奇百怪的钢结构建筑体系和钢材建筑物非常生疏。

近年来,虽然政府和一些企业在大力推进钢结构建筑,但由于历史上钢结构政策原因(因钢材产量低,所以一直都是限制发展钢材建筑物),我国的钢结构教学严重滞后于钢结构建筑实践,大多数高等院校都没有开设或砍掉了《钢结构》这门课程。即使开设了《钢结构》课程,也只有60学时(20世纪50年代我国高等院校开设的《钢结构》课程尚有300学时),根本就学不到什么东西。钢结构教科书也只是在《材料力学》(根据1962年5月审订的高等工业学校“材料力学教学大纲(试行草案)编制的1964年版教材)课程上稍加延伸,主要内容都集中在单根构件的力学设计上,《钢结构》教材和《材料力学》教材几乎就没有太大的差别,其力学模型都还是简支梁。

另外,目前国内基本上还没有《钢材建筑学》教材,所以多年来高等院校建筑学专业只能讲授《土木建筑学》,无法讲授《钢材建筑学》。由于缺少钢结构建筑体系和钢结构建筑物造型内容的介绍。这就使得国内建筑院校学生对20世纪涌现出来的各种不同类型的钢结构建筑体系和钢材建筑物造型十分陌生,造成目前钢结构设计和钢材建筑物设计人才奇缺。

中国目前如此大规模的建设量在当今世界范围内和世界建筑历史上都是非常少见的,但数千年,乃至上万年不变的建筑结构、建筑材料和建造方法已经使中国成了“较大的建筑浪费国”。其中实心粘土砖每年要毁田12万亩。而建筑物在建造、使用和报废阶段,其直接和间接的能源消耗已经占到全社会总能耗的46.7%,建筑业已经对社会造成了沉重的能源负担和严重的环境污染。我国建筑中98%的住宅为高耗能建筑,新建住宅中,也只有5%符合现阶段的节能标准(与发达国家的能源标准就相差更远了)。我国的单位建筑面积能源消耗量是同等条件下发达国家建筑能耗的3倍,夏季城市电能消耗40%都用到了空调上。如果短时间内不作彻底的解决,将对中国目前和未来经济的发展造成不可估量的损失。由于国际上根本就没有可供我们借鉴的经验,现在从城市到乡村,钢筋混凝土框架结构加砌块维护建筑物都是采用同样的建造、使用和报废方法,所以其危害要比50年前的围湖、开山造田所形成的危害大得多,后果还要更加严重。

期望中国的建筑物,包括住宅都要适应时代特点,顺应现代建筑思想和建筑材料的进步,不要总是以“梁柱体系”和“秦砖汉瓦”这一万年的“不变”去应对当前世界建筑体系和建筑材料日新月异的“万变”。

21世纪的中国建筑应该尽量去“求大同(尽量符合国际建筑惯例),存小异(适当保留一些中国建筑特色)”,赶紧扔掉别人嚼过的馍,不要顺着100多年来别人已经踩过的脚印前进,再去重复发达国家早在19世纪就已经试验过的建筑思想和风格,更不应该重走日本“明治建筑”的老路,去建造一些假冒的西方古董建筑。现在参与全球范围内过去和现在所讨论的“住宅里面应不应该裸露钢材”这类课题还来得及,不要再去讨论什么“真砖外面应不应该贴假砖”了。

二、钢结构建筑发展趋势

近20多年来,随着冶金、制造和材料科学的进步和发展,发达国家的钢结构建筑发生了突飞猛进的进步。

在我国,钢结构建筑仍然处在初期启蒙阶段,与发达国家还存在着巨大的差距,建筑师和结构工程师的思维基本还停留在钢筋混凝土框架结构体系上。

目前大多数建筑设计人员都是学土木工程的,只熟悉“梁柱式”建筑体系和“砌块类”建筑维护结构,设计的建筑物都是四平八稳的箱型构造,对千奇百怪的钢结构建筑体系非常生疏。

近年来,虽然政府和一些企业在大力推进钢结构建筑,但由于我国的钢结构教学严重滞后于钢结构建筑实践,大多数高等院校都没有开设《钢结构》这门课程。即使开设了《钢结构》课程,教科书也只是在《材料力学》(根据1962年5月审订的高等工业学校“材料力学教学大纲(试行草案)编制的1964年版教材)课程上稍加延伸,主要内容都集中在单根构件的力学设计上,《钢结构》教材和《材料力学》教材几乎就没有太大的差别,其力学模型都还是简支梁。

另外,目前国内基本上还没有《钢材建筑学》教材,所以多年来高等院校建筑学专业只能讲授《土木建筑学》,无法讲授《钢材建筑学》。由于缺少钢结构建筑体系和钢结构建筑物造型内容的介绍。这就使得国内建筑院校学生对20世纪涌现出来的各种不同类型的钢结构建筑体系和钢材建筑物造型十分陌生,造成目前钢结构设计和钢材建筑物设计人才奇缺。

由于对钢结构建筑和住宅的宣传和普及教育不够,人们对钢结构建筑和住宅还存在着很大的误解,认为只有采用“梁柱体系”和“秦砖汉瓦”建造的建筑物才是“永久性建筑”,而采用其它建筑结构体系和建筑材料的建筑物都是“临时建筑”或“简易房”。较具有代表性的例子就是深圳新、老高交会馆了。在深圳“老”高交会馆随处都可以见到现代钢结构建筑要素和特征,例如大跨度空间桁架、全立面玻璃幕墙、轻质外墙挂板、大跨度波纹钢屋顶、有桅杆的张力结构等(图6),而且其造型新颖、飘逸、亮丽,是“梁柱体系”和“秦砖汉瓦”建筑物根本无法比拟的。就是这样一栋充分体现了现代钢结构建筑优势的建筑物却被错误的定义为“只是一个钢管材料的‘临时建筑’”(21世纪经济导报,2005.10.13日报道),要被“拆”除掉,而取而代之的“永久性建筑”——深圳“新”高交会馆却是典型的“四平八稳”的“梁柱体系”建筑物,“梁”是带有张拉弦杆的巨型箱式梁,“柱”是钢筋混凝土柱(图7)。伟大的物理学家和发明家,亚力山大·格拉哈姆·贝尔在发明空间桁架结构称之初,曾经骄傲的宣称:这种结构体系(即“钢管材料的‘临时建筑’”)不仅可供类似风筝和飞机等轻型骨架之用,也可以供其他任何结构使用,特别是可以广泛应用于建筑物中。在贝尔发明空间桁架结构之初,就有报道称:“给建筑界带来新观念的这种结构,必将成为未来建筑的重要元素”。如今,在现代钢结构建筑中,确实是随处都可以看到贝尔的建筑结构思想。由此看来,建筑技术落后并不可怕,怕的是思想和观念的落后。

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三、钢结构建筑与现代建筑

实际上,现代建筑几乎就等同于钢结构建筑。

在很长的一段时间内,国内一直都是限制钢结构建筑的发展,一直到了20世纪90年代,有关部门才发觉应该鼓励和促进钢结构建筑发展。

国内高等院校长期不开钢结构课程(现在土木工程专业48门课程中虽然只有一门《钢结构》课程,但却并不是所有建筑院校都开设它)。大学里的专业设置就像封建帮会,江湖老大凭借着过去的武功,各自占据着一个“码头”,不容外人染指,是针扎不透,水泼不进。每人都在自己熟悉的一亩三分地(专业)里领着徒子徒孙们玩耍。由于缺少不同建筑技术体系之间以及和其它各种学科之间的“异花授粉”,近亲繁殖、品种退化的现象非常严重。

由于目前大多数建筑设计人员都是学土木工程的,只熟悉“梁柱式”建筑体系和“砌块类”建筑维护结构,设计的建筑物都是四平八稳的箱型构造,对千奇百怪的钢结构建筑体系非常生疏。

实际上到了1890年,钢骨架建筑(skeleton construction)或框架结构(Frames Structure)就已经基本完善,办公大楼、百货公司和仓库都可以采用该结构体系建造。发达国家(包括日本)的市政(尤其是城市中心)建设从此就告别了“土木建筑”,而进入了“钢结构建筑”时代。建筑教育和科研也随之发生了重大变化,车、钳、铆、锻、焊、钣金、冲压、滚轧、翻砂、铸造、紧固件和传动链,以及像钢丝绳这样的特殊建筑材料的设计、加工、制造、连接,安装、维护和保养,也就成了建筑专业学生的必修课或选修课。另外,钢结构建筑热力特性也不能像砌块类建筑那样,光依靠增加墙体厚度(即建筑师经常所说的“几坯砖”)来保证,而是要依靠各种建筑材料的保温特性和建筑围合的气密性来保证;如果要进行产业化大生产,学生们还应该去学习计算机辅助制造系统(CAM)和柔性制造系统。

进入20世纪90年代之后,由于大量的大型钢结构建筑大量涌入到中国,回避是不行了,发展钢结构建筑已经成了一项非常必要和十分紧迫的任务,但由于早先很多建筑院校都取消了钢结构和木结构课程,因此就只好让现有建筑人员中赶紧补上钢结构知识这一课。当“玻璃幕墙”、“铝扣板”、“石材干挂”、“门式刚架”、“膜结构”、空间网架、Stucco、冷轧钢骨架住宅这些新型建筑产品进入中国市场后,相关企业实在没有办法,就只好从相近专业里寻找技术人员来自我培训。

四、 建筑围合与建筑结构

我国的钢结构教学严重滞后于钢结构建筑实践,近年来国内提倡发展钢结构建筑,基本上也就是一些结构专业的人在唱独角戏,建筑学专业的人附和的并不多。所以只有《钢结构》,而没有《钢材建筑学》。书店里仅有的几本(不到5本)从国外翻译过来的钢材建筑学书籍,也都是摆放在结构类书架上,似乎钢材只配做结构,不配表现建筑造型。

由于没有建筑学专业的介入,钢结构独角戏很难唱。建筑学的教学内容主要还是古典建筑物、古典建筑要素和古典建筑表现与造型。《钢结构》教科书也只是在古典材料力学课程上稍加延伸,主要内容都集中在单根构件的力学设计上。缺少钢结构建筑物表现手法、钢结构建筑要素与造型,以及新型钢建筑结构体系内容的介绍。

在古代(东西方基本一样),建筑围合与建筑结构(即建筑围合)是融为一体的,并没有严格的区分建筑设计和结构设计。

1747年,法国人创建了世界上第一所工程结构学校——巴黎道路桥梁学校,这时候结构设计与建筑学才出现了明显的分离,这之后的结构设计基本上都是依附于建筑围合和建筑造型,建筑结构也都被建筑围合包围起来,而不被人注意。

1889年,有着丰富的铁路高架桥设计和建造经验的工程师埃菲尔(Eifel),为巴黎世界博览会设计了专门用来表现建筑结构的300m高的埃菲尔铁塔。却遭到了当地的艺术家和文化名流的猛烈批评。

20世纪之后,随着各种新型钢结构建筑体系的问世,建筑围合和建筑结构之间的关系又变得非常微妙起来了,有时甚至是钢结构体系在引领建筑造型和建筑表现向前发展(例如张力结构)。

如今,钢材和建筑围合的关系对于表现现代钢材建筑物的视觉效果和建筑特色已经变得非常重要。下面就列出建筑围合和建筑结构之间的5种基本关系:

结构完全位于建筑围合之内(图8,伦敦30大街,Mary Axe大厦,采用交叉管状构件的预制节点斜肋构架,建筑师,福斯特及其合伙人)。

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结构位于建筑围合的平面之内(图4,伦敦,采用铸钢螺栓节点,裸露的钢材框架,建筑师,迈克尔·霍普金斯及其合伙人)。

钢结构

内部结构延伸到建筑围合的外面(图5,普利茅斯西部晨报大厦,预制的钢铁“长牙”支撑着玻璃幕墙,建筑师,尼古拉斯·格瑞米修及其合伙人)

半独立的外部结构支撑着外墙、玻璃幕墙或屋顶。

结构完全位于建筑围合之外。

五、冷轧钢材骨架住宅

早在1928年,在纽约就已经建造了轻规格钢材住宅。在第二次世界大战之后,凭借战争成果,有了丰富的钢材,很多钢材公司都指望把住宅建筑当作利用制造能力获利的手段。

在1930年的时候,有很多公司都开发出了新的焊接技术,首先开始的就是建造钢材骨架住宅,努力为这些新技术创造巨大的新市场。

1932年芝加哥世界展览会就已经展示了钢材骨架住宅。

在1940年末,1950年初,许多公司就开始用轻规格钢材建造住宅。这些公司中做著名的就是Lustron住宅公司了。他们在靠近美国钢材生产中心的俄亥俄州和宾夕法尼亚州建造了100套,或许是1000套住宅。

1946年,康奈尔大学的乔治·温特尔博士首次为冷轧钢材制定了规范。

二战后,镀锌钢板问世。

Lustron住宅公司和其它的公司发现无法和低成本的木材竞争。他们也遇到了热力和生锈问题。从当时的(技术和成本)情况来看,这些住宅可能都没有使用镀锌材料。

到了1950年后期,轻规格钢材骨架在美国高层建筑里变得很普通。早在1970年,期待优质住宅的高端住宅买家就已经开始在他们的建筑中使用轻规格钢材替代木材。

在1980年,轻规格钢材定制住宅市场开始兴旺起来,并且许多公司都活跃起来,例如亚特兰大的Advanced Framing公司、德克萨斯州的Tri-Steel公司和洛杉矶的California Homes都开始供货

在1980年后期,由于伐木工业首先结束了采伐原始森林,建造商开始全面经历木材产品的质量下降。木材产业开始用工程木材产品应对昂贵的实心的锯木木材。

生产建造商开始寻找可以替代的产品。在1991年末和1992初,在4个月里木材的价格增加了80%,并且许多的建造商立即开始使用轻规格钢材,迫使转包商在全然不了解轻规格钢材之前就开始使用轻规格钢材。

这个突然的变化对于轻规格钢材既有好的一面,也有坏的一面。好消息是许多人开始认识轻规格钢材,坏消息是许多分包商还没有摆脱过去失败的阴影,还未准备好购买并与轻规格钢材打交道。

即使你可能听到过和轻规格钢材打交道是多么困难的故事,但好的消息也不绝于耳,在1990年初,钢材、工具和紧固件制造商就开始关注轻规格钢材了。在过去的十多年里,由于产业自身的发展,和轻规格钢材打交道已经变得200%容易。

退回到1994年,当木材销售价格是178美元/m3时,用轻规格钢材生产骨架项目就可以和木材竞争了。今天当木材销售价格是148美元/m3时,就必须要激烈竞争了。

在1992年初,木材销售价格是212美元/m3。今天的木材销售价格大概是121美元/m3。带有许多重复设计的汽车旅馆和疗养院可以和木材竞争,如今采用轻规格钢材刚好和低成本木材处于平手。

钢材骨架从来就没有过像20世纪90年代那样的大范围的用在住宅建筑上。在20世纪90年代初期,美国大约有55000套住宅是采用镀锌钢材建造的。

1996年,由美国钢铁协会(AISI)开发,由美国钢铁协会住宅咨询组的说明性方法小组委员会领导。由美国钢铁协会(AISI)、美国住宅和城市发展部(HUD)和美国全国住宅建造商协会(NAHB)提供资助,由美国全国住宅建造商协会研究中心(NAHBRC)执行,历时4年,完成了《住宅冷轧钢骨架说明性方法96版》。这项研究和开发程序得到了指导、咨询和工程委员会的帮助和指导。这些委员会分别代表钢材制造商、钢材生产商、规范官员、学术团体、研究人员、专业工程师和有冷轧钢骨架经验的建造商的利益。

紧接着于1997年又推出了《住宅冷轧钢骨架说明性方法97版》。

1997年(图15),中国深圳从美国引进了的冷轧钢材骨架住宅。

在1998年,美国钢铁协会(AISI)的成员公司成立了住宅钢材合作企业(RSP)。这个组织的使命是创造一个能够和鼓励在住宅建筑里应用、节约和普遍使用钢材的环境。住宅钢材合作企业(RSP)的活动将包括创造标准、培训骨架施工人员和其它的商业伙伴、定义有效的分销渠道和在新住宅买家市场里促进消费钢材骨架。

2000年,在早先的二个版本(即96版和97版)基础上,根据《冷轧钢材结构构件设计规范》(AISI,1986),由Nader R. Elhajj专业工程师和Kevin Bielat为北美钢材骨架联盟(NASFA)开发出了《住宅冷轧钢材骨架说明性方法2000版》。

到2000年左右,美国就激增到325000套镀锌钢材新住宅。

2001年,根据美国钢铁协会《冷轧钢材结构构件设计规范》(AISI,1999),编著推出了《住宅冷轧钢骨架说明性方法2001版》。

2002年,笔者根据美国钢铁协会《冷轧钢材结构构件设计规范》(AISI,1986)编著了《低层轻钢骨架住宅设计——工程计算》一书、并在此书的理论基础上编著了《低层轻钢骨架住宅设计、制造与装配》和《轻(钢或木)骨架住宅》这二本书,这二本书详细介绍了2000年颁布的《住宅冷轧钢骨架说明性方法》

2004年,又根据美国钢铁协会《冷轧钢材结构构件设计规范》(AISI,1999),编著推出了2001年颁布,2004年勘误的《冷轧钢骨架标准——一和二个家庭住所说明性方法》。

笔者还将根据美国钢铁协会《冷轧钢材结构构件设计规范》(AISI,1999),编著《钢结构计算》和《钢结构住宅选型设计》这二本书。

当前是什么力量在驱使着住宅建筑里大量使用钢材骨架?大部分都归结于木材市场上的二个变化对它的它的影响。首先,木材价格正在上升,并且非常的不稳定。第二,木材质量下降,因为木材公司只有较小的树木可砍伐(大部分老树都已经砍伐光,并且在公众土地上的树木受到了保护)。

钢材作为建筑材料,提供了极其稳定的价格,也提供了出众的性能特性。钢材的尺寸稳定,质量始终如一。钢材不会腐烂、翘曲、劈开、破裂或蠕动。白蚁不会吃它,并且不会燃烧。所有这些优点,加上木材的难题长期存在,所以世界各国的钢材产业和建筑产业都在加紧参与这个新市场。澳大利亚、新西兰、美国、加拿大、日本和欧洲,都在加紧推广冷轧钢材骨架住宅。较近几年来,冷轧钢材骨架住宅的新技术、新材料、新工艺和新体系正在不断的推陈出新,日新月异,让人有点目不暇接。

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