摘要:

我國鋼產(chǎn)量連年居世界首位,鋼結(jié)構(gòu)建筑的建筑條件基本成熟,但鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)仍未得到特別有力的推廣,我國鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展相對(duì)國外有些滯后。主要表現(xiàn)在:國產(chǎn)H型鋼、方鋼管、可搭接的斜卷邊冷彎薄壁Z型鋼、抗腐蝕性能更好的鍍鋁鋅薄板等型材的品種、規(guī)格還不能滿足建筑需要。厚板的可焊接性差是國產(chǎn)建筑鋼材存在的主要問題。建筑用高強(qiáng)度低合金鋼品種還太少,高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)鋼在冷彎薄壁型鋼中的應(yīng)用尚未解決。鋼結(jié)構(gòu)住宅的造價(jià)和選擇、開發(fā)外墻板,在一定程度上制約了鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的大面積推廣應(yīng)用。盡管目前還存在著種種不盡如人意或有待提高的方面,但鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展?jié)摿薮,前景廣闊。
關(guān)鍵詞:鋼產(chǎn)量、鋼結(jié)構(gòu)、大面積推廣、潛力、前景
1.國外鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展和應(yīng)用舉例
1.1 鋼結(jié)構(gòu)在國外的發(fā)展
目前,發(fā)達(dá)國家鋼結(jié)構(gòu)建筑呈現(xiàn)出用途廣泛和用鋼量大的特點(diǎn),鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性已經(jīng)從先進(jìn)國家的實(shí)際應(yīng)用中得到肯定。鋼結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于高層、超高層建筑,大跨度和大空間建筑,量大面廣的中小型工業(yè)、商業(yè)、社區(qū)、文教衛(wèi)生等建筑,以及大部分的低層非居住型建筑中。在歐洲、美洲、日`本、臺(tái)灣等地,廠房興建全部采用鋼結(jié)構(gòu)。在美國,大約70%的非民居和兩層及以下的建筑,均采用輕鋼架體系。鋼結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用,拉動(dòng)了建筑用鋼量的不斷增長(zhǎng)。在美國、日`本等發(fā)達(dá)國家,鋼結(jié)構(gòu)用鋼量已占到鋼產(chǎn)量的30%以上,鋼結(jié)構(gòu)建筑面積占總建筑面積約40%以上。
1.2 國外鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用舉例
1.2.1 低層鋼結(jié)構(gòu)和輕鋼結(jié)構(gòu)
美國金屬建筑的主要市場(chǎng)分布在工業(yè)、商業(yè)、社區(qū)、綜合等方面,分別占到46%、31%、14%和9%的份額。
在美國,低層建筑中鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用很普遍。美國鋼結(jié)構(gòu)學(xué)會(huì)和金屬房屋制造協(xié)會(huì)聯(lián)合編制了低層建筑的設(shè)計(jì)指南。低層建筑是指層高低于18米,層數(shù)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(dá)國家已被廣泛應(yīng)用于工廠、倉庫、體育館、展覽館、超市等建筑。輕鋼建筑是指以彩鋼板作為屋面和墻面,以薄壁型鋼作檁條和圈梁,以焊接“H”型截面做主梁,現(xiàn)場(chǎng)用螺栓或焊接拼接的門式剛架為主要結(jié)構(gòu)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。這種體系由工廠制作,現(xiàn)場(chǎng)按要求拼裝形成。具有自重輕,建設(shè)周期短,適應(yīng)性強(qiáng),外表美觀,造價(jià)低,易維護(hù)等特點(diǎn)。國外輕鋼結(jié)構(gòu)廠商如BUTLER、BHP、ABC等都已經(jīng)進(jìn)入了中國市場(chǎng)。
1.2.2 高層及超高層鋼結(jié)構(gòu)
由于人類文化生活不斷提高,對(duì)高層、大跨度建筑的要求也就越來越高。而鋼結(jié)構(gòu)本身具備自重輕,強(qiáng)度高,施工快等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),因此對(duì)高層、大跨度,尤其是超高層、超大跨度,采用鋼結(jié)構(gòu)更是非常理想。目前世界上最高,最大的結(jié)構(gòu)采用的多是鋼結(jié)構(gòu),而歷屆奧運(yùn)會(huì)的場(chǎng)館也多采用鋼結(jié)構(gòu)。
(一) 巨型鋼結(jié)構(gòu) 
巨型鋼結(jié)構(gòu)為高層或超高層建筑的一種嶄新體系,它是為滿足特殊功能或綜合功能而產(chǎn)生的,具有良好的建筑適應(yīng)性和潛在的高效結(jié)構(gòu)性能是一種很有發(fā)展的結(jié)構(gòu)。
如日本千葉縣43 層、高180M的NEC大樓,該建筑內(nèi)部布置大開口和大空間庭院,其巨型結(jié)構(gòu)是由四根巨型結(jié)構(gòu)柱和四個(gè)巨型的空間桁架梁組成的巨型空間桁架體系。經(jīng)分析,這種體系具有極強(qiáng)的抗推剛度。另一例是德國法蘭克福1997年建成的商業(yè)銀行新大樓,63層、高298.74M,也是歐洲最高的一棟超高層建筑。該建筑平面為邊長(zhǎng)60M的等邊三角形,其結(jié)構(gòu)體系是以三角形頂點(diǎn)的三個(gè)獨(dú)立框筒為“巨型柱”,通過八層樓高的鋼框架為“巨型梁”連接而圍成的巨型筒體系,具有極好的整體效應(yīng)和抗推剛度,其中“巨響梁”產(chǎn)生了巨大的“螺旋箍”效應(yīng)。第三例是日本擬建的動(dòng)力智能大廈(DIB-200),高800M,地上200層,地下7層,總建筑面積150萬M2,由12個(gè)巨型單元體組成。每個(gè)單元體是一個(gè)直徑50M、高50層(200M)的框筒柱,1~100層設(shè)4個(gè)柱,101~150層設(shè)3個(gè)柱,151~200層設(shè)1個(gè)柱,每50層設(shè)置一道巨型梁。結(jié)構(gòu)上設(shè)有主動(dòng)控制系統(tǒng),進(jìn)一步削弱地震反應(yīng)。香港匯豐銀行也屬于一巨型鋼結(jié)構(gòu)大廈,是諾爾曼。福爾特設(shè)計(jì)的。
 
(二) 大跨度鋼結(jié)構(gòu) 
大跨度鋼結(jié)構(gòu)多用于多功能體育場(chǎng)館、會(huì)議展覽中心、博覽館、候機(jī)廳、飛機(jī)庫等。歷屆奧運(yùn)會(huì)、博覽會(huì)等體育場(chǎng)館都代表了當(dāng)時(shí)鋼結(jié)構(gòu)的最先進(jìn)水平。
大跨度或較大跨度大都采用鋼結(jié)構(gòu),當(dāng)然也有用“膜”完成的,但充氣膜由于一些缺點(diǎn)近年來很少用,張力膜則也需要鋼索和鋼桿的支撐。
大跨度鋼結(jié)構(gòu)多用于多功能體育場(chǎng)館,會(huì)議展覽中心,博覽館,候機(jī)廳,飛機(jī)庫等。最早跨度最大的平板網(wǎng)架是60 年代美國洛衫磯加里福尼亞大學(xué)體育館91M×122M(正放四角錐)。最大的雙層網(wǎng)殼是70年代也是在美國建造的休斯敦宇宙穹頂(ASTRODOME,直徑196M)及新奧爾良超級(jí)穹頂(SUPERDOME,直徑207M)。90年代在日本名古屋又興建了當(dāng)今世界上最大跨度的單層網(wǎng)殼,建筑直徑229.6M,結(jié)構(gòu)直徑 187.2M,采用三向網(wǎng)格,節(jié)點(diǎn)為能承受軸力和彎矩的剛性節(jié)點(diǎn)。世界上最大的室內(nèi)體育館是美國1996年奧運(yùn)會(huì)的主體育館棗亞特蘭大體育館(擬橢圓形平面,186M×235M),采用的是張拉整體體系的屋蓋,主要由索、桿、膜組成,是當(dāng)今最有發(fā)展前途的一種新型空間結(jié)構(gòu)。1993年日本建成的福岡體育館,直徑222M,是當(dāng)今最大的開合鋼結(jié)構(gòu)屋頂,而使1989年建成的加拿大多倫多天空穹頂(SKYDO ME,直徑203M),降為世界第二跨度最大的開合結(jié)構(gòu)。超過300M的屋蓋結(jié)構(gòu)全部使用鋼板和型鋼組成,并不是最優(yōu)方案,近年來研究較為成功的是雜交 (混合)結(jié)構(gòu),即桿、索、膜混合使用。最為典型的例子就是千禧之年世紀(jì)之交的千年穹頂(THE MILLENIUM DOME),1997年6月開始擬建,僅用一年時(shí)間施工,1998年6月舉行升頂儀式,該館位于英國倫敦泰晤士河南岸格林尼治,是當(dāng)今世界跨度最大的屋蓋,穹頂酷像飛碟,直徑320M.穹頂由12根包括10M支座在內(nèi)的高100M桅桿塔柱(柱本身90M)通過總長(zhǎng)度 70KM的鋼纜繩懸掛起來的,桅桿塔柱布置在直徑200M圓周上。穹頂網(wǎng)格由72根成對(duì)徑向索和7根環(huán)向索做成。穹頂高50M,中間設(shè)有中心索桁架和70M直徑環(huán),上覆蓋144塊雙層巨幅白色涂以特福。═EFLON)的玻璃纖維布。工程總面積8萬M2,總預(yù)算7.58億英鎊。館內(nèi)將以“標(biāo)新立異時(shí)代”為主題舉行展覽會(huì)以迎接21世紀(jì)的到來。館內(nèi)設(shè)有“人體探秘”、“時(shí)光課堂”、“金融之窗”、“地球奇跡”、“展望未來”等12個(gè)展區(qū)。
當(dāng)然,從理論角度講,跨度再大的結(jié)構(gòu)也是有可能實(shí)現(xiàn)的,為此,日本、美國學(xué)者和研究單位都在進(jìn)行研究。如1959年富勒曾提出建造一個(gè)直徑3.22KM的短程線網(wǎng)殼,覆蓋紐約市第23-59號(hào)街區(qū),網(wǎng)殼重8萬T.日本巴組鐵工所曾提出跨度200M、500M及1000M網(wǎng)殼藍(lán)圖,其中 500M為全天候多功能體育娛樂活動(dòng)廳,1000M為創(chuàng)造理想未來城市,體現(xiàn)工作、居住、娛樂一體化的豐富日常生活環(huán)境。雖然這種設(shè)想在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中能否實(shí)現(xiàn)還有待于深入研究,但在橋梁方面,1000M左右跨度已經(jīng)實(shí)現(xiàn),世界上跨度最大的斜拉索橋?yàn)槿毡镜亩喽嗔_大橋全長(zhǎng)為890M;最大的懸索橋?yàn)槿毡镜拿髽?(1991M),公路鐵路兩用最大跨度橋?yàn)橄愀鄣那囫R大橋(懸索橋1377M)。世界最早的雙曲拋物面懸索屋蓋是著名的美國雷里競(jìng)技館。另外歷屆奧運(yùn)會(huì)、博覽會(huì)等都可以顯示鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展水平。如1972年德國慕尼黑(覆蓋7.48萬M2體育場(chǎng)的索網(wǎng)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(120M直徑體操館及93M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(128M),1996年美國亞特蘭大喬治亞穹頂( 186M×235M索穹頂)。2000年澳大利亞悉尼主體育場(chǎng)(11萬人,兩個(gè)220M×70M的雙曲拋物面網(wǎng)殼)。
機(jī)場(chǎng)和機(jī)庫都屬于大跨度結(jié)構(gòu),在工程中基本上也都采用鋼結(jié)構(gòu)。如英國倫敦希思羅機(jī)庫(一、二期)應(yīng)是規(guī)模比較大的工程。而我國近年來建成的首都機(jī)庫(2-153M×90M)采用三層斜放四角錐網(wǎng)格、焊接球節(jié)點(diǎn)平板網(wǎng)架,其跨度規(guī)模之大,在國際上是數(shù)一數(shù)二的,這是我國在鋼結(jié)構(gòu)方面的又一大殊榮。機(jī)場(chǎng)的鋼結(jié)構(gòu)屋蓋由于建筑上的要求比較高,更是絢麗多彩。香港機(jī)場(chǎng)、馬來西亞機(jī)場(chǎng)都采用大面積單體網(wǎng)殼形式。
2.鋼結(jié)構(gòu)在我國國內(nèi)的應(yīng)用舉例
我國自1949年全國解放后,鋼結(jié)構(gòu)就在大跨重型工業(yè)廠房、大型公共建筑和高聳結(jié)構(gòu)中得到了應(yīng)用。尤其是近20年來,鋼結(jié)構(gòu)更加廣泛應(yīng)用于土木工程的公共建筑中,比如沈陽桃仙國際機(jī)場(chǎng)屋蓋,北京天文館新館工程等,我國目前不僅能生產(chǎn)各種類型的建筑鋼材,同時(shí)鋼材生產(chǎn)的新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品日益也增多,如彩鋼壓型板、彩鋼復(fù)合板、彩鋼扣板、拱形廠房及彩鋼制品等的生產(chǎn),使建筑結(jié)構(gòu)充滿現(xiàn)代化時(shí)代氣息,實(shí)際證明鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國更具有廣闊的發(fā)展前景。 
當(dāng)前,我國建筑業(yè)發(fā)展的總目標(biāo)是:提高建筑業(yè)的整體素質(zhì)、生產(chǎn)工業(yè)與技術(shù)裝備水平,達(dá)到在國際建筑市場(chǎng)中具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)能力,并充分發(fā)揮建筑業(yè)在帶動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和結(jié)構(gòu)調(diào)整澡的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)作用,到2010年使建筑業(yè)成為名副其實(shí)的國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè),加快發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)工程是一個(gè)很重要的方面。 
2.1 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)
近年來如雨后春筍般的拔地而起,發(fā)展很迅速。我國80年代建成的11幢高層建筑鋼結(jié)構(gòu)最高為208米,而90年代以來正在建造或設(shè)計(jì)的高層建筑鋼結(jié)構(gòu)共約72幢,最高的達(dá)420米(已建)和460米(設(shè)計(jì))。最近在大連興建的高度200米高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)洋大廈鋼結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)、制造、安裝和材料全部是由國內(nèi)承擔(dān)和供應(yīng)的,這說明完全由我國自己來建造超高層鋼結(jié)構(gòu)是可以做到的。
2.2 大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)
大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)最先讓人們了解的是網(wǎng)架工程,其發(fā)展的速度較快,計(jì)算也比較成熟,國內(nèi)有許多專用網(wǎng)架計(jì)算和繪圖程序,是其迅速發(fā)展的重要原因。網(wǎng)殼在我國已在應(yīng)用,已建成的網(wǎng)殼工程以球面和柱面較多,還有雙曲拋物面、雙曲扁殼等形式。它比網(wǎng)架又有許多優(yōu)點(diǎn),特別是在超大跨度時(shí)。懸索及斜拉結(jié)構(gòu)、膜和索膜結(jié)構(gòu)在國內(nèi)應(yīng)用也較多,主要用于體育館、車站等大空間公共建筑中。其他大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)還包括立體桁架、預(yù)應(yīng)力拱結(jié)構(gòu)、弓式結(jié)構(gòu)、懸吊結(jié)構(gòu)、網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、索桿雜交結(jié)構(gòu)、索穹頂結(jié)構(gòu)等在全國各地均有實(shí)例。
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匯的相貫節(jié)點(diǎn)的立體桁架體系。看起來雄壯而美觀。我國深圳機(jī)場(chǎng)、首都機(jī)場(chǎng)、上海浦東機(jī)場(chǎng)就是典型的例子。
2.3 輕型鋼結(jié)構(gòu)
輕鋼結(jié)構(gòu)是近十看來發(fā)展最快的領(lǐng)域,這種結(jié)構(gòu)工業(yè)化、商品化程度高,施工快,綜合效益高,市場(chǎng)需求量大,已引起結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員認(rèn)識(shí)。輕鋼結(jié)構(gòu)房屋的研究開發(fā)已在各地試點(diǎn),是輕鋼發(fā)展的一個(gè)重要方向,目前已經(jīng)有多種的低層、多層和高層的設(shè)計(jì)方案和實(shí)例。因其可做到大跨度、大空間,分隔使用靈活,而且施工速度快、抗震有利的特點(diǎn),必將對(duì)我國傳統(tǒng)的房屋結(jié)構(gòu)模式產(chǎn)生較大沖擊。
輕型鋼結(jié)構(gòu)及其適用范圍:
  所謂輕鋼結(jié)構(gòu)通常是指由下列鋼材所構(gòu)成的結(jié)構(gòu):①冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu);②熱軋輕型鋼結(jié)構(gòu);③焊接或高頻焊接輕型鋼結(jié)構(gòu);④輕型鋼管結(jié)構(gòu);⑤板壁較薄的焊接組合梁及焊接組合柱而構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。 
1. 適用范圍 
  根據(jù)我國目前情況來看,這種結(jié)構(gòu)由于其用度廣、優(yōu)勢(shì)明顯,已大量應(yīng)用于單層工業(yè)廠房、多層工業(yè)廠房、辦公樓以及高層建筑中的非承重構(gòu)件等。對(duì)單層工業(yè)廠房而言,通常以H型鋼,采用焊接連接作為梁柱,以C形或Z形輕鋼板作檁條,屋蓋系統(tǒng)或樓面系統(tǒng)用壓型彩色鋼板作面層,上面可澆混凝土,壓型鋼板既可作為鋼筋,必要時(shí)也可以再配鋼筋。墻面圍護(hù)也可采用單層或夾層壓型鋼板,夾層板內(nèi)部可充填各種保溫層。 
2. 主要優(yōu)點(diǎn) 
  ⑴施工周期短:輕鋼結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)點(diǎn)是所有構(gòu)件均可以由工廠制作現(xiàn)場(chǎng)拼接安裝,對(duì)一般規(guī)模較小的工業(yè)廠房?jī)H需45d至2個(gè)月,而若采用鋼筋混凝土建筑則要8~12個(gè)月左右。
 、凭C合經(jīng)濟(jì)效益好:由于施工周期短,可以提前投入使用,提前獲取投資效益;更由于采用色彩鮮艷的彩色壓型鋼板,美觀華麗,改善了周邊環(huán)境的動(dòng)態(tài)感;因?yàn)榻ㄖ锉旧淼淖灾剌p,一般情況下不需要做樁基,可以節(jié)省投資;由于采用了聚苯已烯泡沫夾心板或單板加保溫棉等措施后,使保溫、隔熱和隔章等效果良好。彩色鋼板是以鍍鋅為基板又用硅酮作為表面,經(jīng)兩除兩烘加工而成,耐久性也較好,根據(jù)目前我國的市場(chǎng)價(jià)格,輕鋼結(jié)構(gòu)的造價(jià)已經(jīng)低于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),當(dāng)廠房的跨度越大時(shí),其優(yōu)勢(shì)更為明顯,這也是它賴以競(jìng)爭(zhēng)的一大優(yōu)勢(shì)。 
 、强拐鹦阅芎茫河捎阡摻Y(jié)構(gòu)屬于柔性結(jié)構(gòu)、自重輕,因而能有效地降低地震響應(yīng)及災(zāi)害影響程度,極有利于抗震。我國是一個(gè)多地震區(qū)國家,在地震區(qū)建筑中應(yīng)多多推廣應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu),必可大大減少地震災(zāi)害和人員傷亡。唐山地震的慘痛教訓(xùn)應(yīng)予記起。目前,天津市已正式啟動(dòng)輕鋼結(jié)構(gòu)住宅。 
  ⑷宜于拆卸搬遷:一旦業(yè)主對(duì)所造廠址不滿意或外界環(huán)境發(fā)生意想不到的變化,則整個(gè)建筑可在很短時(shí)間內(nèi)拆遷,損失極小,而所有這些是鋼筋混凝土建筑所無法具備的。 
  鋼結(jié)構(gòu)近年來得到迅速的發(fā)展,正是由于輕鋼結(jié)構(gòu)因具有用鋼量省、造價(jià)低、供貨迅速、安裝方便、外形美觀、內(nèi)部空曠等特點(diǎn),而且隨著近年來防火、防腐新產(chǎn)品的不斷出現(xiàn),已較好地解決了輕鋼結(jié)構(gòu)抗腐蝕性差的缺點(diǎn),使得它在工業(yè)廠房以及民用設(shè)施中獲得了廣泛的應(yīng)用,主要用于: 
單層或多層廠房、倉庫
單層或多層廠房、倉庫,有單跨或多跨,跨度一般不超過30m,省材、施工速度快、造價(jià)低、耗用資源少,吊車為輕級(jí)工作制且起重量一般不超過20t,單層的承重結(jié)構(gòu)用鋼量一般為10~30kg/m2,多層承重框架用鋼量一般為30~60kg/m2。 
多層住宅、辦公樓
多層住宅、辦公樓柱距一般為6~9米,不超過8層,基礎(chǔ)受力小,有利于抗震;資源耗用少;工業(yè)化程度高;施工速度快;可裝拆;造價(jià)略高。 
小別墅
輕鋼小別墅一般2~3層。造型多變、功能齊全、建造速度快、工業(yè)化程度高、造價(jià)略高。
3.鋼結(jié)構(gòu)在房屋建筑中應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)
鋼結(jié)構(gòu)在國外建筑業(yè)中的重要地位,是由鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)所必然形成的。
    鋼結(jié)構(gòu)建筑呈現(xiàn)5大優(yōu)勢(shì):
    (1)質(zhì)量好。鋼管混凝土柱子充分合理利用了鋼和混凝土的料特性,提高相應(yīng)的強(qiáng)度來縮小截面,其抗壓、抗側(cè)彎強(qiáng)度,均比混凝土柱高1.5倍,大大增加了抗強(qiáng)震的能力;克服了傳統(tǒng)建筑中的“肥梁胖柱”的弊病,增大了有效空間。
    (2)造價(jià)低。由于鋼包混凝土的共同作用與互補(bǔ)優(yōu)勢(shì),梁柱的斷面可以縮小50%以上,因此,輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的用鋼量比混凝土結(jié)構(gòu)的用鋼量下降15%左右,混凝土減少50%,人工費(fèi)用下降75%,運(yùn)費(fèi)下降75%,基礎(chǔ)處理費(fèi)下降20%~30%
。雖然輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)采用的合金鋼的價(jià)格要比普通鋼高,復(fù)合墻體的價(jià)格要比砌
體墻高得多,但這些造價(jià)與降價(jià)的費(fèi)用相抵,總體投資還是比傳統(tǒng)鋼筋混凝土體系
下降5%~15%。
    (3)自重輕。采用輕質(zhì)的各種材料,組成高強(qiáng)、防火、防水、絕熱、隔音、
節(jié)能的復(fù)合墻體,替代傳統(tǒng)的粘土磚和其它笨重的砌體材料。采用輕型鋼結(jié)構(gòu)體系
,混凝上用量可降低50%,房屋整體重量比混凝土建筑重量下降75%。
    (4)施工周期短。采用輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)體系,不需要現(xiàn)場(chǎng)綁扎鋼筋,不需要
制作模板,樓板現(xiàn)澆混凝土?xí)r,不需要臨時(shí)支撐,這樣,可以大大地加快施工現(xiàn)場(chǎng)
的拼裝速度。因此,輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)體系的建設(shè)周期,可以比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式縮短5
0%~75%,可以大大縮短投資資金的占用周期,提高資金的使用效率。
    (5)可再利用。鋼結(jié)構(gòu)及其配套技術(shù)的相應(yīng)部件,絕大部分可以工廠化制作
,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化。鋼結(jié)構(gòu)住宅的材料,具有可再生利用性、可改造性。
4.鋼結(jié)構(gòu)市場(chǎng)的前景展望
鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)表明,我國發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)存在著巨大的市場(chǎng)潛力和發(fā)展前景。
1. 我國自1996年開始鋼產(chǎn)量超過一億噸,居世界首位。1998年投產(chǎn)的軋制H型鋼系列給鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展創(chuàng)造了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。鋼鐵和其他材料工業(yè)的發(fā)展,為鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)提供品質(zhì)優(yōu)良、規(guī)格齊全的材料。根據(jù)市場(chǎng)需求,今后二三年將有一批彩色鋼板生產(chǎn)線建成,熱軋H型鋼也將增加一條生產(chǎn)線,大型冷彎機(jī)組也即將上馬。到那時(shí)候我國能自行生產(chǎn)彩色鋼板100多萬噸、熱軋H型鋼100多萬噸及冷彎大中型矩形管、圓管,加上現(xiàn)有的焊接薄壁H型鋼、中厚板、薄板及其他建筑鋼材,完全可以滿足鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)發(fā)展的需要。而且隨著鋼材產(chǎn)量和質(zhì)量持續(xù)提高,其價(jià)格正逐步下降,鋼結(jié)構(gòu)的造價(jià)也相應(yīng)有較大幅度的降低。與鋼結(jié)構(gòu)配套使用的保溫隔熱、防腐材料、防火涂料、各種焊接材料及螺栓連接等產(chǎn)品和新型建材的技術(shù)也將不斷創(chuàng)新提高。
2. 高效的焊接工藝和新的焊接、切割設(shè)備的應(yīng)用以及焊接材料的開發(fā)應(yīng)用,都為發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)工程創(chuàng)造了良好的技術(shù)條件。在普通鋼結(jié)構(gòu)、薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)、門式鋼架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、壓型鋼板結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)焊接和高強(qiáng)度螺栓連接、鋼混凝土組合樓蓋、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)及鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)等方面的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收規(guī)范規(guī)程及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)行20余本。有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)的規(guī)范、規(guī)程的不斷完善為鋼結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用奠定了必要的技術(shù)基礎(chǔ)和依據(jù)。
3. 目前,門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)和壓型鋼板拱殼結(jié)構(gòu)的單位面積造價(jià),與同類單層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)大致持平,甚至更低;而且輕型鋼結(jié)構(gòu)的商品化程度較高,制作和安裝速度可達(dá)到每臺(tái)班700--1000平方米,遠(yuǎn)快于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),近年市場(chǎng)擴(kuò)展很快。高層鋼結(jié)構(gòu)的綜合價(jià)格雖高出同類鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)4%--5%,但其抗震性能好、施工速度快,特別是在超高層建筑中必須采用。1997年11月建設(shè)部發(fā)布的《中國建筑技術(shù)政策》中,明確提出發(fā)展建筑鋼材、建筑鋼結(jié)構(gòu)和建筑鋼結(jié)構(gòu)施工工藝的具體要求,使我國長(zhǎng)期以來實(shí)行的 "合理用鋼"政策轉(zhuǎn)變?yōu)?quot;鼓勵(lì)用鋼"政策。將為促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)的推廣應(yīng)用起到積極的作用。
4. 鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)將出現(xiàn)一批有特色有實(shí)力的專業(yè)設(shè)計(jì)院、研究所,年產(chǎn)量超過20萬噸的大型鋼結(jié)構(gòu)制造廠,有幾十家技術(shù)一流、設(shè)備先進(jìn)的施工安裝企業(yè),上千家中小企業(yè)相互補(bǔ)充、協(xié)調(diào)發(fā)展,逐步形成較規(guī)范的競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)。經(jīng)過10年左右的時(shí)間,鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的產(chǎn)值將從400--500億元發(fā)展到1500億元。
制約鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一些不利因素:
我國鋼產(chǎn)量連年居世界首位,鋼結(jié)構(gòu)建筑的建筑條件基本成熟,但鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)仍未得到特別有力的推廣,我國鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展相對(duì)國外有些滯后。主要表現(xiàn)在:國產(chǎn)H型鋼、方鋼管、可搭接的斜卷邊冷彎薄壁Z型鋼、抗腐蝕性能更好的鍍鋁鋅薄板等型材的品種、規(guī)格還不能滿足建筑需要。厚板的可焊接性差是國產(chǎn)建筑鋼材存在的主要問題。建筑用高強(qiáng)度低合金鋼品種還太少,高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)鋼在冷彎薄壁型鋼中的應(yīng)用尚未解決。鋼結(jié)構(gòu)住宅的造價(jià)和選擇、開發(fā)外墻板,在一定程度上制約了鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的大面積推廣應(yīng)用。盡管目前還存在著種種不盡如人意或有待提高的方面,但鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展?jié)摿薮,前景廣闊。
展望未來,隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃發(fā)展和交流的進(jìn)一步擴(kuò)大,要建造更多的高層建筑、橋梁和大型公共場(chǎng)所等大空間和超大空間建筑物的需求十分旺盛。這將為鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展提供更多的機(jī)會(huì),鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)興旺發(fā)展的新局面就在眼前。