一、钢材建筑物大趋势
钢材作为建筑材料使用已有近 2000 年的历史。公元 58 到 75 年期间,中国人用铁链建成了兰津桥。
公元前 541 年,中国人在黄河上造出了一座能行车马的桥。这是一座浮桥,也就是最早的蒲津桥。此桥在中国建桥史上留下了深刻的印记,在世界造桥史上也有着重要的地位。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早 48 年,因此,蒲津桥是人类历史上最早建造的浮桥。
开元九年(公元 721—724 年),唐玄宗降下诏书新作蒲津桥。将竹缆绳改成了铁缆绳,熔化铁水来铸造铁牛,以此作为锚固桥墩。这样,在河的东西两岸就有了共八尊大铁牛,它们作为地锚和锚墩。地锚和锚墩是上下一体的,座上是牛,座下是六根十余米长的大铁柱子斜插在地下。其中最轻的一个铁牛锚墩重量达到 26 吨,最重的一个铁牛锚墩重量达到 45 吨(图 1)。这一巨大工程所使用的铁量达到了 290 吨之多。当时唐朝每年生产铁约千余吨,而这项工程用去的铁量占当时全国年产铁量的四分之一。
图1
公元 1730 年,有一种钢问世了,它是由熟铁渗碳而成的,也就是碳化熟铁。
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,一般认为起始于公元 1779 年在英格兰塞温河上建造科尔布鲁克德尔大桥钢结构骨架承重结构,到现在已经有 200 多年时间了。
公元 1779 年,制铁大师约翰·威金森协助了阿伯拉罕·达尔比。他还与建筑师 T.F.普里查德一同设计并建成了世界上最早的铸铁桥。这座桥位于英格兰塞温河上,名为科尔布鲁克德尔大桥(图 2)。桥的跨度为 30m,高度为 12.2m,使用了 378 吨铸铁。这座诞生在英格兰的铸铁大桥至今仍在使用,它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,它被誉为史无前例的大型结构物。这座大桥完工之后,不仅在市政工程领域算得上是一座丰碑,在建筑领域也是如此,甚至在工业技术史上也有着重要地位。该桥是第一次全部采用金属结构的大型建筑物。
图2
真正意义上的现代钢结构建筑起始于公元 1851 年。约瑟夫·帕科斯顿设计并建造了伦敦世界博览会会场水晶宫。
1850 年,英国工程师亨利·贝西默爵士(Sir Henry Bessemer)首创了酸性转炉炼钢的贝西默工艺。他首次将空气吹进熔化铁的容器,从而烧掉杂质。在此之前,钢材是稀有且昂贵的。
公元 1851 年,第一次工业革命在英国取得了丰硕成果。当时的大英帝国正处于鼎盛时期。英女王邀请了世界各国参加大英帝国举办的第一届世界博览会。约瑟夫·帕科斯顿依靠现代工业技术所具备的经济性、精确性以及快速性。他首次完全运用单元部件的连续生产方式,借助装配式结构的手法去建造大型空间,从而设计并建造了伦敦世界博览会会场水晶宫(图 3,图 4,图 5)。建成了长 563m、宽 124m、最大跨度 22m、最高顶棚高度 33m 的建筑,仅用 6 个月时间,建筑面积约 9 万 m²。水晶宫经历了从设计构思到制作,从运输到最后建造与拆除的全过程,是一个完整的预制建造系统工程,曾是 19 世纪前半期铸铁技术总检阅之一。虽然是靠马拉肩扛来进行的,但是却率先开创了工厂预制构件并且在现场进行装配的技术模式,它是现代建筑(有着钢材骨架和玻璃幕墙)的起始之作。1936 年,水晶宫因员工厕所引发的火灾而被毁坏。
图3
图4
图5
钢结构建筑具有创新性这一主要特点。100 年期间,建筑领域不断涌现出新材料、新工艺和新体系。同时,人们对建筑功能和建筑造型的理解也有了极大的变化。钢结构建筑的另一个特点是能让建筑高度实现产业化。除了在相对落后的地区,以及大型和高大的建筑物之外,整个世界的建筑业都在朝着大批量工业化生产的方向发展并靠拢。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将住宅建筑当作自己的试验场地。他们在住宅建筑上试验各种新型建筑体系、建筑工艺和建筑材料,尤其对钢材进行试验。在试验成功之后,再将这些成果推广应用到大型和高层建筑物上。
19 世纪著名的比利时新艺术派建筑师维克多·霍塔最早在住宅建筑里采用了钢材。他 1898 年在布鲁塞尔设计的私家住宅是其经典之作,现在已改建为霍塔纪念馆。他不仅在建筑物立面使用了大量钢材,在内部也采用了钢材结构,效果极具感染力。
住宅中使用钢材作为承重骨架这一做法起源于德国鲍豪斯学派。画家乔革·玛恰与阿道夫·迈耶在 1923 年为德国鲍豪斯展览会设计了一套实验性的钢材骨架住宅。
在近一个世纪的历程中,经过几代人的不懈追寻与长久探索,钢结构住宅技术逐渐走向成熟。在澳大利亚等国以及美国、加拿大、日本和欧洲等地,都大量使用钢材作为建筑承重结构材料。其主要原因在于钢材的加工工艺持续进步,质量不断提升。并且,钢材自身性能优良,尤其适宜进行大批量工业化生产,对环境的危害也较小。因此,钢结构住宅在全球范围内都受到了追捧。
20 世纪 90 年代以后,传统的木骨架住宅因环保、造价、生产技术和制造工艺等方面的原因而受到逼迫。这迫使美国人对成熟的木骨架住宅技术进行改造和发展,并且加入新的发明创造,从而开发出了冷轧钢骨架住宅。正是因为这样,钢材骨架住宅才在全球范围内得到了快速普及。
另外,钢材作为建筑材料,价格极其稳定,性能特性出众。钢材尺寸稳定,质量始终如一。钢材不会出现腐烂、翘曲、劈开、破裂或蠕动的情况。白蚁不会吃钢材,钢材也不会燃烧。所有这些优点,加上木材存在长期难题,所以世界各国的钢材产业和建筑产业都在积极参与这个新市场。[id_2022594071]
20 世纪 90 年代初期,美国全国各行各业都行动起来。政府在行动,建筑行业在行动,钢铁行业在行动,制造业在行动,各种各样的社会组织在行动,消费者也在行动。它们以极快的速度推出了冷轧钢材骨架体系住宅。这使得住宅产业化和工厂化制造住宅技术取得了巨大进步,并迅速普及到全球范围,包括美国、加拿大、澳大利亚、新西兰、日本和欧洲。在中国也能见到少量的冷轧钢材骨架住宅。在美国,早已将预制成型的冷轧钢材骨架应用于多层和高层建筑的内隔墙及楼层。现在,还把预制成型的冷轧钢材骨架运用到了重钢或钢筋混凝土框架结构大厦的外墙上。
2000 年左右,美国的镀锌冷轧钢材住宅数量大幅激增,达到了 325000 套。2000 年时,澳大利亚的钢结构住宅在整个住宅总数量中所占比例为 50%。在日本,到 20 世纪 90 年代末,钢结构住宅的占比达到了 71%。在欧洲,即便在北欧寒冷地区,钢结构住宅也较为普及。
发达国家的大多数高层建筑采用钢结构,是因为钢结构抗震性能好。发展中国家的大多数高层建筑采用钢筋混凝土结构,是因为钢筋混凝土结构造价较低。
目前,大型水利设施(如水库大坝)、桥梁(像桥墩)、机场(例如跑道)、高速公路(比如路面)以及大型建筑物的基础,必须采用耐压且抗渗漏的钢筋混凝土。而在发达国家,建筑物的主体部分基本上都采用不同建筑体系的钢结构建筑,这种情况为节能和绿色建筑提供了坚实的产业化基础。
20 世纪初,美国新建建筑物已很少采用古西腊的罗马柱等作为流行建筑要素。二次世界大战结束后,日本新建建筑物也摒弃了这些。然而,迄今中国很多业主和地产商仍在热衷于将古西腊的罗马柱等西方建筑老古董作为新建建筑物的重要要素来应用和炫耀。
我国的钢结构建筑处于初期启蒙阶段,它与发达国家相比存在巨大差距,建筑师和结构工程师的思维大多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所学专业为土木工程。他们仅熟悉“梁柱式”的建筑体系以及“砌块类”的建筑维护结构。他们设计出的建筑物多为四平八稳的箱型构造。而对于千奇百怪的钢结构建筑体系以及钢材建筑物,他们则非常生疏。
近年来,政府和一些企业在积极推进钢结构建筑。然而,由于历史上存在钢结构政策方面的原因,即过去钢材产量较低,一直对钢材建筑物的发展进行限制,这导致我国的钢结构教学远远落后于钢结构建筑实践。并且,大多数高等院校要么没有开设《钢结构》这门课程,要么已经将其砍掉了。20 世纪 50 年代我国高等院校开设的《钢结构》课程有 300 学时,而现在即使开设了《钢结构》课程,也仅有 60 学时,这么短的学时根本就学不到什么东西。钢结构教科书只是在《材料力学》(依据 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)这门课程上有一些延伸。主要内容集中在单根构件的力学设计方面。《钢结构》教材与《材料力学》教材几乎没有太大差别,它们的力学模型都依然是简支梁。
另外,目前国内几乎没有《钢材建筑学》这类教材。因此,多年来高等院校建筑学专业只能讲授《土木建筑学》,而无法讲授《钢材建筑学》。这是因为缺少对钢结构建筑体系以及钢结构建筑物造型内容的介绍。国内建筑院校学生对 20 世纪涌现的各种不同类型的钢结构建筑体系和钢材建筑物造型很陌生。这导致了目前钢结构设计和钢材建筑物设计人才极为稀缺。
中国目前的建设量规模很大,在当今世界范围内以及世界建筑历史上都较为少见。然而,数千年乃至上万年未曾改变的建筑结构、建筑材料和建造方法,让中国成为了“最大的建筑浪费国”。其中,实心粘土砖每年会毁掉 12 万亩田地。建筑物在建造、使用以及报废阶段,其直接和间接的能源消耗在全社会总能耗中所占比例为 46.7%。建筑业给社会带来了沉重的能源负担,也导致了严重的环境污染。我国 98%的住宅属于高耗能建筑,在新建住宅中,仅有 5%符合现阶段的节能标准,并且与发达国家的能源标准差距较大。我国单位建筑面积的能源消耗量,在同等条件下,是发达国家建筑能耗的 3 倍。夏季时,城市电能消耗中,有 40%都用于空调。倘若在短时间内不进行彻底的解决,那么将会给中国目前以及未来的经济发展带来不可估量的损失。国际上没有可供我们借鉴的经验。如今从城市到乡村,那些钢筋混凝土框架结构加砌块维护的建筑物,都采用相同的建造、使用和报废方法。所以,它的危害比 50 年前围湖、开山造田所形成的危害大很多,后果也更加严重。
期望中国的建筑物,包括住宅,要适应时代特点,顺应现代建筑思想与建筑材料的进步。不要总是凭借“梁柱体系”和“秦砖汉瓦”这一万年都未改变的东西,去应对当前世界建筑体系和建筑材料快速变化的情况。
21 世纪的中国建筑应尽量做到“求大同”钢结构骨架承重结构,也就是尽量符合国际建筑惯例;同时要“存小异”,即适当保留一些中国建筑特色。应赶紧摒弃别人嚼过的馍,不要沿着 100 多年来别人已踩过的脚印前行,不再重复发达国家在 19 世纪就已试验过的建筑思想和风格,更不能重蹈日本“明治建筑”的覆辙,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探讨的“住宅里面应不应该裸露钢材”这类课题还不算晚,别再去讨论“真砖外面应不应该贴假砖”了。
二、钢结构建筑发展趋势
近 20 多年间,冶金、制造以及材料科学取得了进步与发展。在此背景下,发达国家的钢结构建筑有了显著的提升,呈现出突飞猛进的态势。
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是学土木工程的。他们只熟悉“梁柱式”建筑体系以及“砌块类”建筑维护结构。他们设计的建筑物都是四平八稳的箱型构造。并且他们对千奇百怪的钢结构建筑体系极为生疏。
近年来,政府和一些企业在积极推进钢结构建筑。然而,我国的钢结构教学与钢结构建筑实践相比,存在严重滞后的情况。正因如此,大多数高等院校都未开设《钢结构》这门课程。开设了《钢结构》课程,然而教科书只是在《材料力学》(依据 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)课程基础上稍有拓展。主要内容集中于单根构件的力学设计。《钢结构》教材与《材料力学》教材差别不大,其力学模型依然是简支梁。
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。
因为对钢结构建筑和住宅的宣传以及普及教育做得不足,所以人们对它们存在着很大的误解。人们认为只有用“梁柱体系”以及“秦砖汉瓦”建造的建筑物才是“永久性建筑”,而使用其他建筑结构体系和建筑材料建造的建筑物则都是“临时建筑”或者“简易房”。其中最具代表性的例子便是深圳新、老高交会馆。在深圳的“老”高交会馆,能够随处看到现代钢结构建筑的要素与特征。比如有大跨度的空间桁架,还有全立面的玻璃幕墙,以及轻质的外墙挂板,以及大跨度的波纹钢屋顶,以及带有桅杆的张力结构等(图 6)。并且它的造型既新颖,又飘逸,还亮丽,是“梁柱体系”和“秦砖汉瓦”建筑物所远远比不上的。这样一栋建筑物充分体现了现代钢结构建筑的优势,然而却被错误地定义为“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),它本应被“拆”除。而将要取而代之的“永久性建筑”——深圳“新”高交会馆,是典型的“四平八稳”的“梁柱体系”建筑物。其“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之初,曾宣称:这种结构体系,也就是“钢管材料的‘临时建筑’”,不仅能用于类似风筝和飞机等轻型骨架,还能用于其他任何结构,尤其能广泛应用于建筑物中。贝尔发明空间桁架结构的时候,有报道称:这种给建筑界带来新观念的结构,将来必定会成为未来建筑的重要元素。如今,在现代钢结构建筑里,确实随处都能见到贝尔的建筑结构思想。由此可以看出,建筑技术落后没什么可怕的,可怕的是思想和观念的落后。
图6
图7
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。
在一段较长的时间里,国内一直对钢结构建筑的发展进行限制。直到 20 世纪 90 年代,有关部门才意识到应当鼓励和推动钢结构建筑的发展。
国内高等院校长期未开设钢结构课程。如今在土木工程专业的 48 门课程中,仅有一门《钢结构》课程,然而并非所有建筑院校都开设此课程。大学里的专业设置犹如封建帮会,江湖老大凭借着以往的武功,各自把控着一个“码头”,不让外人涉足,极为封闭。每人都在自己熟悉的那一小片领域(专业)里带领着徒弟们玩耍。不同建筑技术体系之间以及和其它各种学科之间缺乏“异花授粉”,导致近亲繁殖的现象很严重,同时品种也出现了退化。
目前大多数建筑设计人员是学土木工程的。他们只熟悉“梁柱式”建筑体系和“砌块类”建筑维护结构。他们设计的建筑物是四平八稳的箱型构造。他们对千奇百怪的钢结构建筑体系很生疏。
实际上在 1890 年时,钢骨架建筑以及框架结构就已大致完备。办公大楼、百货公司和仓库都能够运用该结构体系来进行建造。发达国家(其中包含日本)的市政建设,尤其是在城市中心区域,自此便与“土木建筑”告别,而迈入了“钢结构建筑”的时代。建筑教育和科研发生了重大变化。车、钳、铆、锻、焊等工种,以及钣金、冲压、滚轧、翻砂、铸造等工艺,还有紧固件和传动链等,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,都成为了建筑专业学生的必修课或选修课。另外,钢结构建筑的热力特性不能像砌块类建筑那样,仅通过增加墙体厚度(也就是建筑师常说的“几坯砖”)来保障。它需要依靠各种建筑材料的保温特性以及建筑围合的气密性来确保。倘若要进行产业化的大规模生产,学生们应当去学习计算机辅助制造系统(CAM)和柔性制造系统。
20 世纪 90 年代来临后,大量大型钢结构建筑涌入中国。回避已不可行,发展钢结构建筑成为必要且紧迫的任务。然而,早先许多建筑院校取消了钢结构和木结构课程,所以只能让现有建筑人员尽快补上钢结构知识这一课。新型建筑产品如“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”进入中国市场后,相关企业别无他法,只得从相近专业中寻觅技术人员进行自我培训。
四、建筑围合与建筑结构
我国的钢结构教学与钢结构建筑实践相比严重滞后。近年来,国内提倡发展钢结构建筑,但基本上只是一些结构专业的人在独自行动,建筑学专业的人响应并附和的并不多。因此,只有《钢结构》这一门课程,而没有《钢材建筑学》这门课程。书店里仅有的几本(不足 5 本)是从国外翻译过来的钢材建筑学书籍,它们都被摆放在结构类书架上,仿佛钢材只能够用来做结构,而不配去表现建筑造型。
因为没有建筑学专业的参与,钢结构难以独自精彩演绎。建筑学的教学主要围绕古典建筑物、古典建筑要素以及古典建筑的表现与造型。《钢结构》教科书只是在古典材料力学课程基础上稍有拓展,其主要内容都聚焦在单根构件的力学设计方面。缺乏对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讲解。
在古代,东西方的情况基本相同。建筑围合与建筑结构是融为一体的,它们之间没有严格的区分,也没有将建筑设计和结构设计进行严格区分。
1747 年,法国人创建了世界上第一所工程结构学校,即巴黎道路桥梁学校。在这之后,结构设计与建筑学开始出现明显分离。此后的结构设计大多依附于建筑围合和建筑造型,建筑结构被建筑围合所包围,从而不被人注意。
1889 年,工程师埃菲尔(Eifel)拥有丰富的铁路高架桥设计和建造经验。他为巴黎世界博览会设计了一座 300m 高的铁塔,这座铁塔专门用来表现建筑结构,即埃菲尔铁塔。然而,他却遭到了当地艺术家和文化名流的强烈批评。
20 世纪之后,各种新型钢结构建筑体系相继问世。在此情况下,建筑围合与建筑结构之间的关系变得微妙起来。有时,钢结构体系会引领建筑造型和建筑表现向前发展,比如张力结构。
如今,钢材与建筑相互围合的这种关系,对于展现现代钢材建筑物的视觉效果以及建筑特色而言,已经变得极为重要。以下就列出建筑围合与建筑结构之间的 5 种基本关系:
图8
图9
图10
图11
图12
图13
五、冷轧钢材骨架住宅
1928 年的时候,在纽约建造了轻规格钢材住宅。第二次世界大战结束之后,因为有了战争带来的成果,钢材变得丰富起来,许多钢材公司都期望把住宅建筑当作利用制造能力来获取利润的方式。
1930 年,有许多公司开发出了新的焊接技术。首先是建造钢材骨架住宅,接着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。
1940 年末到 1950 年初这段时间,许多公司开始用轻规格钢材建造住宅。其中较为著名的是 Lustron 住宅公司。他们在俄亥俄州和宾夕法尼亚州建造了住宅,数量大概是 100 套,也有可能是 1000 套,这两个州靠近美国的钢材生产中心。
1946 年,乔治·温特尔博士在康奈尔大学。他首次为冷轧钢材制定了规范。
二战后,镀锌钢板问世。
从当时的情况来看,这些住宅可能都未使用镀锌材料。
1950 年后期,轻规格钢材骨架在美國高層建築中變得很常見。1970 年之前,那些期待優質住宅的高端住宅買家就已經開始在他們的建築中用輕規格鋼材來替代木材。
1980 年,轻规格钢材定制住宅市场开始变得兴旺。许多公司纷纷活跃起来,其中亚特兰大的 Advanced Framing 公司开始供货,德克萨斯州的 Tri-Steel 公司开始供货,洛杉矶的 California Homes 也开始供货(图 14)。
图14
木材产业开始用工程木材产品来应对昂贵的实心锯木木材。
生产建造商着手寻找可替代的产品。1991 年末至 1992 年初期间,在 4 个月的时间里,木材价格上涨了 80%。许多建造商随即开始使用轻规格钢材,这使得转包商在对轻规格钢材完全不了解的情况下就开始使用它。
这个变化很突然,对于轻规格钢材来说,有好的方面,也有坏的方面。好的是,很多人开始认识轻规格钢材了。坏的是,许多分包商还没有从过去的失败中走出来,还没有准备好去购买轻规格钢材并与之打交道。
你或许听过与轻规格钢材打交道是很困难的相关故事,然而好消息一直都有。1990 年初,钢材、工具和紧固件制造商就开始留意轻规格钢材了。在过去十多年间,由于产业自身的发展,与轻规格钢材打交道变得容易了两倍。
1994 年时,木材销售价格为 178 美元/m3,在这种情况下,用轻规格钢材生产骨架项目能够与木材展开竞争。如今,木材销售价格变为 148 美元/m3,此时就必须要进行激烈的竞争了。
1992 年初时,木材的销售价格为 212 美元/m3。现今,木材的销售价格大概是 121 美元/m3。许多带有重复设计的汽车旅馆以及疗养院能够与木材展开竞争。如今,采用轻规格钢材刚好能与低成本的木材达到势均力敌的状态。
钢材骨架在 20 世纪 90 年代之前未曾有过大规模用于住宅建筑的情况。20 世纪 90 年代初期,美国约有 55000 套住宅是由镀锌钢材建造而成的。
该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。美国钢铁协会(AISI)、美国住宅和城市发展部(HUD)以及美国全国住宅建造商协会(NAHB)提供了资助,由美国全国住宅建造商协会研究中心(NAHBRC)负责执行,历经 4 年,《住宅冷轧钢骨架说明性方法 96 版》得以完成。这项研究和开发程序获得了指导、咨询以及工程委员会的协助与指引。这些委员会分别代表以下各方的利益: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;有冷轧钢骨架经验的建造商。
1997 年紧接着推出了《住宅冷轧钢骨架说明性方法 97 版》。 1997 年之后推出了《住宅冷轧钢骨架说明性方法 97 版》。 1997 年随后推出了《住宅冷轧钢骨架说明性方法 97 版》。 1997 年马上推出了《住宅冷轧钢骨架说明性方法 97 版》。 1997 年即刻推出了《住宅冷轧钢骨架说明性方法 97 版》。 1997 年迅速推出了《住宅冷轧钢骨架说明性方法 97 版》。 1997 年赶紧推出了《住宅冷轧钢骨架说明性方法 97 版》。 1997 年连忙推出了《住宅冷轧钢骨架说明性方法 97 版》。 1997 年很快推出了《住宅冷轧钢骨架说明性方法 97 版》。 1997 年即刻就推出了《住宅冷轧钢骨架说明性方法 97 版》。 1997 年紧接着就推出了《住宅冷轧钢骨架说明性方法 97 版》。 1997 年之后紧接着推出了《住宅冷轧钢骨架说明性方法 97 版》。 1997 年随后紧接着推出了《住宅冷轧钢骨架说明性方法 97 版》。 1997 年马上紧接着推出了《住宅冷轧钢骨架说明性方法 97 版》。 1997 年即刻紧接着推出了《住宅冷轧钢骨架说明性方法 97 版》。 1997 年迅速紧接着推出了《住宅冷轧钢骨架说明性方法 97 版》。 1997 年赶紧紧接着推出了《住宅冷轧钢骨架说明性方法 97 版》。 1997 年连忙紧接着推出了《住宅冷轧钢骨架说明性方法 97 版》。 1997 年很快紧接着推出了《住宅冷轧钢骨架说明性方法 97 版》。
1997 年,中国深圳引进了一种住宅,这种住宅的骨架是冷轧钢材,且是从美国引进的(见图 15)。
图15
住宅钢材合作企业(RSP)的活动包含创造标准,培训骨架施工人员以及其他商业伙伴,定义有效的分销渠道,在新住宅买家市场中推动消费钢材骨架。
2000 年,在之前的两个版本(也就是 96 版和 97 版)之上。依据《冷轧钢材结构构件设计规范》(AISI,1986)。由专业工程师 Nader R. Elhajj 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》。
美国在 2000 年左右达到了 325000 套镀锌钢材新住宅。
2001 年,依据美国钢铁协会的《冷轧钢材结构构件设计规范》(AISI,1999)。编著并推出了《住宅冷轧钢骨架说明性方法 2001 版》。
2002 年,笔者依据美国钢铁协会《冷轧钢材结构构件设计规范》(AISI,1986)编写了《低层轻钢骨架住宅设计——工程计算》一书。在此书的理论基础之上,又编写了《低层轻钢骨架住宅设计、制造与装配》以及《轻(钢或木)骨架住宅》这两本书。这两本书详细地介绍了 2000 年颁布的《住宅冷轧钢骨架说明性方法》。
2004 年,依据美国钢铁协会《冷轧钢材结构构件设计规范》(AISI,1999)。2001 年颁布了相关内容,2004 年进行了勘误。随后编著推出了《冷轧钢骨架标准——一和二个家庭住所说明性方法》。
笔者会依据美国钢铁协会《冷轧钢材结构构件设计规范》(AISI,1999)来进行相关工作。其一,编著《钢结构计算》这本书;其二,编著《钢结构住宅选型设计》这本书。
当前是什么力量促使住宅建筑大量使用钢材骨架呢?大部分原因归结于木材市场的两个变化对其产生的影响。其一,木材价格在上升,而且极不稳定。其二,木材质量下降,原因是木材公司可供砍伐的树木变小了(大部分老树已被砍伐完,且公众土地上的树木受到了保护)。
钢材作为建筑材料,价格极其稳定,性能特性出众。钢材尺寸稳定,质量始终保持一致。钢材不会出现腐烂、翘曲、劈开、破裂或蠕动的情况。白蚁不会啃食它,也不会燃烧。所有这些优点,加之木材存在长期难题,因此世界各国的钢材产业和建筑产业都在积极参与这个新市场。最近几年来,冷轧钢材骨架住宅的新技术在不断推陈出新。最近几年来,冷轧钢材骨架住宅的新材料在不断推陈出新。最近几年来,冷轧钢材骨架住宅的新工艺在不断推陈出新。最近几年来,冷轧钢材骨架住宅的新体系在不断推陈出新。这些新技术、新材料、新工艺和新体系日新月异,让人有点目不暇接。
笔者有一系列介绍冷轧钢材骨架技术详细资料的书籍。关于这些详细资料,本书不再进行详细叙述。