2011-6-28 8:55:24 一、我國已經(jīng)具備了發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑的條件 (一)我國建筑業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定的發(fā)展 我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展,建筑業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)...
關(guān)鍵詞:分析 我國 鋼結(jié)構(gòu) 建筑
一、我國已經(jīng)具備了發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑的條件
(一)我國建筑業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定的發(fā)展
我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展,建筑業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),更是發(fā)展迅速。據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì),從2002年到2006年,我國固定資產(chǎn)投資從43500億增加至109870億,年均增長26%;同期,建筑業(yè)總產(chǎn)值由18527億元增加到40975億元,年均增長22%,建筑業(yè)增加值由7005億元增加到11653億元,年均增長13.6%。2004~2006年,建筑業(yè)增加值占GDP 的比重穩(wěn)定在5%~7%,成為拉動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)快速增長的重要力量。
(二)建筑鋼材數(shù)量、品種、質(zhì)量已基本滿足鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)發(fā)展的需要
2005年鋼材產(chǎn)量達(dá)到3.71億噸,2006年鋼材產(chǎn)量己達(dá)到4.18億噸,預(yù)計(jì) 2007年粗鋼產(chǎn)量達(dá)4.9億噸左右,人均消費(fèi)300公斤左右。馬鋼、萊鋼生產(chǎn)的熱軋H型鋼從零開始到2006年底產(chǎn)量達(dá)到500多萬噸。2006年彩涂板產(chǎn)量212萬噸,實(shí)際己達(dá)500萬噸。其他鋼結(jié)構(gòu)用的型鋼、鋼管、高頻焊接H型鋼、冷彎型鋼及鍍層鋼板等都有明顯增長。
(三)鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)發(fā)展迅速、應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大
最近各地成立了一些鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究所,專門從事鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、詳圖設(shè)計(jì)和咨詢工作。涌現(xiàn)出一大批優(yōu)秀鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì)軟件和科研成果不斷開發(fā),修訂了鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范、編寫技術(shù)規(guī)程、設(shè)計(jì)圖集等90多本,出版了大量鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)教材、論文著作和應(yīng)用手冊(cè)。
30多家特級(jí)鋼結(jié)構(gòu)制造企業(yè)(年產(chǎn)量超過5萬噸的企業(yè)稱為特級(jí)企業(yè))走在行業(yè)前頭,有的年產(chǎn)量己超過20萬噸,制造水平達(dá)到了國際先進(jìn)水平。近千家中小企業(yè)發(fā)揮自己的特長,形成鋼結(jié)構(gòu)加工行業(yè)百舸爭流的大好形勢。
30多家有實(shí)力的鋼結(jié)構(gòu)安裝企業(yè)承擔(dān)了國內(nèi)重點(diǎn)大型鋼結(jié)構(gòu)工程的安裝。新技術(shù)、新工法、新設(shè)備層出不窮,其施工安裝水平達(dá)到了國際先進(jìn)水平。
鋼結(jié)構(gòu)配套產(chǎn)品齊全(包括高強(qiáng)螺栓、栓釘、各類焊接材料、各種連接件及保溫隔熱材料),加工設(shè)備制造廠發(fā)展迅速,滿足了鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的需求。
(四)我國鋼結(jié)構(gòu)總量及預(yù)測
1.上海、浙江、江蘇地區(qū)鋼結(jié)構(gòu)加工量約為350萬噸以上,約占全國鋼結(jié)構(gòu)加工量的1/3以上。
2.中治集團(tuán)下屬冶金建設(shè)公司鋼結(jié)構(gòu)加工總量達(dá)200萬噸。
3.工業(yè)建筑(廠房)鋼結(jié)構(gòu)用量約為230萬噸,民用建筑(房屋)約為150萬噸,它們之間的比例約為6:4。
4.所用鋼材品種的比例:中厚板(包括特厚板)約占50%以上,熱軋H型鋼占15%左右,彩涂板(包括鍍鋅板)占12%,管材占3.5%左右,其他型鋼及冷彎型鋼約占19%。
(五)政府加強(qiáng)了鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的政策引導(dǎo)和支持
1.編制行業(yè)規(guī)范及導(dǎo)則
目前,我國已基本編制修訂完成建筑鋼結(jié)構(gòu)的鋼材設(shè)計(jì)、制造、施工等有關(guān)國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范約90本,并編制了《住宅性能評(píng)定指標(biāo)體系》、《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、《健康住宅建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》等標(biāo)準(zhǔn)。建設(shè)部編制2010年《建設(shè)事業(yè)技術(shù)政策綱要》,并于2001年底發(fā)布了《鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑產(chǎn)業(yè)化技術(shù)導(dǎo)則》。
2.編制“十一五”建筑鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展目標(biāo)
(1)積極擴(kuò)展建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼材的品種,提高產(chǎn)品性能。研究和開發(fā)高性能建筑專用鋼材系列產(chǎn)品,包括優(yōu)質(zhì)焊接結(jié)構(gòu)鋼、高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)厚板、優(yōu)質(zhì)可焊鑄鋼等;擴(kuò)大冷彎型鋼和熱軋H型鋼的品種和規(guī)格,包括大截面冷彎管材、大截面H型鋼和輕型H型鋼等;合理推廣采用耐候鋼、耐火鋼、Z向鋼和藥芯焊條等。2010年,將基本實(shí)現(xiàn)建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼國產(chǎn)化的目標(biāo)。
(2)大力推動(dòng)建筑鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展,進(jìn)一步提高應(yīng)用技術(shù)水平。高層和超高層建筑優(yōu)先采用合理的鋼結(jié)構(gòu)或鋼-混凝土結(jié)構(gòu)體系;大跨度建筑積極采用空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、立體桁架結(jié)構(gòu)、索膜結(jié)構(gòu)以及施加預(yù)應(yīng)力的結(jié)構(gòu)體系;低層建筑大力推廣采用經(jīng)濟(jì)適用的輕型鋼結(jié)構(gòu)體系。2010年,建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼量爭取達(dá)到國家總產(chǎn)鋼量的6%,同時(shí),建筑鋼結(jié)構(gòu)的綜合技術(shù)水平接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平,并逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
(六)重視和發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑逐漸得到了認(rèn)同
鋼結(jié)構(gòu)建筑是一種新型的節(jié)能環(huán)保的建筑體系,被譽(yù)為21世紀(jì)的“綠色建筑”之一,是一種節(jié)能環(huán)保型、能循環(huán)使用的建筑結(jié)構(gòu),符合發(fā)展省地節(jié)能建筑和經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展的要求,在高層建筑、大型工廠、大跨度空間結(jié)構(gòu)、交通能源工程、住宅建筑中更能發(fā)揮其自身優(yōu)勢。
二、各類建筑鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展和技術(shù)特點(diǎn)
(一)高層重型鋼結(jié)構(gòu)
高層鋼結(jié)構(gòu)建筑是一個(gè)國家經(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 。
(二)大跨度、空間鋼結(jié)構(gòu)(包括膜結(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建筑結(jié)構(gòu)的特色。如杭州、成都、西安、長春、上海、北京、武漢、濟(jì)南、鄭州等地的飛機(jī)航站樓、機(jī)庫、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,國內(nèi)已有多家膜結(jié)構(gòu)工程公司,承擔(dān)著眾多體育場館、機(jī)場、公園和街道景觀的設(shè)計(jì)和施工。
(三)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、倉庫、各類交易市場、體育場館等建筑,全國每年新建輕鋼房屋面積共800萬平方米、用鋼約20萬噸。
(四)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360米,重慶萬州長江大橋,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—深圳賽格廣場大廈,高291.6米,屬世界最高的鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)。全國已建成的采用組合結(jié)構(gòu)的高層建筑也已超過40幢。
(五)鋼結(jié)構(gòu)住宅
發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)住宅的自身優(yōu)勢,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)能省地型住宅的國家政策。
三、我國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)發(fā)展的趨勢和存在的問題
(一)我國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)發(fā)展的趨勢
在今后一段時(shí)間內(nèi),在下列幾個(gè)領(lǐng)域內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)用量將會(huì)增加:
1.由于火力電廠建設(shè)速度還會(huì)不斷加快,主廠房和鍋爐鋼架用鋼量會(huì)增加。
2.交通工程中的橋梁會(huì)有所增加。鐵路橋梁均采用鋼結(jié)構(gòu),公路橋梁采用鋼結(jié)構(gòu)已也成為近幾年來的一個(gè)發(fā)展趨勢,因此,隨著橋梁建設(shè)項(xiàng)目的增加,也會(huì)加大鋼結(jié)構(gòu)用量。
3.市政建設(shè)中采用鋼結(jié)構(gòu)的量會(huì)增加。地鐵和輕軌工程、城市立交橋、高架橋、環(huán)保工程、城市公共設(shè)施及臨時(shí)房屋等都越來越多的采用鋼結(jié)構(gòu),尤其在北京、上海、天津、重慶和各大省會(huì)城市以及經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的中型城市,鋼材消耗量會(huì)明顯增加。北京奧運(yùn)會(huì)、上海世博會(huì)、廣州亞運(yùn)會(huì)、深圳世青會(huì)的配套設(shè)施都采用大量鋼結(jié)構(gòu)建筑。
4.鋼結(jié)構(gòu)住宅將增加。國家提倡建設(shè)節(jié)能省地住宅,而有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計(jì)規(guī)范及配套技術(shù)、材料基本具備。如我國每年竣工6億平方米的城鎮(zhèn)住宅建設(shè)有5%采用鋼結(jié)構(gòu),按多層、高層建筑平均每平方米用鋼50公斤計(jì)算,用鋼量將達(dá)到每年150萬噸。
5.由于中國鋼材價(jià)格、勞動(dòng)力成本都比國際低,而且鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量優(yōu)良,因此,在國際工程市場上有較強(qiáng)的競爭力。這幾年國外企業(yè)在中國采購鋼結(jié)構(gòu)量有所增加,許多鋼構(gòu)廠都承接了海外訂單。
(二)我國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)發(fā)展存在的主要問題
1.對(duì)鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)是符合節(jié)能環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展型的行業(yè)的認(rèn)識(shí)還待于提高。最近幾年,日、加、英等國的政府和研究機(jī)構(gòu)發(fā)表了很多文章,專門論述發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)房屋的優(yōu)點(diǎn)和措施。
2.設(shè)計(jì)理念不能適應(yīng)市場需要。如目前超高層和有特殊要求的建筑大都由國外建筑師設(shè)計(jì)的方案中標(biāo),雖然他們的設(shè)計(jì)理念確有獨(dú)特之處,但連接節(jié)點(diǎn)卻過于復(fù)雜,不僅耗材,而且也為制作和安裝帶來了諸多難題,使工程成本過大。
3.部分地區(qū)鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)盲目上馬,一哄而起,造成戶產(chǎn)能過剩,浪費(fèi)大量資源。加之鋼材漲價(jià),市場無序競爭,競相壓價(jià)造成加工和安裝企業(yè)虧損。
4.鋼結(jié)構(gòu)科研開發(fā)資金不足,標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范修訂周期太長;標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用規(guī)范、規(guī)程缺項(xiàng)、滯后;鋼材標(biāo)準(zhǔn)與工程設(shè)計(jì)、施工規(guī)范規(guī)程銜接不上。
5.鋼結(jié)構(gòu)加工廠和施工安裝企業(yè)的裝備、計(jì)算機(jī)管理水平、勞動(dòng)生產(chǎn)率還需進(jìn)一步改進(jìn)和提高。
6.鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)技術(shù)人員缺乏,尤其在中小企業(yè)更缺少。企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量和管理工作不能適應(yīng)市場的需要。
7.行業(yè)協(xié)會(huì)的作用和功能遠(yuǎn)未到位。特別在規(guī)范和引導(dǎo)市場秩序、服務(wù)企業(yè)、開拓鋼結(jié)構(gòu)市場、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的編制修訂和專業(yè)人才的培養(yǎng)等方面仍有大量工作要做。(互聯(lián)網(wǎng))