王喆:尊敬的各位领导、各位嘉宾,大家上午好!欢迎大家出席今天的论坛,我是中国建筑标准设计研究院王喆。中国建筑标准设计研究院举办本次钢结构前沿技术发展论坛,也是中国建筑标准设计研究院建院60周年系列活动之一。今天的论坛将有11名知名专家学者,围绕钢结构领域最新的研究成果、工程案例和钢结构住宅产业化发展展开介绍分享和讨论。本次论坛由安徽鸿路钢结构股份有限公司协办,建筑结构杂志社承办。下面我向大家介绍莅临会议的领导和演讲嘉宾。
演讲嘉宾:
◆聂建国,中国工程院院士 清华大学教授
◆郁银泉,中国建筑标准设计研究院 副院长、全国工程勘察设计大师
◆范重,中国建筑设计院有限公司总工、全国工程勘察设计大师
◆李国强,同济大学教授
◆张同亿,中国中元国际工程有限公司副总裁
◆童根树,浙江大学教授
◆杨强跃,杭萧钢构(集团)股份有限公司副总裁 总工
◆施刚,清华大学教授
◆温静,中国建筑标准设计研究院住宅产业化中心副总建筑师
◆黄绸辉,台湾润泰集团-润铸建筑工程(上海)有限公司副总经理
◆李利民,中国建筑标准设计研究院钢结构所高工
◆丁小明,安徽鸿路钢结构(集团)股份有限公司 副总经理
请中国建筑标准设计研究院 副院长、全国工程勘察设计大师郁银泉致辞。
好多专家,期待钢结构技术内容,楼主继续。
发表于 2016-10-21 嘿嘿 正在进行
郁银泉:尊敬的各位来宾、女士们、先生们,大家上午好!今天我们在北京共聚一堂,隆重举办“钢结构前沿技术发展论坛”,汇聚行业智慧,凝聚行业活力,深入研究分析为推动中国钢结构技术发展做出努力。在此,我谨代表中国建筑标准设计研究院对各位嘉宾的到来,表示热烈的欢迎和衷心的感谢。
今年恰逢中国建筑标准设计研究院建院60周年,1956年10月,由国家主导成立了国家建设委员会标准设计院,以推动中国建筑领域标准和标准设计的创立和发展。60年来,中国建筑标准设计研究院始终以服务工程建设标准化,推动行业技术进步为己任做出卓越贡献。中国建设标准设计研究院联合国内多家机构,举办系列高端技术论坛的形式纪念建院60周年,并回馈行业与社会。特举办“钢结构前沿技术发展论坛”,为大家提供一个钢结构技术交流与分享的平台,共同讨论研究我国钢结构前沿技术,助推钢结构建筑发展。与发达国家相比,我国钢结构建筑的发展还有一点差距,钢结构建筑在我国建筑行业中所占比例为5%。而在日本、欧美等发达国家,这一比例为30%左右。今年年初,李克强总理的政府工作报告中指出,积极推广绿色建筑和建材,大力发展钢结构和装配式建筑。近期国务院办公厅印发关于大力发展装配式建筑的指导意见,提出力争用10年左右的时间使装配式建筑占新建建筑面积比例达到30%,作为装配式建筑的重要形式之一,钢结构建筑受到广泛关注。政府制定了多项扶持政策,鼓励和引导在工程建设中采用钢结构,积极推动装配式建筑的发展。面对国内钢铁产能过剩的情况,大力发展钢结构建筑,淘汰钢结构落后产能,这是有效化解钢铁过剩产能的有效途径之一。作为钢结构建筑的重要支撑,钢结构建筑技术显得尤为重要。
作为中国城乡建设领域的技术引领者,中国建筑标准设计研究院一直致力于助推钢结构技术在中国建筑领域的应用与推广。多年来,主编高层民用建筑钢结构技术规程、钢框架混凝土墙体技术规程、多高层民用建筑钢结构等钢结构领域的标准规范和图集,推动钢结构技术的应用与普及。2000年北京奥运会举世瞩目,我们参与国家体育场鸟巢的钢结构设计,这是当时世界上最大的单体钢结构建筑,圆满完成任务。依托钢结构及装配式建筑的双重技术优势,标准院再度站在行业发展前沿,提出以建筑设计为核心,以结构选型为基础,工业化维护和内装为支撑的钢结构住宅2.0新理念研发出成套技术,全力打造我国钢结构住宅升级版。
让我们携手共同努力,为中国钢结构技术的发展做出自己应有的贡献,谢谢大家。
王喆:门式刚架结构是典型的装配式建筑,这几年在厂房、物流、仓储领域应用的非常广泛。院长讲演给我们带来今年8月份刚刚颁布实施的新规范理解,有请中国建筑设计有限公司总工程师范重演讲,题目是“开合屋盖结构与相关技术标准的最新进展”。
范重:很荣幸参加中国建筑标准设计研究院成立60周年庆典的系列活动。我来自中国建筑设计院有限公司。多年来,标准院在我们国家钢结构、超高层钢结构和大跨,包括装配式建筑方面,是非常高端的平台,主持编制大量的标准图集,为我们在座的同行提供很好的平台。
开合屋盖的形式。我们国家最早策划的大型开合屋盖是鸟巢建筑,国家体育场。开始投标方案就是带有开合屋盖,开合面积比较大。但随着后期的优化,活动屋盖就取消,它的影响和研究成果我们慢慢地延续下来。作为设计单位,我们对这个问题非常关注,也做了积累,最后主编相应的技术标准。关于开合屋盖有很多形式,但归根到底是由活动的部分和固定的部分两部分组成,活动的部分怎么开启屋盖,我们把它进行分类。平行的开启,沿着平行的轨道,可以沿着屋面的曲面开启,以及垂直上下开启,这种形式都是可以的。当然了开启是单层的,也有可能是多层的,这是它的一些空间图片。还有一些旋转开启和顶升开启,基本的平面是圆形的。更复杂的一些是旋转开启的,网球场像照相机快门一样可以旋转开启。还有一种开启方式,折叠开启,包括水平和空间的折叠,以及放射的折叠。这都是有工程实力背景。
开合屋盖和普通的结构是不一样的,有相应的驱动控制装置,从而保证屋盖的运动。我们把活动屋盖驱动方式划为五类,第一类是轮驱动,大家看塔吊都是轮式驱动。它的优点就是驱动系统与台车一体化,电机通过减速器驱动车轮,原理比较简单,结构紧凑,效率比较高。但它适用的是坡度比较小的轨道,驱动力比较小。因为传递是靠摩擦力,如果下雨结冰摩擦力就会小很多,安全性能不够。精度不是很高,但这个用的比较多。看起来有点像行走式的门式结构。钢丝绳的驱动,这是我们做开合盖的时候常用的方式。这是电机,通过钢索驱动屋盖实现开合,剖面屋顶可以是四周下滑打开牵引正拉,然后再牵上去,平的屋面通过两端的伸拉也可以实现开合。这个控制精度比较好,成本比较低,驱动力比较大。这个还会出现一些两端控制不同步的情况,现在的技术措施可以保证钢索牵引的速度比较平衡。齿轮齿条,这是一种传动力比较大的,精度可靠的一种传动方式。因为齿轮齿条可以紧密的扣在一起,精度比较高,传动力也很大,维护和保养比较方便。它的缺点就是对安装的精度很高,维护也是需要的,不能让齿条积冰、积灰,维护的费用比较高。制作加工的成本比较高,与普通轨道相比,特别是曲面的屋面需要做曲线型的齿条,也有很多工程的应用。链条有点像自行车的飞轮和链条驱动方式,介于钢丝绳迁移和齿轮齿条之间,这是简单运行方式。一般情况下驱动力可能是中小型的,这是驱动的原理,有主动也有被动。液压驱动,一般的情况是非常可靠,我们现在很多事故当中,包括结构的卸载都用液压提供动力,这个动力很大,从而实现结构的运动和翻转。它的特点就是行程比较短,所以适合角列式的开合,不适合我们上百米的行程。
开合屋盖的典型特点。密封性和防水也需要隔音,屋盖关起来就是室内的空间,会有文艺的活动或演唱会,所以音响要求很高,需要特殊的装配。这是两个活动盖之间对起来以后,还有填空。如果一旦渗漏的话,正好处于房间的中间,不像一般的是在旁边的位置。很多不同的构造,这两边的活动盖,这边有点像一个小的棚子,这是在下面进行叠合。包括竖向的构造和侧面的构造。这是比较复杂的方式,两边都在对扣,这个构造是非常经济的。所以我想活动盖的设计和我们普通的结构设计,应该有很大的区别。除了它是一个可动的结构,机械和控制,包括密封构造都是非常重要的,需要特殊的研究。应该说活动屋盖,我们倾向于轻型的结构,但现在没有其它的材料,比如说透光的以及金属屋面都是有的。另外,活动屋盖有特殊的地方,有一个行走装置,下面有轨道,这个轨道通常行走的时候是甩在室外的。所以围绕着轨道和台车还有一个封闭的空间,这个空间的封闭是很复杂的,因为很多的结构构件是需要穿插的。这是驱动系统和固定屋盖,这相当于又做了一个槽。
国外开合屋盖的发展情况。现在国内外的开合屋盖的工程很多,在座的同志可能有的都接触过了,我想它会是一个比较快速发展的方面。最早大家接触防水的工具是雨伞,最早的技术源于1954年德国建筑师FreiOtto提出了开合膜,所谓柔性开合。刚开始提出柔性开合,代表性的就是加拿大蒙特利尔的奥林匹克运动场。通过柔性膜结构折叠的方式,从而实现屋盖的开合。中间是膜结构,旁边是固定屋盖,但因为是最早的膜结构,所以它膜折叠和打开的时候,包括在风荷载的情况下很容易出现破损,所以出现了工程事故,某种意义上有不成功的地方。美国1961年匹斯堡市民体育场也是一个案例。应该说膜结构的快速发展80年代末到现在,如果按照地域来分美洲国家,特别是美国开合屋盖的建筑很多,包括加拿大的相关建筑。新太平洋西北棒球场,这是门式开合的,规模比较大,至今未建成。休斯敦安然棒球场,看台的上端是由混凝土结构做支撑的。米勒运动场,这是旋转开合的。为什么美国比较流行?因为美国人特别喜欢棒球,特别是适合棒球场,因为棒球场和普通的运动场不一样,而且看台还是单边的,有很多赛事是按照日程来排的,不受天气的影响,所以提供了很大的便利。瑞兰特体育场,这是橄榄球的体育场,这个规模相当大。达拉斯牛仔队体育场是09年竣工,马鱼林棒球场。从这些运动场来看,美国运动场的数量相当多,特别是先进的体育卢卡斯石油体育场,这是美式足球的体育场。卑诗体育场,这是加拿大的。旁边是膜结构,中间是一个开合屋盖,这类的开合屋盖是一个比较流行的趋势,放射型布锁。英国千年球场和温布尔顿球场,法国温网的时候可以看到。温布尔顿球场这是非常有代表性,它经过多次改造,这是最后一次改造形成的开合方式。温网是网球著名赛事之一,这也是英国人的骄傲。温布利体育场,这是最大的开合屋盖,中间是敞开的,只是在旁边有一个小的开合屋盖,这是任意位置靠的,主要的目的就是根据日照的角度不同来进行开合,让更多的阳光留在运动场。有了开合屋盖,比赛需要遮雨的时候就关上,没有雨的时候就打开,让阳光照进来。现在流行的方式不是整体开合,因为整体开合的成本比较高,而且都是局部开合,德国的维尔廷斯竟技场。马德里的,这是西班牙的。俄罗斯现在也有这样的屋盖,日本在亚洲里还是比较多的。新加坡也有。
我国的发展情况,近些年大型场馆在陆续建设,最早是黄龙体育中心网球馆,这是2000年建成的,四五千人规模。上海旗忠网球中心,南通体育会展中心,鄂尔多斯东胜体育场,国家网球中心,绍兴体育中心。武汉光谷国际网球中心,这是去年刚刚竣工的,世界女子WTA的故乡。
开合屋盖规程。世界各国来看,规程都不是很完善,星星点点的与其它结构不一样。日本在1993年有了开合屋盖的技术指南,这是属于推荐性的指南。国外相关的论著也有,但系统性和全面性都不是特别多,对我们国内有指导作用的非常有限。由于国内完成很多大型开合屋盖工程,主要就是靠我们国内自己的经验和技术以及经验的积累,我们院会同国内多家单位共同编制完成,我国首部开合屋盖的标准CECS417。规程有11章,4个附录,还有很多的创新点。活动屋盖和固定屋盖不一样,一般我们的结构是可动的,引入基本状态和非基本状态的概念,还有运行状态的概念。
我们在荷载方面和计算方面有研究,运行的状态是不是有抗震,运行的状态有的问题是不是可以解决。有的问题对开合屋盖是独特的,包括运行过程中是不是可移动的荷载。规程去年3月份通过专家组的鉴定,最后认为填补这方面的空白。最近我们院和兄弟单位共同主编行业标准,开合屋盖技术规程,现在这项工作正在进行。这方面通过我们国家各方面的共同努力取得很大的进展,节能环保和绿色可持续发展方面有很大的潜力,谢谢大家。
北京 西城区 | 建筑设计
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