
鋼結(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)分為建筑鋼結(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)、橋梁鋼結(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)等,與目前建筑領(ling)域普(pu)遍(bian)采用(yong)的鋼筋混凝土結(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)相(xiang)比,具有強度高(gao)、工程造(zao)價低、自重(zhong)輕(qing)、施工周(zhou)期短和(he)可工廠化制作等優(you)點(dian),如此多(duo)優(you)勢得到廣(guang)泛重(zhong)視并迅速發展,從重(zhong)大工程、標致(zhi)性(xing)建筑使用(yong)鋼結(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)到鋼結(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)普(pu)遍(bian)使用(yong),呈現出了從未有過的興旺景象。 鋼結(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)應用(yong)現狀
1.高層(ceng)重型鋼結(jie)構(gou)
高(gao)層鋼結構建筑是往往當作(zuo)一個城市(shi)標志(zhi)性建筑。80年代至今已建成和(he)在(zai)建高(gao)層鋼結構達100多(duo)幢,總(zong)面(mian)積約800萬(wan)平(ping)方米,鋼材用量80多(duo)萬(wan)噸。
北(bei)京、上海在建(jian)和新建(jian)成的高(gao)層鋼(gang)結構就達到十余(yu)幢。如(ru):上海中(zhong)(zhong)心大廈(632米)、上海環球金融中(zhong)(zhong)心(101層、高(gao)492米、用鋼(gang)量(liang)6.5萬(wan)(wan)(wan)噸);北(bei)京電(dian)視中(zhong)(zhong)心(建(jian)筑(zhu)面積(ji)18.3萬(wan)(wan)(wan)㎡,高(gao)度為(wei)41層,227.05m,用鋼(gang)量(liang)3.8萬(wan)(wan)(wan)噸);國貿中(zhong)(zhong)心三期(建(jian)筑(zhu)面積(ji)54萬(wan)(wan)(wan)㎡、高(gao)度為(wei)330m);央視新大樓等(deng)(建(jian)筑(zhu)面積(ji)5萬(wan)(wan)(wan)㎡、高(gao)度為(wei)234m、用鋼(gang)量(liang)12.8萬(wan)(wan)(wan)噸)。全國每年有200-300萬(wan)(wan)(wan)㎡高(gao)層鋼(gang)結構建(jian)筑(zhu)施工,用鋼(gang)量(liang)約(yue)45萬(wan)(wan)(wan)噸。
2.大(da)跨度、空(kong)間鋼(gang)(gang)(gang)(gang)結構 近(jin)年(nian)來,以(yi)網(wang)(wang)架和(he)網(wang)(wang)殼為代表(biao)的空(kong)間結構繼(ji)續大(da)量(liang)發展,不僅用(yong)于民用(yong)建筑,而且用(yong)于工業(ye)廠房、機(ji)(ji)庫、候(hou)機(ji)(ji)樓、體育館、展覽中心、大(da)劇(ju)院(yuan)、博物館等(deng)(deng)。鋼(gang)(gang)(gang)(gang)結構用(yong)量(liang)較大(da)的工業(ye)廠房如(ru)曹(cao)妃甸鋼(gang)(gang)(gang)(gang)鐵基地(di)、上海江南造船基地(di)等(deng)(deng),代表(biao)性場館如(ru)2008北京奧運(yun)(yun)(yun)會(hui)(hui)國(guo)家體育場(館)、2010上海世博會(hui)(hui)場(鋼(gang)(gang)(gang)(gang)結構用(yong)量(liang)達30多(duo)萬(wan)(wan)噸(dun))、2010年(nian)亞運(yun)(yun)(yun)會(hui)(hui)(廣州(zhou))、濟南全運(yun)(yun)(yun)會(hui)(hui)、深圳(zhen)大(da)運(yun)(yun)(yun)會(hui)(hui)及南陽(yang)全國(guo)農民運(yun)(yun)(yun)動(dong)會(hui)(hui)等(deng)(deng)城(cheng)市興建的體育場館。據(ju)中國(guo)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)結構協會(hui)(hui)空(kong)間結構分會(hui)(hui)統計:網(wang)(wang)架和(he)網(wang)(wang)殼近(jin)年(nian)生產已處(chu)于趨(qu)平(ping)穩狀(zhuang)態,每年(nian)1500座,約(yue)250萬(wan)(wan)平(ping)方米,用(yong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)約(yue)7萬(wan)(wan)噸(dun),鋼(gang)(gang)(gang)(gang)結構選用(yong)的鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材呈現品種(zhong)多(duo)、規格雜、用(yong)量(liang)大(da)、強度高的特點,主要(yao)品種(zhong)有:Q235C、Q345C、390D(用(yong)于地(di)下預埋的樁柱)、Q345GJ、Q420、Q460等(deng)(deng)。
隨著懸(xuan)索和(he)(he)膜(mo)的(de)張(zhang)拉(la)結(jie)構研究開(kai)發深入和(he)(he)工程應(ying)用(yong)(yong)(yong)的(de)推廣(guang)。預應(ying)力空間結(jie)構開(kai)始得到應(ying)用(yong)(yong)(yong)。杭(hang)州(zhou)(zhou)雷(lei)峰塔、海南(nan)千(qian)年塔、廣(guang)州(zhou)(zhou)新(xin)電視塔(高(gao)度610米、用(yong)(yong)(yong)鋼量(liang)4.0萬(wan)噸)和(he)(he)昆明世博園(yuan)藝術(shu)廣(guang)場膜(mo)結(jie)構等(deng)一大批新(xin)型鋼結(jie)構建筑和(he)(he)構筑物不斷涌現。懸(xuan)索和(he)(he)膜(mo)結(jie)構目(mu)前處于發展階段,用(yong)(yong)(yong)量(liang)不大,國內已有(you)多(duo)家膜(mo)結(jie)構工程公司,承擔很多(duo)體育場館、機場、公園(yuan)和(he)(he)街道景(jing)觀的(de)設計和(he)(he)施工。目(mu)前高(gao)中(zhong)擋膜(mo)材仍需進口(如PTFE、ETFE)。
3.輕鋼結構
輕鋼結構是相對于(yu)重鋼結構而言,其類型有門式剛架、拱型波紋鋼屋蓋結構等,主要用(yong)于(yu)輕型的工(gong)業廠房棉花和(he)糧食(shi)倉庫、碼(ma)頭和(he)保稅區倉庫、農產品(pin)、建(jian)(jian)材、家具等各類交易市場、體育(yu)場館、展覽(lan)廳及活動房屋、加層建(jian)(jian)筑(zhu)等。用(yong)鋼量一(yi)般30-40kg/㎡左(zuo)右(不含鋼筋用(yong)量)。全國每年新建(jian)(jian)輕鋼房屋800萬(wan)平方米、用(yong)鋼約(yue)20萬(wan)噸。 4.鋼-混凝土組合(he)結構
鋼(gang)-混凝土組(zu)合結構是充分發揮鋼(gang)材和混凝土兩種材料(liao)各自(zi)優點的(de)合理組(zu)合,不但(dan)具有優異的(de)靜、動力工作性能,而且能大量節約鋼(gang)材、降低(di)
工(gong)程造價和(he)(he)加(jia)快施工(gong)進度(du),對環境污染較少,符(fu)合我(wo)國建筑結(jie)構發(fa)展方向。在我(wo)國的發(fa)展十(shi)分迅速(su),已(yi)廣泛應用于冶金(jin)、造船、電力、交通(tong)等部門的建筑中(zhong)(zhong),并以迅猛(meng)的勢頭(tou)進入了橋梁工(gong)程和(he)(he)高層與超高層建筑中(zhong)(zhong)。
在高層(ceng)(ceng)建筑方面(mian),建成(cheng)了全部采用(yong)組合結(jie)(jie)構的(de)超高層(ceng)(ceng)建筑——深圳賽(sai)格廣場大廈,高291.6m,屬世界Z高的(de)鋼-混凝土(tu)組合結(jie)(jie)構。全國已(yi)(yi)建成(cheng)的(de)采用(yong)組合結(jie)(jie)構的(de)高層(ceng)(ceng)建筑超過(guo)40幢之(zhi)多(duo)。組合結(jie)(jie)構拱橋已(yi)(yi)建成(cheng)的(de)也已(yi)(yi)超過(guo)300座。
5.鋼結構(gou)住宅
用鋼(gang)結構建造的(de)住宅(zhai)(zhai)重(zhong)量(liang)是鋼(gang)筋混凝(ning)土(tu)住宅(zhai)(zhai)的(de)1/2左右(you),可滿(man)足住宅(zhai)(zhai)大開間的(de)需求,使用面積比鋼(gang)筋混凝(ning)土(tu)住宅(zhai)(zhai)提高4%左右(you)。鋼(gang)材可以回收,建造和(he)拆(chai)除時對環(huan)境污染較少,符合推(tui)進住宅(zhai)(zhai)產(chan)業(ye)化發展(zhan)節能省地型住宅(zhai)(zhai)的(de)國家(jia)政策。
我(wo)國(guo)目(mu)前是(shi)Z大(da)(da)的(de)(de)建(jian)(jian)(jian)筑市場,平均每年房(fang)屋建(jian)(jian)(jian)筑建(jian)(jian)(jian)設(she)約(yue)20億平方(fang)(fang)(fang)米(mi)(mi)(2009年房(fang)屋施工面(mian)積達(da)(da)32億平方(fang)(fang)(fang)米(mi)(mi)),其(qi)中鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)構約(yue)占2-3%,絕(jue)大(da)(da)多(duo)數是(shi)鋼(gang)(gang)筋混凝(ning)土結(jie)(jie)構和磚混凝(ning)土結(jie)(jie)構,還有(you)少量(liang)木(mu)結(jie)(jie)構、磚石結(jie)(jie)構及(ji)土坯房(fang)屋。近(jin)8億平方(fang)(fang)(fang)米(mi)(mi)/年的(de)(de)城(cheng)鎮居(ju)民(min)(min)住宅(zhai)亦如此。鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)構建(jian)(jian)(jian)筑在我(wo)國(guo)整個建(jian)(jian)(jian)筑行業中所占的(de)(de)比重還不(bu)到5%,而發(fa)達(da)(da)國(guo)家已(yi)達(da)(da)50%以上,住宅(zhai)鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)構的(de)(de)潛(qian)在發(fa)展空間非常大(da)(da)。目(mu)前,在在北(bei)京、上海(hai)、天(tian)津、河北(bei)、武漢、青島(dao)等(deng)地建(jian)(jian)(jian)了(le)低層(ceng)、多(duo)層(ceng)、高層(ceng)鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)構住宅(zhai)試點示范工程(cheng),已(yi)建(jian)(jian)(jian)成(cheng)500多(duo)萬平方(fang)(fang)(fang)米(mi)(mi),用鋼(gang)(gang)約(yue)20萬t。寶鋼(gang)(gang)在鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)構住宅(zhai)產業化方(fang)(fang)(fang)面(mian)投入大(da)(da)量(liang)資金和研究人(ren)員,在武漢、沈(shen)陽等(deng)地設(she)計建(jian)(jian)(jian)設(she)了(le)多(duo)處鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)構示范住宅(zhai)項(xiang)(xiang)目(mu),2007年在武漢漢陽區建(jian)(jian)(jian)成(cheng)了(le)鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)構示范住宅(zhai)項(xiang)(xiang)目(mu)——賽博園經濟適用房(fang)小區,達(da)(da)到了(le)世界鋼(gang)(gang)協(xie)有(you)關(guan)“國(guo)際(ji)民(min)(min)用建(jian)(jian)(jian)筑用鋼(gang)(gang)項(xiang)(xiang)目(mu)”的(de)(de)技術(shu)要求。此外,針(zhen)對提供給四川地震災(zai)區作為過渡期安(an)置房(fang)的(de)(de)60余萬套活(huo)動板(ban)房(fang),寶鋼(gang)(gang)完成(cheng)了(le)板(ban)房(fang)材料利(li)用的(de)(de)試點項(xiang)(xiang)目(mu)。
6.橋梁鋼(gang)結構(gou)
各大(da)城市(shi)將橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)(liang)等(deng)交通基(ji)礎設施建(jian)設作為經濟發(fa)展(zhan)的(de)重要基(ji)礎。使用(yong)(yong)(yong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)結(jie)構(gou)(gou)(gou)較多的(de)有斜拉(la)(la)橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao),主要在鋼(gang)(gang)(gang)(gang)箱、纜索(suo)、橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)塔(ta)(ta)等(deng)部(bu)位,600米以上的(de)特大(da)橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)(liang)均(jun)為鋼(gang)(gang)(gang)(gang)結(jie)構(gou)(gou)(gou)橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)(liang)?“十一五”前(qian)三年平均(jun)新(xin)建(jian)橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)(liang)3萬(wan)(wan)座(zuo)/年,年平均(jun)用(yong)(yong)(yong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)量(liang)1300萬(wan)(wan)噸(dun)。據(ju)(ju)統(tong)計,目前(qian)在建(jian)高(gao)速(su)公(gong)路(lu)混凝(ning)土橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)(liang)中(zhong)可實(shi)施改用(yong)(yong)(yong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)結(jie)構(gou)(gou)(gou)橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)(liang)3480座(zuo),改用(yong)(yong)(yong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)結(jie)構(gou)(gou)(gou)后(hou)可凈(jing)增加鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材用(yong)(yong)(yong)量(liang)546萬(wan)(wan)噸(dun)。截至2008年底,全國(guo)(guo)59萬(wan)(wan)座(zuo)橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)(liang)中(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)結(jie)構(gou)(gou)(gou)橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)(liang)不足1%。與美國(guo)(guo)60萬(wan)(wan)座(zuo)橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)(liang)中(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)結(jie)構(gou)(gou)(gou)橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)(liang)占33%、日本13萬(wan)(wan)座(zuo)橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)(liang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)結(jie)構(gou)(gou)(gou)橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)(liang)占41%相比,差距(ju)較大(da)。中(zhong)國(guo)(guo)第(di)一座(zuo)全鋼(gang)(gang)(gang)(gang)結(jie)構(gou)(gou)(gou)橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)塔(ta)(ta)的(de)橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)是南京(jing)三橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao),僅橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)塔(ta)(ta)用(yong)(yong)(yong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)量(liang)即達1.44萬(wan)(wan)噸(dun)?香港(gang)昂(ang)船洲大(da)橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(長1018米)和蘇通長江(jiang)大(da)橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(長1088米)占據(ju)(ju)世界Z大(da)斜拉(la)(la)橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)的(de)前(qian)兩名,到2015年,中(zhong)國(guo)(guo)要建(jian)5座(zuo)跨(kua)海峽大(da)橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao),總用(yong)(yong)(yong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)量(liang)為625萬(wan)(wan)噸(dun)。
今后一個時期,國內鋼材品(pin)(pin)種(zhong)、質(zhi)量(liang)(liang)、規格(ge)不僅要滿(man)足(zu)國(guo)(guo)內外鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)(jie)構發(fa)展(zhan)需要,有關領域的高性能(neng)鋼(gang)(gang)材應用(yong)開(kai)發(fa)國(guo)(guo)際(ji)領先;鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)(jie)構的產(chan)品(pin)(pin)、配(pei)件及配(pei)套技術產(chan)品(pin)(pin)達到國(guo)(guo)際(ji)先進(jin)水平。重點(dian)突出(chu)量(liang)(liang)大面廣,產(chan)值比重在行(xing)業中地位突出(chu)的鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)(jie)構住宅、鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)(jie)構橋梁及非標、成套裝備(bei)制造(包括新能(neng)源(yuan)風電、核電、智能(neng)電網、三合一、海洋工程鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)(jie)構網等)的潛在市場和自主創(chuang)新技術發(fa)展(zhan),促進(jin)鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)(jie)構房屋建(jian)(jian)筑(zhu)質(zhi)量(liang)(liang)全面提(ti)高,提(ti)高建(jian)(jian)筑(zhu)物使(shi)用(yong)期限和實際(ji)壽命更加先進(jin),促進(jin)相關配(pei)套產(chan)品(pin)(pin)、部(bu)件的完善提(ti)高,逐(zhu)步(bu)使(shi)鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)(jie)構產(chan)業成為(wei)我(wo)國(guo)(guo)的戰略性新興產(chan)業,初步(bu)具備(bei)鋼(gang)(gang)鐵(tie)、鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)(jie)構強國(guo)(guo)目標。