钢结构的优势、应用现状及未来发展趋势

   日期:2024-08-29     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:420    
核心提示:一、钢结构应用现状全国每年有200-300万㎡高层钢结构建筑施工,用钢量约45万吨。二、钢结构产业的差距及未来趋势钢结构发展不断推动着高性能钢材的发展,目前正在修订中的国家标准《钢结构钢结构设计规范》,拟将Q390、Q420、Q460纳入规范中,改变长期以Q235、Q345为主要结构钢的局面。

钢结构分为建筑钢结构、桥梁钢结构等,与目前建筑领域普遍采用的钢筋混凝土结构相比,钢结构具有强度高、工程造价低、自重轻、施工周期短、工厂化生产等优点,得到了广泛的认可和迅速的发展,从重大工程、标志性建筑开始采用钢结构,到钢结构的广泛应用,呈现出前所未有的繁荣景象。

1.钢结构应用现状

高层重型钢结构

高层钢结构建筑往往被视为一个城市的标志性建筑,自上世纪80年代以来,已建成和在建的高层钢结构建筑已达100多座,总面积约800万平方米,用钢量超过80万吨。

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北京、上海两地在建或新建的高层钢结构建筑有十余座,如上海中心大厦(在建,632米)、上海环球金融中心(101层,高492米,用钢量6.5万吨);北京电视中心(建筑面积18.3万m2,高41层,227.05m,用钢量3.8万吨);国贸中心三期(建筑面积54万m2,高330m);中央电视台新大楼(建筑面积104万m2,高330m);我国每年有200-300万平方米的高层钢结构建筑,用钢量约45万吨。

大跨度、空间钢结构

近年来,以网架网壳为代表的空间结构不断大量发展,不仅用于民用建筑,还用于工业厂房、飞机库、航站楼、体育馆、展览中心、影剧院、博物馆等。用钢较大的工业厂房有曹妃甸钢铁基地、上海江南造船厂等。代表场馆有2008年北京奥运会国家体育场(馆)、2010年上海世博会(用钢结构30万吨以上)、2010年亚运会(广州)、济南全运会、深圳大运会、南阳全国农运会等。据中国钢结构协会空间结构分会统计:网架、网壳产量近几年稳定,每年1500台,约250万平方米,用钢约7万吨。钢结构所用钢材种类繁多,规格齐全。具有结构复杂、用量大、强度高的特点,主要品种有:Q235C、Q345C、390D(地下预埋桩用)、Q345GJ、Q420、Q460等。

随着索、膜张拉结构研究开发的深入和工程应用的推广昆明钢结构配件有哪些公司,预应力空间结构开始得到应用。杭州雷峰塔、海南千禧塔、广州新电视塔(高610米,用钢4万吨)等一大批新型钢结构建筑、构筑物纷纷涌现,如昆明世博园艺术广场的膜结构。索、膜结构目前处于发展阶段,应用还不是很广泛,国内有多家膜结构工程公司,承接了许多体育场馆、机场、公园及街道景观设计施工。目前高、中阻隔性膜材料仍需进口(如PTFE、ETFE)。

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轻钢结构

轻钢结构是相对于重钢结构而言的,其类型有门式刚架、拱形波纹钢屋架等结构,主要用于轻工业厂房棉花、粮食仓库、码头及保税仓库、农产品、建材、家具等交易市场、体育场馆、展览馆、活动房、多层建筑等,用钢量一般在30-40kg/㎡左右(不含钢筋),我国每年新建轻钢住宅800万平方米,用钢量约20万吨。

钢-混凝土组合结构

钢-混凝土组合结构是充分发挥钢和混凝土各自优点的合理组合,不仅具有优良的静、动态工作性能,而且可以节省大量钢材,降低工程造价和加快施工进度,对环境的污染较少,符合我国建筑结构的发展方向,在我国发展很快,已广泛应用于冶金、船舶、电力、交通等部门的建筑,并以迅猛的势头进入桥梁工程和高层、超高层建筑。

高层建筑方面,已建成采用组合结构的超高层建筑——深圳赛格广场大厦,高291.6米,为世界最高钢混组合结构。全国已建成采用组合结构的高层建筑40余座。已建成组合拱桥300余座。

钢结构房屋

采用钢结构建造的房屋重量约为钢筋混凝土房屋的1/2,可满足较大房屋开口的需要,使用面积比钢筋混凝土房屋增加约4%,钢材可回收利用,建造和拆除过程中对环境的污染少,符合国家推进住宅工业化、发展节能省地型住宅的政策。

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我国是目前最大的建筑市场,年均房屋建筑面积约20亿平方米(2009年房屋建筑面积达32亿平方米),其中钢结构约占2-3%,绝大多数为钢筋混凝土结构和砖混结构,少量为木结构、砖石结构和土坯房。每年近8亿平方米的城镇住宅也是如此。钢结构建筑在我国整个建筑业中占比不到5%,发达国家已达到50%以上,住宅钢结构发展潜力很大。目前,北京、上海、天津、河北、武汉、青岛等地已建设低层、多层、高层钢结构住宅试点示范项目,已建成500多万平方米,用钢约20万吨。宝钢在钢结构住宅产业化方面投入了大量资金和科研人员,在武汉、沈阳等地设计建成了多个钢结构示范住宅项目。武汉汉阳区建成的钢结构示范住宅项目——赛博园保障房小区,符合世界钢协会《国际土木工程钢结构项目》技术要求。此外,宝钢还完成了向四川地震灾区提供60多万套装配式住宅作为过渡性安置房,装配式住宅材料利用试点。

桥梁钢结构

各大城市都把桥梁等交通基础设施建设视为经济发展的重要基础。斜拉桥采用钢结构较多,主要体现在钢箱、拉索、桥塔等部位,600米以上的特大桥全部为钢结构。桥梁?“十一五”前三年,平均每年新建桥梁3万座,年均用钢量1300万吨。据统计,目前正在建设的高速公路混凝土桥梁有3480座可改建为钢结构。采用钢结构可增加用钢量546万吨。截至2008年底,我国59万座桥梁中,钢结构桥梁不足1%,而美国60万座桥梁中33%为钢结构,日本也有13万座桥梁为钢结构。与占比41%的结构桥梁相比,差距很大。我国第一座采用全钢塔的桥梁是南京三桥,仅塔身就用钢1.44万吨。香港昂船洲大桥(长1018米)和苏通长江大桥(长1088米)占据世界最大斜拉桥前两位。到2015年,我国将建设5座跨海峡大桥昆明钢结构配件有哪些公司,总用钢量达625万吨。

2.钢结构行业的差距及未来趋势

目前,我国钢结构行业用钢量仅占全国用钢总量的4%左右,与发达国家10%左右的比例相差甚远,国产钢材基本可以满足钢结构加工的需要,但在具体品种、规格、性能上与国外相比还有差距,如高强度大规格超厚H型钢、高强度超厚板等,目前日本在建筑、桥梁等推广使用高强度Q690级钢材,已成熟采用Q960机械用钢。

钢结构的发展不断推动着高性能钢材的发展,目前正在修订的国家标准《钢结构设计规范》正计划将Q390、Q420、Q460纳入规范,改变长期以Q235、Q345为主要结构用钢的局面。

我国钢结构产量约2300万吨,产值3000多亿元,钢结构总量将保持9%-10%的年增长率,到2015年将翻一番,达到5000-6500万吨,占全国钢结构总产量的10%。钢结构住宅占全国粗钢产量的10%,钢结构住宅约占全国房屋建筑总量的15-20%。

未来,国产钢材品种、质量、规格不仅要满足国内外钢结构的发展需求,还要在相关领域的高性能钢材应用发展中占据领先地位;钢结构产品、配件及配套技术产品要达到国际先进水平。在行业内规模较大、产值突出的钢结构住宅、钢结构桥梁及非标、成套装备制造(包括新能源风电、核电、智能电网、三化、海洋工程钢结构网架等)潜力市场和自主创新技术发展将推动钢结构住宅建设质量的全面提升,提高建筑使用年限和实际寿命,带动相关配套产品、部件的提升,逐步使钢结构产业成为我国战略性新兴产业,初步实现钢铁、钢结构强国目标。

 
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