鋼結構分為修建鋼構造、橋梁鋼構造等,與現(xiàn)在修建領域普遍采用的鋼筋混凝土構造相比,具有強度高、工程造價低、自重輕、施工周期短和可工廠化制作等優(yōu)點,如此多優(yōu)勢得到廣泛重視并迅速開展,從重大工程、標致性修建運用鋼構造到鋼構造普遍運用,出現(xiàn)出了從未有過的興隆景象。
一、鋼結構應用現(xiàn)狀
1.高層重型鋼構造
高層鋼結構修建是往往當作一個城市標志性修建。80年代至今已建成和在建高層鋼構造達100多幢,總面積約800萬平方米,鋼材用量80多萬噸。
北京、上海在建和新建成的高層鋼構造就達到十余幢。如:上海中心大廈(在建、632米)、上海環(huán)球金融中心(101層、高492米、用鋼量6.5萬噸);北京電視中心(修建面積18.3萬㎡,高度為41層,227.05m,用鋼量3.8萬噸);國貿中心三期(修建面積54萬㎡、高度為330m);央視新大樓等(修建面積5萬㎡、高度為234m、用鋼量12.8萬噸)。全國每年有200-300萬㎡高層鋼構造修建施工,用鋼量約45萬噸。

2.大跨度、空間鋼構造
近年來,以網(wǎng)架和網(wǎng)殼為代表的空間構造繼續(xù)很多開展,不僅用于民用修建,而且用于工業(yè)廠房、機庫、候機樓、體育館、展覽中心、大劇院、博物館等。鋼構造用量較大的工業(yè)廠房如曹妃甸鋼鐵基地、上海江南造船基地等,代表性場館如2008北京奧運會國家體育場(館)、2010上海世博會場(鋼構造用量達30多萬噸)、2010年亞運會(廣州)、濟南全運會、深圳大運會及南陽全國農(nóng)民運動會等城市興建的體育場館。據(jù)中國鋼構造協(xié)會空間構造分會統(tǒng)計:網(wǎng)架和網(wǎng)殼近年生產(chǎn)已處于趨平穩(wěn)狀態(tài),每年1500座,約250萬平方米,用鋼約7萬噸,鋼構造選用的鋼材出現(xiàn)品種多、標準雜、用量大、強度高的特色,主要品種有:Q235C、Q345C、390D(用于地下預埋的樁柱)、Q345GJ、Q420、Q460等。
隨著懸索和膜的張拉構造研究開發(fā)深入和工程應用的推廣。預應力空間構造開始得到應用。杭州雷峰塔、海南千年塔、廣州新電視塔(高度610米、用鋼量4.0萬噸)和昆明世博園藝術廣場膜構造等一大批新型鋼構造修建和構筑物不斷涌現(xiàn)。懸索和膜構造現(xiàn)在處于開展階段,用量不大,國內已有多家膜構造工程公司,承擔許多體育場館、機場、公園和街道景觀的規(guī)劃和施工。現(xiàn)在高中擋膜材仍需進口(如PTFE、ETFE)。
3.輕鋼結構
輕鋼構造是相對于重鋼構造而言,其類型有門式剛架、拱型波紋鋼屋蓋構造等,主要用于輕型的工業(yè)廠房棉花和糧食倉庫、碼頭和保稅區(qū)倉庫、農(nóng)商品、建材、家私等各類交易市場、體育場館、展覽廳及活動房子、加層修建等。用鋼量一般30-40kg/㎡左右(不含鋼筋用量)。全國每年新建輕鋼房子800萬平方米、用鋼約20萬噸。
4.鋼-混凝土組合構造
鋼-混凝土組合構造是充分發(fā)揮鋼材和混凝土兩種資料各自優(yōu)點的合理組合,不光具有優(yōu)異的靜、動力工作性能,而且能很多節(jié)約鋼材、降低工程造價和加速施工進度,對環(huán)境污染較少,符合中國修建構造開展方向。在中國的開展十分迅速,已廣泛應用于冶金、造船、電力、交通等部分的修建中,并以迅猛的勢頭進入了橋梁工程和高層與超高層修建中。
在高層修建方面,建成了悉數(shù)采用組合構造的超高層修建——深圳賽格廣場大廈,高291.6m,屬世界最高的鋼-混凝土組合構造。全國已建成的采用組合構造的高層修建超越40幢之多。組合構造拱橋已建成的也已超越300座。
5.鋼構造住所
用鋼構造建造的住所分量是鋼筋混凝土住所的1/2左右,可滿足住所大開間的需求,運用面積比鋼筋混凝土住所提高4%左右。鋼材可以回收,建造和拆除時對環(huán)境污染較少,符合推動住所產(chǎn)業(yè)化開展節(jié)能省地型住所的國家政策。
中國現(xiàn)在是最大的修建市場,平均每年房子修建建設約20億平方米(2009年房子施工面積達32億平方米),其中鋼構造約占2-3%,絕大多數(shù)是鋼筋混凝土構造和磚混凝土構造,還有少量木構造、磚石構造及土坯房子。近8億平方米/年的城鎮(zhèn)居民住所亦如此。鋼構造修建在中國整個修建行業(yè)中所占的比重還不到5%,而發(fā)達國家已達50%以上,住所鋼構造的潛在開展空間非常大?,F(xiàn)在,在在北京、上海、天津、河北、武漢、青島等地建了低層、多層、高層鋼構造住所試點演示工程,已建成500多萬平方米,用鋼約20萬t。寶鋼在鋼構造住所產(chǎn)業(yè)化方面投入很多資金和研究人員,在武漢、沈陽等地規(guī)劃建設了多處鋼構造演示住所項目,2007年在武漢漢陽區(qū)建成了鋼構造演示住所項目——賽博園經(jīng)濟適用房小區(qū),達到了世界鋼協(xié)有關“國際民用修建用鋼項目”的技術要求。此外,對于提供給四川地震災區(qū)作為過渡期安頓房的60余萬套活動板房,寶鋼完成了板房資料利用的試點項目。
6.橋梁鋼構造
各大城市將橋梁等交通根底設施建設作為經(jīng)濟開展的主要根底。運用鋼構造較多的有斜拉橋,主要在鋼箱、纜索、橋塔等部位,600米以上的特大橋梁均為鋼構造橋梁?“十一五”前三年平均新建橋梁3萬座/年,年平均用鋼量1300萬噸。據(jù)統(tǒng)計,現(xiàn)在在建高速公路混凝土橋梁中可實施改用鋼構造橋梁3480座,改用鋼構造后可凈增加鋼材用量546萬噸。截至2008年末,全國59萬座橋梁中鋼構造橋梁不足1%。與美國60萬座橋梁中鋼構造橋梁占33%、日本13萬座橋梁鋼構造橋梁占41%相比,距離較大。中國第一座全鋼構造橋塔的橋是南京三橋,僅橋塔用鋼量即達1.44萬噸?香港昂船洲大橋(長1018米)和蘇通長江大橋(長1088米)占據(jù)世界最大斜拉橋的前兩名,到2015年,中國要建5座跨海峽大橋,總用鋼量為625萬噸。
二、鋼構造產(chǎn)業(yè)的距離及將來趨勢
現(xiàn)在,中國鋼構造業(yè)用鋼僅占全國鋼材總量的4%左右,與發(fā)達國家10%左右的比例存在較大距離。國產(chǎn)鋼材基本可以滿足鋼構造加工需要,但在具體品種標準和性能方面與國外比還有距離,如高強度大標準超厚H型鋼、高強度超厚板等?,F(xiàn)在日本在修建、橋梁推廣采用強度Q690級鋼,并已成熟采用Q960機械用鋼。
鋼構造開展不斷推動著高性能鋼材的開展,現(xiàn)在正在修訂中的國家標準《鋼構造鋼構造規(guī)劃標準》,擬將Q390、Q420、Q460納入標準中,改動長期以Q235、Q345為主要構造鋼的局面。
中國鋼構造產(chǎn)量約為2300萬噸,產(chǎn)量超越3000億元,鋼構造總量將保持每年9%-10%的速度增長,到2015年,實現(xiàn)翻一番,達到5000-6500萬噸,占全國粗鋼總產(chǎn)量的10%,鋼構造房子修建占全國房子修建總量約15-20%左右。
今后一個時期,國內鋼材品種、質量、標準不僅要滿足國內外鋼構造開展需要,有關領域的高性能鋼材應用開發(fā)國際領先;鋼構造的商品、配件及配套技術商品達到國際先進水平。重點突出量大面廣,產(chǎn)量比重在行業(yè)中地位突出的鋼構造住所、鋼構造橋梁及非標、成套裝備制造(包括新能源風電、核電、智能電網(wǎng)、三合一、海洋工程鋼構造網(wǎng)等)的潛在市場和自立創(chuàng)新技術開展,促進鋼構造房子修建質量全面提高,提高修建物運用期限和實踐壽命愈加先進,促進相關配套商品、部件的完善提高,逐漸使鋼構造產(chǎn)業(yè)成為中國的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),初步具備鋼鐵、鋼構造強國目標。
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