钢结构具有自重轻、工期短、适应性强、造型美观、维护方便等优点,其应用越来越广泛。钢结构的发展与钢铁生产密切相关。我国已成为世界产钢大国。 2005年,我国钢产量突破3亿吨国家体育场\鸟巢\钢结构工程施工技术,其中钢结构产量高达1.4亿吨。钢结构在能源、交通、冶金、机械、化工、电力、建筑和基础设施建设等领域已成为国民经济建设的支柱。
20世纪80年代以来,我国建筑钢结构取得了空前的发展,建筑钢结构在国民经济建设中占有非常重要的地位。按用钢量估算,2005年建筑钢结构用钢量约为1155万吨,比2002年的836万吨增长38%。目前,高层建筑等工业与民用建筑钢结构、空间钢结构、桥梁钢结构、轻钢结构、住宅钢结构在全国各地如雨后春笋般涌现。据统计,迄今为止,我国已建成高层、超高层钢结构建筑60多座;大跨度空间钢结构已应用于各类体育场馆、展览中心、大剧院、航站楼、飞机库及部分工业厂房;桥梁钢结构方兴未艾。 20世纪90年代以后,据不完全统计,仅宜宾至上海长江段就已建成或在建桥梁50多座,其中一半以上是钢桥。 “一流水平的桥梁,体现了中国当代桥梁建设技术已达到世界先进水平”;经过近年来的深入研究和发展,我国钢结构住宅已进入新的发展阶段,多项经建设部批准的示范试点和关键技术攻关项目相继完成和已取得科研成果。在“循环经济”、“绿色建筑”等政策的引导下,我国钢结构住宅建设未来必将蓬勃发展。
建筑钢结构的特点及焊接难点
纵观我国建筑钢结构工程的现状和发展趋势,日益呈现出现代建筑风格和高科技含量的特点。其主要特点是:
1、造型新颖独特,结构体系较多,节点结构复杂,焊接接头形式多样。构件生产和现场安装中的焊接技术难度越来越大。例如:国家体育场“鸟巢”钢结构工程有大量复杂的桁架柱、主桁架、次结构焊接节点。焊缝纵横交错,施工难度很大。
2、建筑高度高、结构跨度大,抗震性能设计对主体钢结构焊接质量要求高。例如:框架梁与柱之间的连接焊缝、剪力板与柱之间的连接焊缝、梁腹与柱之间的连接焊缝、柱拼接焊缝等,都是结构的主要部位,基本上都是坡度。焊缝熔深一级,超声波探伤100%,对焊接质量要求非常高。
3、所用钢材品种规格较多,低合金高强度结构钢和大厚度钢材的使用越来越多。随着钢铁生产技术的不断提高,铸钢、奥氏体不锈钢、复合钢板也越来越好。越来越多的应用程序即将到来。因此,在现场施工前,需要根据所用钢材的交货状况,对新钢种进行实时可焊性试验国家体育场\鸟巢\钢结构工程施工技术,探索科学的焊接工艺参数,制定相应的焊接工艺措施。
4、工厂生产与现场安装环节因素较多,不同工种之间交叉作业较多,现场安装困难。