针对我国钢结构的发展问题提出解决方法

作者&投稿:鲍胁 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
钢结构发展的前景如何~

一、国外钢结构建筑的发展历史

最早在建造房屋中使用的金属结构可以追溯到18世纪未的英国。由于当时棉纺 厂经常发生火灾,因而在厂房结构中采用了铁框架。100年后, 美国的芝加哥学派 建造了一批钢结构摩天大楼,法国工程师埃菲尔建造了著名的铁塔,金属建筑从此 进入了第一个光辉时代。在那个时代,人们也建造金属结构的独户住宅,有些金属 住宅,至今状态良好。

在以后的半个多世纪里,钢筋混凝土结构兴起,金属在建筑领域里失去了它的 名声和魅力,主要用于建造工厂、飞机库等。

钢结构建筑在20世纪60年代再次开始新发展。建筑钢材获得了突破性进展,计 算机也开始早期应用,金属建筑的各种结构体系日趋成熟。70年代法国蓬皮杜文化 中心建成,高科技潮流开始出现;到80、90年代,雷诺汽车零件配送中心、香港汇 丰银行、法国里昂机场TGV铁路客运站、 日本关西国际机场等则把钢结构推向了一 个新的高度。与此同时,建筑师们在中小型项目中,也把钢结构技艺发挥得淋漓尽 致,如FRANCE建筑工作室设计的大学生餐厅、儒勒.瓦尔纳中学、美国ABC公司制造 的住宅等。特别值得指出的是,西方发达国家已提出预工程化金属建筑概念,预工 程化金属建筑是指将建筑结构分成若干模块在工厂加工完成,从而使钢结构建筑的 设计、加工和安装得以一体化,这就大大降低了建筑成本(比传统结构型式低 10 ~20%),缩短了施工周期,使钢结构的综合优势更加明显。

在新结构方面, 许多国家都加大了研究力度, 现在人类已具有建造跨度超过 1000m的超大型穹顶与高度超过1000m最高至4000m的超高层建筑的能力。 大跨度开 合空间钢结构亦有较大的进展,1989年建成的加拿大多伦多天空穹顶体育馆,跨度 205m,能容纳7万人,屋盖关合后可做全封闭有空气调节的体育场。1993 年建成的 日本福冈室内体育场,直径222m,是当代世界上最大的开合空间钢结构。膜结构的 发展亦令人瞩目,1992年在美国亚特兰大建成的奥运会主馆“佐治亚穹顶”,平面 尺寸为240m×193m,是世界上最大跨度的索网与膜杂交结构屋顶。

由于科技之发展及钢材品质之进步,钢结构之重要性被先进国家所肯定,在欧 洲、美洲、日本、台湾等地,厂房之兴建全部采用钢结构。而在一些先进城市,大 楼、桥梁、大型公共工程,亦多采用钢结构建筑。最近10年,在美国,大约70% 的 非民居和两层及以下的建筑均采用了轻钢刚架体系。

二、钢结构建筑的主要优点

1.强度高、刚度大、自重轻。大体而言钢结构与钢筋混凝土自重之比约为1:1 .6,而地震力=质量*地震加速度,故重量愈轻,地震力也减少。钢结构若以适当处 理,对耐地震力更有效。同时还可以减少基础工程量和基础造价。

2.钢结构件及其配套技术相应部件绝大部分可以实现工厂化制作,使质量容易 保证,便于标准化及推广使用。

3.施工周期短(约为混凝土结构的1/3至1/2),可以大大缩短投资资金的占 有周期,提高资金的投资效益, 并且不受季节因素影响。例如:5 万平方米的钢结 构库房,从加工制作到施工安装2个月即可完成(钢筋砼结构最少需要10个月, 同 时在北方冬季无法施工)。

4.可做成大跨度、大开。钢结构对梁深及柱间跨度,有较佳之优势。如一般钢 筋混凝土的梁深及跨度比约为1:12,而钢结构则为1:24 , 并可以提高使用面积 率5%~8%。

5.垃圾少,便于资源重复利用和环境保护。同时,有利于节约耕地,保护土地 资源,易拆迁。

6.具有造型美观,使用面广,适合于不同气候条件和大气环境等优点。

7 现场湿作业少,符合环保建筑的要求,适宜于在城市繁华地段、不允许施工 周期过长和混凝土等建材运输不便的情况下施工。

8.目前钢结构建筑直接造价略高于混凝土结构,但从长远看,其综合效益却明 显高于传统建筑。

三、我国钢结构建筑发展概况

钢结构的应用在我国有悠久的历史。公元60年就开始修建铁链桥,最著名的是 大渡河泸定桥,充分表明了我国古代在金属结构方面的卓越成就。

新中国成立后,钢结构建筑得到了较大发展,大体可分为三个阶段:一是初盛时期 (50年代~60年代初),二是低潮时期(60年代中后期~70年代),三是发展时期( 80年代至今)。50年代以苏联156个援建项目为契机,取得了卓越的建设成就。 60 年代国家提出在建筑业节约钢材的政策,执行过程中又出现了一些误区,限制了钢 结构建筑的合理使用与发展。

八十年代沿海地区引进轻钢建筑,国内各种钢结构的厂房、亚运会的一大批钢 结构体育馆的建设,以及多栋高层钢结构建筑的建成是中国钢结构发展的第一次高 潮。但在1994年前,中国超过100米高的高层建筑152幢,其中只有9 幢采用钢结构 或钢-混结构,而在国外这样高的建筑一般都首选钢结构。我国每年的建筑用钢量 仅1%被用于预制钢结构,与发达国家80%以上的用量比较,差距巨大。 可喜的是, 目前我国钢结构建筑的发展出现了未曾有过的兴旺景象。主要表现在:

1、高层、超高层建筑由中外合作到国产化的起步。我国著名的高层、 超高层 建筑大多是中外合作的产物,如上海金茂大厦、环球金融中心、深圳地王大厦、北 京京广中心等。中外合作设计对于掌握国外先进技术及锻炼培养人才起到了促进和 推动作用。1998年建成的大连远洋大厦(高201m,51层)标志着高层钢结构建筑国 产化的起步,1999年建成的深圳赛格广场(291.6m,72 层)是世界上最高的钢管混 凝土结构建筑。

2、轻钢结构建筑的迅猛发展与国外公司的大批涌入。近年来, 轻钢建筑以其 商品化程度高、施工速度快、使用效果好、应用面广、造价低等优势获得了迅猛发 展。全国每年约有200万平方米轻钢建筑竣工。在此背景下, 国外轻钢结构生产厂 商也纷纷在我国设分公司、制造厂,获得了很大的销售量。

3、空间结构得到了进一步的发展,大量大跨度的建设项目陆续兴建, 如天津 体育中心(直径108m,1994年)、上海8万人体育场看台顶盖(1998年)、 沈阳博 展中心室内足球场(144×204m,2000年)等。

我国钢结构建筑虽达到了一定的水准,但在材料、工艺设计手段等方面与发达 国家相比仍存在不少差距,在有些领域尚属空白,如大跨度开合空间结构等。

四、大力推广钢结构技术、广泛开展钢结构建筑设计的紧迫性

1、 环境问题逼迫、促发的紧迫性

面对日益严峻的环境问题,建筑界责无旁贷。我国是世界上最大的砖砌体建筑 与混凝土建筑大国。每年生产7000亿块砖(约占世界总产量的1/2)、5亿吨水泥( 占世界总产量1/3强),生产砖的代价是每年毁农田约15万亩,消耗标准煤约 7000 万吨,生产水泥的代价是每年排放温室气体CO2约3亿吨(生产1吨水泥熟料,排施1 吨CO2 ),破坏的矿山与排放的废水则难以统计。如此触目的数字,不能不让人反 思。更为严重的是,砖、混凝土都是不可再循环材料,一次性使用后果严重,形成 的建筑垃圾将极难处理。因此,国家采取了一系列具体措施,不但明确提出要积极 合理地扩大钢结构在建筑中的应用;同时,还明确规定了被淘汰建材品种及淘汰的 时间表:即从2000年起三年里在住宅建设中逐步禁止使用实心黏土砖,代之以其它 建筑材料。

钢结构的发展带来了解决环境问题的突破口。首先,钢材是一种高强、高效能 的材料,具很高的再循环价值,边角料也有价值。其次,钢结构抗震性能好,使用 灵活,施工时既不需要耗费大量的木材、钢模板和水,也不会产生强的噪音与空气 污染。再次,钢结构的发展会带动一系列轻质高强墙体材料的发展,并为绿色建材 的发展创造条件。当然,钢结构的这些优点是与砖砌体结构相比较而言的,并不是 说钢结构建筑对环境就没有损害,只是对资源、能源的利用相对合理,对环境的破 坏相对要少罢了。在严峻的环境问题面前,发展钢结构建筑,替代混凝土与砌体建 筑是较理想的选择。

2、竞争日剧导致的紧迫性

2000年我国有望成为WTO的正式成员,加入WTO意味着我国建筑业将面对一个更 加开放的市场。目前已初露端倪,国际上强大的建筑设计事务所正在占领我国的设 计市场。我国国家或地方的重大项目,大多旁落外人之手。如果细心观摩中外方案, 则不难发现,国外精湛的钢结构建筑有明显增多趋势,质量亦有显著提高,设计正 由“粗放型阶段”向“集约型阶段”转化。朝精心设计、合理选料、精细加工的方 向努力,无疑会使我国钢结构建筑上一个台阶,也无疑会增强设计单位的竞争能力。 在竞争日剧的设计市场,设计的技术优势,是中标的必要条件,缺少技术表现、缺 少技术含量就意味着落后,落后就意味着落选,长此以往则难以生存,即使目前没 有生存的危机,也应居安思危,尽可能开展钢结构建筑设计工作。

五、我国钢结构建筑发展前景展望

从发达国家钢结构建筑的发展轨迹,结合我国的实际,不难看出我国钢结构发 展前景光明,但会有许多不同于发达国家的特点。所以说前景光明,是因为政府已 开始高度重视钢结构建筑的发展,在1998年把钢结构技术列为重点推广的新技术之 后,1999年成立了国家建筑用钢领导小组,组长由建设部副部长叶如棠担任。与此 同时,专家组则分九个课题专门研究钢结构在建筑领域的应用问题。

目前发达国家的建筑用钢量为其钢产量的45~55%,而我国建筑用钢量仅占总产 量的20%左右。我国年钢产量已超过1亿吨, 如按此比例推算, 则我国建筑用钢有 3000万吨左右的发展空间。

所以说会有自己的特点,是因为我国的国情不同于西方发达国家,劳动力相对 低廉,国家尚不富裕,造价低、技术含量稍低的钢结构会得到优先发展。在今后一 段时间内,钢管混凝土结构、轻钢结构等将会得到较快发展。

钢管混凝土结构与其它结构相比,具有承载力高、塑性和抗震性能优越、节省 材料和施工简便的特点。用于高层建筑中,这些特点尤为突出,中国在此领域已处 于领先地位。

轻钢结构除在大跨单层房屋中普遍应用外,今后会在住宅与中小型多层公共建 筑中大面积应用。据统计,二十世纪后几年,我国城镇住宅建设以每年竣工面积4 .4亿平方米,总产值6000亿元(约占GDP9%)的速度迅猛发展,住宅产业成为国民 经济中跨世纪的新的增长点。钢结构住宅建筑体系以其结构部件轻、预制程度高、 便于推行设计标准化、定型化、施工机械化、装配件制作工厂化、施工周期短等优 势,在建筑用材市场中展示出其广阔的应用及发展前景,成为替代现有小砖住宅的 主要体系之一;中小型建筑则量大面广,发展轻钢结构对于资源、能源都非常短缺 的我国意义犹为重大。

对于钢结构建筑,建设部有关领导和专家认为,钢结钢是一种较为符合产业化 生产方式的结构形式。它容易实现设计和标准化、构配件生产的工厂化、施工的机 械化和装配化,能够进行标准化的设计,系列化的开发、集约化的生产和社会化的 供应。有的学者曾预言,50年后,钢结构可能成为我国新建筑的主体结构,由今日 之发展状况看,这一预期有望大幅度提前。

当前,随着经济的发展,钢结构在建筑工程中的应用范围逐渐扩大。钢结构建筑不仅考虑工程的承载能力,而且还考虑生态的承载能力。它不仅能满足建筑功能的各种需求,还能有效地处理建筑节能、节地、节水、节材和保护环境之间的辩证关系。基于此,文章就钢结构建筑的发展现状及前景进行分析,以期能够提供一个借鉴。
1.我国钢结构行业现状
20世纪80年代我国钢结构行业开始蓬勃兴起,经过近20年的迅猛发展,建筑钢结构已在工业建筑、民用建筑、公共建筑和桥梁建设等领域得到广泛应用,形成了许多集科研、设计、制造、施工等为一体的特大型企业。
钢结构的发展前景广阔,西部大开发、振兴东北老工业基地、奥运会、亚运会、世博会等大型工程为建筑钢结构行业带来了巨大的发展商机。从20世纪80年代钢结构公司的寥寥几家到现在的遍布全国,钢结构市场需求量已经开始不断增长,进入一个高速发展的时代,这给钢结构行业带来了前所未有的机遇,主要可以归结为以下三个方面:
1.1国内市场
与传统的钢筋混凝土结构相比较,钢结构因具有强度大、自重轻、抗震优良、施工快捷、能够实现批量化生产,在工业建筑、民用建筑、公共建筑和桥梁建设等行业得到各方投资者认同,引起了政府重视,并把钢结构住宅作为我国重点推广项目。
1.2 技术基础方面
2008年我国粗钢产量达到5.02亿吨,占世界钢铁产量的38%,成为世界第一大钢铁生产国。在近几年,国家相继出台了新的钢结构的相关建筑设计规范、建筑标准和钢结构住宅建筑的成套技术规程,为钢结构在我国的发展提供了良好的物质和技术基础。预计2030年我国人均建筑面积将达到40平方米,需要新建住宅460亿平方米。按照年平均竣工5.6亿平方米,其中的1%~5%采用钢结构,我国钢结构的建筑面积将达到560~2800万平方米,从数据显示,我国钢结构建筑体系已经能够实现自己的成熟化。
1.3 国际市场
自加入世贸组织,中国钢结构企业走出去的力度越来越大,开拓世界市场是钢结构发展的必然趋势,世界市场也需要中国的钢结构企业,而且,随着国内市场的饱和,进军国外市场是势在必行,东南亚地区、俄罗斯、中东国家的钢结构建筑发展较晚,需求量很大,有着无限商机。我们要坚定不移地坚持继续改革开放,要充分利用好两个资源、两个市场、两种资金,把钢结构实业推向新的高度。
2.钢结构与传统建筑结构的比较
2.1 钢结构建筑的优势
2.1.1 结构质量轻、抗震性能卓越
钢材的特点是自重轻、强度高、刚度大,用于建造超高、超重型及大跨度的建筑物特别适宜,相同建筑面积的楼层,钢结构住宅楼的重量比传统建筑轻30%。同时钢材的自身特点具有很好的延展性,能较好地消除地震波力,防震性能好,结构安全度高。
2.1.2 基础造价低
建筑的总重量轻,钢结构用钢量较混凝土结构的减少50%,可以极大减少建筑物的造价。
2.1.3 钢结构空间利用率高
具有良好的空间感,钢结构比传统建筑能更好的满足建筑上大开间灵活分隔的要求,空间利用的灵活性大,极大的提高面积使用率,户内有效使用面积提高约6%。在整体风格上,由于户内空间可多方案分割,钢结构建筑也更显灵活丰富,可以满足各种用户的需求。
2.1.4 钢结构的综合效益高
从建筑投资的多种角度来看,如投资回报、节约空间、增加空间利用灵活性等,都足够体现钢结构建筑的综合效益。第一,投资者都希望尽可能快地收回投资成本,尽可能增加可利用面积,产生长久利润;第二,钢结构建筑工期短、自重轻、建筑费用少、施工机械化程度高等因素,使钢结构建筑具有极强的竞争力和良好的市场前景的发展优势。
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2.1.5 钢结构建筑属于绿色环保建筑
由于钢结构建筑采用节能、环保的新型墙体材料与之配套,易于实现工业化生产、标准化制作。加上健康、环保、抗震的特点,足以符合我国建筑产业化和可持续发展的要求。
另外,钢结构建筑钢材可实现100%废品再回收利用,是适应我们人类可持续发展战略的新型建筑形式,可称之为“绿色建筑”。
2.2 缺点
2.2.1 施工复杂性
钢结构建筑由于在工程施工中程序复杂,故出现问题后,难以进行质量问题的分析、判断和处理,如简单的焊接裂缝,就可能出现多种原因,让人无法判断。
2.2.2 防火能力差
钢结构建筑由于自身材料问题,虽经过防火处理的钢结构,也只有2h~3h的耐火时间,与传统建筑相比较,远远不如其他耐火性能好。
2.2.3技术不够完善
由于我国钢结构技术上、加工工艺上、设备上虽与国际差不多,但是,一些产品的加工细节上不够认真,尤其是观念上,还有一定的差距,就钢结构配套的维护材料与连接件,在齐全性和耐久性上与国际水平差距比较大,这将大大阻挠了钢结构建筑的步伐。
2.2.5 工程人才匮乏
在国内中等或是高等建筑学校中,专业的教学内容都很少涉及钢结构建筑体系。因此,工程技术人员对钢结构建筑的专业体系只知之表面,不求甚解。工地上更缺乏熟练的技术工人,所以从技术层面讲,虽难度不算大,但在推行中却往往缺乏得力的骨干。
3.钢结构建筑的发展前景
钢结构建筑在我国发展前景广阔,仍然具有巨大的开发潜力,能够很好地适应当前时代的发展。关于钢结构建筑业的发展前景,我们可以从钢结构建筑发展基础和国家的政策环境等方面进行分析。
3.1完善的标准、规范、法律法规
当前,我国有关钢结构的标准、规范和法律法规已相对完善,先后出台和实施的《高层民用建筑钢结构技术规程》、《多、高层建筑钢—混凝土混合结构设计规程》、《高层钢结构设计暂行规定》、《钢结构工程施工质量验收规范》、《网架结构工程质量检验评定标准》、《钢结构工程通病及治理》、《钢结构工程质量预控》等一系列标准、规范保障了钢结构绿色建筑从设计、施工、验收等建筑全寿命周期有法可依,有规范可循。
3.2完备的钢结构建筑设计软、硬件手段
目前,我国钢结构设计常用软件有:PM系列钢结构CAD软件、钢结构设计与绘图软件、智能钢结构详图设计系统、三维钢结构设计与分析计算软件、多高层钢结构设计系统件系统等等。完备的钢结构建筑设计软、硬件手段,必将进一步促进钢结构绿色建筑的蓬勃发展。
3.3全面的教育培训机制
为进一步提高钢结构绿色建筑从业人员的整体素质,我国众多钢结构制造和施工企业都走产、学、研道路,采取自主研究、联合开发、委托开发、委托试验等模式,与国内众多高校开展合作关系,并对相关建筑企业从业人员进行全面的教育与培训,为钢结构绿色建筑的绿色施工奠定了坚实基础。
3.4国家的政策环境
3.4.1全国各地区全面发展的需求
随着不断加快的建筑业开发步伐,给钢结构建筑创造了一个很好地发展平台,并且也为钢结构建筑的兴旺发达创造了合适的条件。只有国家各地区经济得到又好又快的发展,钢结构建筑业才能在大环境下凭借自身的优势从全国基础设施建设上获得属于自己的一片天地。
3.4.2提倡环保建筑建设
近年来,环保建筑跟随我国出现的一系列可持续发展问题得到了各方面的重视,具体包括环境污染、水土流失等,环保建筑应当具有能源利用率高、消耗低、环境好以及使用周期长等特点。而钢结构建筑恰恰能够满足环保建筑在这些方面的要求,相比于结构体系的建筑,钢结构建筑不会破坏森林,也不存在空气和噪声污染,并且建筑材料的可回收性大大减少了固体垃圾,对促进人与自然协调发展具有重要意义。
结束语
钢结构建筑体系符合绿色、环保、节能、减排、循环和可持续发展的方向。同时,钢结构行业建筑规范、建筑的标准也将随之逐渐完善。相信不久的将来,钢结构必然会给建筑行业带来一次深层次的革命,钢结构的应用前景广阔!

前 言
  按承重材料的不同,结构可分成钢筋混凝土结构、钢结构、木结构、砖石结构、钢-混组合结构等。钢结构具有自重轻、强度高、抗震性能好、便于工业化生产、节能环保、可循环使用等特点。钢结构建筑主要采用H型钢、冷弯型钢等材料为骨架制作受力构件,特种螺栓等进行栓(焊)接,彩涂板或具有隔热、防水、隔音等功能的其它材料作为屋面、楼层及墙体围护结构,工厂模块化构筑而成。钢结构建筑可大致分为高层和重型钢结构、大跨度空间钢结构、轻钢结构、钢-混组合结构、住宅钢结构等多种结构体系。
  钢结构对钢材有强度、塑性、韧性、可焊性等基本性能要求;较重要结构的关键节点部位,还要求厚度方向性能;从抗震角度出发,要求一定屈强比(≤0.85);为延长建筑的寿命,提高建筑抗火灾能力,还可要求钢材耐蚀和耐火。
  钢结构中主要采用钢材品种
  1、高层和重型钢结构
  中、厚板(特厚)、H型钢、型方矩管、圆管、镀锌板、彩涂板等
  2、大跨、空间结构
  圆管(无缝、焊接)、中板、大型方矩管、H型钢、厚板、镀锌板、彩涂板、钢绞线、高强钢丝、钢棒等
  3、轻钢结构
  中板、H型钢(中、小)、镀锌板、彩涂板、冷弯型钢、圆管、方矩管等
  4、组合结构
  大型圆管(焊接)、H型钢、中板、方矩管、镀锌板、彩涂板等
  5、钢结构住宅
  H型钢、圆管(焊接)、中板、方矩管、镀锌板、彩涂板、冷弯型钢等
  还包括铸钢连接件、高强螺栓、栓钉、各类焊材(焊丝、焊条)等配套焊接材料
  一、国外钢结构市场与技术现状
  20世纪初诞生了轻钢结构房屋,二战期间因高施工速度的需要,轻钢房屋得到快速发展;40年代出现了门式刚架结构;50年代,出现工业化程度较高的钢结构住宅,形成了工厂化的钢结构住宅建筑体系并延续至今;60年代住宅建筑工业化高潮遍及欧洲并发展到美、加、日等发达国家,彩色压型板及冷弯薄壁檩条组成的轻质围护体系开始大量应用。轻钢结构是发达国家目前主要的建筑结构形式。
  国外钢结构业迅速发展的主要原因:
  第一,钢铁工业提供了丰富的建筑用钢物资基础。
  第二,钢结构具有安装容易、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染小等优势。
  第三,环保的严格要求和资源的充分利用,促使业主、建筑师和结构工程师选择钢结构。
  第四,成熟、配套的技术和产品推动了钢结构业发展。
  发达国家先进的钢铁工业,使钢铁材料品种和质量可充分满足钢结构需求,充裕的钢材资源提供了物资保障,钢铁新材料的不断开发推动了钢结构的技术进步,造就了钢结构业的普及与现代建筑业的发展。近年国外建筑用钢量约占钢材总消耗量的30%,并仍呈明显上升趋势。
  JFE公司开发的部分建筑用钢新产品:
  1、超厚H型钢,翼缘厚度可达100~120mm
  2、复合不锈钢板,SS400或SM400基材复合SUS304
  3、低屈强比高强钢,600MPa级甚至800MPa级高强度钢,屈强比小于0.8
  4、桥梁用材,800MPa级高强度钢得到广泛应用,低预热型800MPa级高强钢可做到预热温度低于50℃
  5、新型彩涂板,如:高耐蚀性(用于室外装置)、高加工性(成形性好,用于建筑屋顶材料)以及内装修用的“Skeleton Colour”彩板(色彩感、耐锈蚀和化学腐蚀、润滑性都大大提高)
  二、国内钢结构市场与技术现状
  高层钢结构建筑:自上世纪80年代初截至2003年3月,我国已建和在建高层钢结构建筑计59幢,高层建筑钢结构已跨入国际行列,获得了较大成功。代表作品有:高420.5米的上海金茂大厦,高291米全部采用钢管混凝土柱、达到国际领先水平的深圳赛格大厦,采用国产钢材、国内设计、制造及施工的高200米的大连世贸中心等。最初我国钢结构高层建筑主要钢材为进口的A572、SM490B等型材或板材。近年由于钢材品种增加、性能满足要求、价格便宜,普遍采用了国产钢材,但高要求的重点工程,仍进口Q420和Q460板材。
  重型工业厂房:近几年建设增加较快,钢结构用量较大。主要分布在钢铁、火电、造船、电子、汽车、机械制造及水利建设等行业。典型例子是近年各钢铁企业兴建的大型炼钢、轧钢厂房。2004年冶金厂房等重型工业厂房竣工面积约800万㎡,用钢量达到80万吨。其用钢技术要求与高层钢结构相同。
  空间结构:近年以网架和网壳为代表的空间结构既用于民用建筑,也用在烟草行业厂房、汽车装配车间等工业厂房、机库、候机楼、体育馆、展览中心、大剧院、博物馆等。近年建成的飞机航站楼、会展中心、体育场馆、大剧院、音乐厅等大跨度空间结构,采用圆钢管、矩型钢管制作空间桁架、拱架及斜拉网架结构,加上波浪形屋面成为各地新颖和富有现代特色的标志性建筑物。悬索和膜结构目前用量还不大,处于发展阶段,但如国家体育场(鸟巢)、国家游泳中心(水立方)等2008奥运场馆等已选用ETFE、PTFE膜材作屋面和墙面。
  轻型钢结构:轻钢结构用钢量一般40㎏/㎡左右(不含钢筋用量),结构类型有门式刚架、拱型波纹钢屋盖结构等。近年在我国发展很快、应用广泛。主要用于轻型工业厂房、棉粮仓库、码头和保税区仓库、农产品、建材、家具等各类交易市场、体育场馆、展览厅及活动房屋、加层建筑等。
  钢—混组合结构:充分合理组合了钢材和混凝土两种材料的优点,具有优异的静、动力工作性能,且大量节约钢材、降低工程造价和加快施工进度。在不同的情况下,可以取代钢筋混凝土结构,也可取代钢结构,对环境污染较少,是符合中国建筑结构发展方向、可以广泛推广的一种比较新颖的结构。自上世纪80年代开始,已广泛应用于冶金、造船、电力、交通等部门。并进入了桥梁工程和高层与超高层建筑中。
  钢结构住宅:我国钢结构住宅建筑产业化正在起步发展。各地建了大量低层、多层、高层钢结构住宅试点示范工程,体现了钢结构住宅发展的良好势头。近几年钢结构住宅建筑已完成近300万平方米的试点工程建筑,用钢约15万吨。
  我国各类钢结构钢材用量统计(2004年):
  特种构筑物钢结构6.1%;水电建设2.3%;锅炉钢结构4.6%;塔桅结构11.4%;海洋平台1.5%;铁路、公路桥梁3.8%;模板、脚手架19.8%;重型工业厂房6.1%;网架和网壳0.8%;空间桁架0.5%;门式刚架、轻型厂房3.4%;拱型波纹钢、屋盖结构0.3%;住宅钢结构1.1%;城市建设用钢材38.1%。
  国内钢结构消费各类钢材比例:
  高频焊接H型钢0.3%;热轧H型钢16.6%;特厚板2.2%;彩色钢板11.8%;镀锌钢板1.5%;无缝、直缝钢管3.7%;冷弯型钢6.3%;其他(型钢等)13.3%;中厚板44.3%。
  2004年我国钢结构用钢材约1350万吨,占全年钢材总产量29266万吨的4.6%。国产钢材基本可以满足钢结构加工需要,但在具体品种规格和性能方面与国外比还有差距,如高强度大规格超厚H型钢、高强度超厚板等,高档产品差距仍较大。
  三、国内钢结构企业现状
  我国钢结构业近年发展极为迅速,已涌现出一批具有相当规模的钢结构加工企业。钢构企业总数已发展到上千家。其中年产能力在5~15万吨之间的有10多家;装备水平、生产技术、经营管理能力接近国际水平的也有10多家。这些企业设计、制图、放样基本上是由计算机用各种专门软件完成,能承担我国国家级工程的钢结构制造。如大跨度桥梁、巨型水坝闸门、高层和大跨度房屋结构等。在市场机制下,一大批中小规模的加工企业应运而生,虽然年产能力不足1万吨,但这些企业有着自己的优势和特长,可弥补大企业的不足。此外,随着国外资本和技术设备进入中国,出现了许多中外合资企业、独资企业、民营企业、股份制企业等,我国钢结构行业发展在体制、规模、加工方向等方面形成了多样化。2005年我国钢结构产量已达1500万吨,产值约1200亿元。但当前钢结构行业面临着:钢结构产能远大于实际产量,很多企业任务不足,生产能力不能发挥,造成较大的供需差距,导致恶性竞争,相互压价等混乱局面。
  国内重要钢结构企业(2004年):
  中铁山桥集团;中国二十二冶金属结构公司;上海宝冶建设有限公司;中远川崎重工钢结构有限公司;上海冠达尔钢结构股份有限公司;江苏沪宁钢机股份有限公司;浙江东南网架集团;中铁宝桥股份有限公司;长江精工钢结构(集团)股份有限公司;山东莱钢建设有限公司;杭州大地网架制造有限公司。
 我国钢结构业与国外差距:一是观念落后,对钢结构产业符合可持续性发展的认识有待于提高;二是设计理念落后,不能适应市场需要;三是钢材价格变化过快,涨跌幅度过大,市场竞争无序,企业利润波动很大;四是科研资金投入不足,钢构标准及规范编修期长;五是钢结构加工制作、施工安装装备相对落后,管理、劳动生产率还需进一步提高。
  四、国内钢构企业运作模式分析
  外资钢结构公司:国外全资钢结构公司具有知名度高、资金雄厚、技术先进、品牌较响、质量优异、收费较贵等特点,这些企业(如上海美建钢结构公司、上海巴特勒钢结构公司)在钢结构技术方面积累较多,具有较大的综合优势,具有企业独特的业务、设计软件支撑系统。市场范围覆盖全国。
  经营模式:设计、加工、施工一体化,其中重钢方面以设计与工程总包为主。
  市场定位:大面积厂房项目、多高层项目、大型展馆等特种建筑。
  大型民营钢结构公司:资金较充足、品牌较响、设计制作施工力量较强,质量较好,市场范围遍及全国,一般在各地分区域设立分公司,大都具有特定的钢结构体系优势(如浙江杭萧、浙江精工在高层钢结构方面、东南网架在网架方面)。
  经营模式:设计、加工、施工一体化。
  市场定位:各种厂房项目、多高层项目、展馆等特种建筑。
  中小型民营钢结构公司:企业运作灵活、整体实力较弱、质量一般,市场范围集中在所属特定区域,依靠与企业周边区域业主建立的一定业务关系介入市场,生产运营成本较低。经营模式有以下三种类型:
  经营模式之一:提供材料与加工为主。市场定位:构件加工。
  经营模式之二:设计、加工、施工一体化。市场定位:厂房、多层项目。
  经营模式之三:工程总包与设计。市场定位:各种厂房、多层项目等。
  国有钢结构公司:一般为大、中型钢构企业,市场范围覆盖面较广(如宝冶、中建系统等)
  经营模式:以提供材料与加工、工程施工为主,内部工程比重较大。
  市场定位:重钢为主,以各种厂房、建筑结构项目居多。
  五、国内钢构企业发展的要素:
  一是必须市场化高效运作。在钢结构领域,良好的品牌、建立一定的业主、设计院的关系网是获得项目的源头。同时企业必须具备较强且反应快速的设计能力、报价能力、准确估计成本与利润能力(熟悉构件加工、材料供应、施工安装情况,能够把握成本与工期)。
  二是技术与产品质量应有优势。优秀的人才与精良的软硬件设备是钢构企业的核心技术优势,依靠技术优势保证方案设计、构件制作、施工安装质量是钢构企业生存发展的主要法宝(以浙江杭萧为例,专门建立了研发中心大楼,解决外地人才住房等问题,具有先进的重钢特殊加工设备;外资钢结构公司更是具有企业独特的业务软件支撑系统)。
  三是资金流的控制要重视。目前我国钢结构企业普遍工程垫资较严重,工程款最终的回笼是个难题,实际运做资金流易出问题。国有钢结构企业对垫资既有体制上的问题,也有程序上的问题。
  四是需建立良好的公司运作机制。国有钢结构企业大都运作机制不活、产权结构单一、经营管理粗放、从业人员众多,极大制约了企业的生存与发展。只有实行市场化的运作体系,才能使僵化而发展缓慢、裹足不前的国有企业走出困境。
  钢结构产业的发展与我国的经济发展水平和速度相关。钢铁新技术、新材料不断出现,为钢构产业的快速发展奠定了物质和技术基础。国家的政策导向从节约用钢、合理用钢向鼓励用钢转变,为钢构产业的发展提供了有力的保证。钢结构产业逐步成为国民经济的重要产业。2005年全国钢构总量为1500万吨,从现在起到2020年我国钢构将以每年6~7%的速度增长。钢结构产业处在发展壮大阶段,属于成长型朝阳行业,发展前景很好。
  对钢铁产品进行深加工,延伸产业链,提高产品附加值,是国外大公司通行的做法。如蒂森利用自身原料发展汽车零部件产业;纽柯专门设置建筑系统事业部,生产金属房屋用零部件;浦项以钢铁为主导,还涉及民用建筑、电子、通讯、半导体晶片制作、工厂自动化、能源和环境保护等;新日铁,涉及领域扩大到电子、工程制造、信息等,其工程建设业务已在世界范围内取得了广泛的认可。因此,国内大钢厂利用自身建材产品的优势,发展钢结构产业,很有必要。

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钢结构未来的发展趋势
答:“装配式建筑+新基建”将激发市场需求 未来,我国钢结构行业仍将迅速发展。一方面,推动新型建筑(装配式建筑)工业化已成为我国建筑业改革和发展的迫切要求。随着2019年住建部开展的“钢结构装配式住宅试点”工作逐步深入,有望推动钢结构行业加速发展以及对传统钢混建筑的替代。根据《中国统计年鉴2019》,2019...

轻型钢结构组合房屋的应用问题探讨
答:国内外的实践经验证明轻型钢结构组合房屋是一项很有发展|考试大|前途的新技术新产品,但是由于在我国应用时间不长,在设计标准和加工质量上管理欠缺,所以在使用也出现一些问题,主要问题有:屋面漏水、柱子、梁和屋架等钢构件加工安装质量不高钢构件锈蚀问题,防火问题等。这些问题和轻型钢结构组合房屋的设计和加工不规范有...

钢结构住宅建筑的发展?
答:在现有结构安全的基础上,大大提高建筑物的可靠性、耐久性。解决很多建筑师的创造性建筑设计中因结构和材料、技术等原因而无法实现的问题,使建筑艺术将变成现实的建筑实体。住宅建筑的造型更加美观,建筑更趋人性化,将建筑与艺术完美结合,突出建筑物作为凝固艺术的表征。当然,钢结构住宅建筑技术的发展可以...

试举例说明钢结构的主要发展趋势及目前我国大垮钢结构的常用形式
答:周期短。①②③恰恰是我国发展最迫切所需,加之随着国家科技大跨步的发展,冶金工业进步,钢产量日益上升,已经再不是六十年代“节约钢材”、“以竹代钢”那个落后状态了!钢结构的发展趋势兴兴向营。我国大垮度钢结构的常用形式暂时以网架为主,预应力钢结构不多,悬索、拉索在桥梁上应用广泛。

从建筑形体多样化的角度,谈谈钢结构的应用前景?
答:随着我国社会经济的蓬勃发展,钢结构在建筑领域的应用越来越广泛。不论是生产厂房建设还是住宅商品用房,现在已逐渐的由原有的混凝土建筑转换为钢结构建筑。因此钢结构代替混凝土已成为建筑业技术改革的重大创新。具有广泛的应用前景。1 建筑行业发展现状 1.1 混凝土建筑发展及特点 纵观我国建筑行业的发展史,...

钢结构应用概况?
答:在此期间,我国的钢产量一跃成为世界第一位。1996年,我国钢产量首次突破亿吨大关;1998年我国钢产量已达11434万t,而且每年增产300万t.钢产量的增长为发展我国建筑钢结构建设事业创造了极好的时机。但目前,我国与发达国家相比在许多方面还存在着明显的差距,因此,为了推动我国建筑钢结构的进一步发展和...

新型钢结构在我国的应用和发展主要有哪些方面
答:主要在一下几方面:钢结构住宅建筑。跨度较大的厂房。建造轻钢龙骨析架。发展别墅在低、多层住宅中,可采用轻型钢结构如冷弯C型钢或者小型热轧型钢组成龙骨结构体系;高层建筑则可采用热轧H型、焊接H型、焊接箱型、冷弯薄壁方钢管内灌混凝土、圆钢管内灌混凝土等组成钢框架体、钢支撑框架体系、钢框架混凝土...

钢结构设计及加固方法的探讨?
答:钢结构建筑已有一百多年的发展历史,具有性能好、自重轻、工厂化程度高、施工速度快、劳动强度小等优点,因此钢结构工程以其独特的优越忧,在建筑业被越来越广泛的重视和应用。但钢结构工程在我国起步较晚,尤其是高层建筑钢结构工程与发达国家相比较少,钢结构设计方面的理论和设计经验不足,存在一些问题。因此,钢结构工程...

钢结构的未来发展?
答:全球50%的铁矿为中国进口),而自身的人均消费并不高。而混凝土及及制砖均对环保有破坏,且几乎无法回收循环使用。所以综合以上因素,不管是客观原因还是政策原因,钢结构一定是取代砼结构和砖结构的趋势,至少是尽量取代。这个在发达国家早已有所体现,中国不过是在走这些国家的老路。

钢结构的发展前景
答:十八届三中全会以来,中央政府大力倡导绿色、低碳发展,大力发展绿色建筑和推动建筑工业化已经成为当前建筑行业发展的重要任务。财政部和住建部明确要求到2020年绿色建筑占新建建筑比重超过30%,建筑建造和使用过程的能源资源消耗水平接近或达到现阶段发达国家水平。前瞻产业研究院发布的《中国钢结构件行业市场前瞻...