淺談鋼結(jié)構(gòu)的施工優(yōu)勢及發(fā)展

劉青

摘? ? 要：隨著鋼結(jié)構(gòu)建筑的遍地開花，我國各地分別建起了鋼結(jié)構(gòu)的標志性建筑，標志著建筑鋼結(jié)構(gòu)正向高層重型和空間大跨度鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu);優(yōu)勢;代表;發(fā)展

1? 鋼結(jié)構(gòu)的起源

從鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用范圍看，我國的鋼結(jié)構(gòu)建筑正從高層重型和空間大跨度工業(yè)和公共建筑鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展。近年來，鋼結(jié)構(gòu)住宅作為一種綠色環(huán)保建筑，已被建設(shè)部列為重點推廣項目。

其實，我國開始鋼結(jié)構(gòu)住宅施工較晚，只是改革開放后，從國外引進一些低層和多層鋼結(jié)構(gòu)住宅，才使我們有了學(xué)習(xí)與借鑒的機會。大規(guī)模研究開發(fā)、設(shè)計制造、施工安裝鋼結(jié)構(gòu)住宅陸續(xù)發(fā)展起來。近年來，我國大型標志性建筑應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)這種建筑形式已成為一種“時尚”。

2? 鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的優(yōu)勢

鋼結(jié)構(gòu)作為綠色環(huán)保產(chǎn)品，與其他材料的結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)具有如下優(yōu)勢：

（1）自重輕：高層鋼筋混凝土建筑物的自重在1.5t/m2～2.0t/m2左右，高層建筑鋼結(jié)構(gòu)自重大多在1.0t/m2以下，低的只有0.5t/m2～0.6t/m2。自重輕不僅可以減少運輸和吊裝費用，還可以降低基礎(chǔ)造價，20層以上的建筑物，鋼結(jié)構(gòu)建筑優(yōu)勢顯現(xiàn)。

（2）節(jié)約結(jié)構(gòu)占有面積，增加使用面積，空間利用率高：比之同類鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，高層建筑鋼結(jié)構(gòu)可以節(jié)約結(jié)構(gòu)占有面積28%，從而增加使用面積約4%。

（3）易改造、可回收，綠色環(huán)保：鋼結(jié)構(gòu)住宅施工時不需要砂、石、水泥等，大大減少了砂、石、灰的用量，所用的材料基本上是綠色可回收或能降解的材料，在建筑物拆除時，大部分材料可以再用或降解，不會造成垃圾。

（4）抗震、抗風(fēng)性能優(yōu)越：鋼結(jié)構(gòu)的延性好、塑性變形能力強，具有優(yōu)良的抗震抗風(fēng)性能，用于住宅建筑可充分發(fā)揮其作用，將大大提高住宅的安全可靠性。尤其在遭遇地震等災(zāi)害的情況下，鋼結(jié)構(gòu)能夠避免建筑物的倒塌性破壞。

（5）節(jié)能效果好：墻體采用輕型節(jié)能標準化的方鋼、C型鋼、夾芯板，保溫性能好、節(jié)能。

（6）安裝容易，施工工期短，節(jié)約了人工成本，投資回收快：鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件基本在工廠生產(chǎn)，現(xiàn)場通常只需進行緊固件和螺栓的安裝，施工期較短。

由以上可見鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢是十分突出的。但目前與發(fā)達國家鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)發(fā)展水平相比，我國的發(fā)展水平仍然較低。

3? 鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍

建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)可以說是最大的用鋼行業(yè)之一，除重大工程、標志性建筑使用外，鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)得到普遍使用，整個行業(yè)呈現(xiàn)出興旺的景象。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國每年僅新建和在建的鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)民用建筑物就達到：高層鋼結(jié)構(gòu)20幢，約150萬平方米;重型工業(yè)廠房1000萬平方米;網(wǎng)架和網(wǎng)殼1500座，約250萬平方米;空間桁架建筑20座，約60萬平方米;門式鋼架輕型廠房約1000萬平方米;拱形波約鋼屋蓋結(jié)構(gòu)250萬平方米;住宅鋼結(jié)構(gòu)100萬平方米等。

中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會經(jīng)統(tǒng)計分析后認為，鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)目前年產(chǎn)量約1400萬噸，產(chǎn)值1000億元以上，加工制造能力基本滿足工程建設(shè)需要，并且還在不斷擴大。也就是說，目前，我國鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)量約占全國鋼產(chǎn)量的5%，其中建筑鋼結(jié)構(gòu)約占3%。

4? 鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)中存在的問題與改進方法

目前我國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)發(fā)展也面臨一些問題：鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量還需進一步提高，個別工程曾發(fā)生倒塌事故;鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)技術(shù)人員嚴重缺乏，尤其是中小企業(yè)缺少專業(yè)人才;市場運行不夠規(guī)范，投標企業(yè)競相壓價，甚至發(fā)生中標價低于成本價的現(xiàn)象;標準及應(yīng)用標準缺項、滯后，鋼材標準與工程設(shè)計、施工規(guī)范規(guī)程銜接不上;企業(yè)進入鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)門檻低，新上馬項目必須結(jié)合企業(yè)實際情況和市場發(fā)展需要，防止盲目上馬導(dǎo)致產(chǎn)能過剩、浪費資源。

此外，與發(fā)達國家相比較，我國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)在設(shè)計理念、產(chǎn)品研究、鋼材品種質(zhì)量、設(shè)備及計算機應(yīng)用、科學(xué)管理方面還有不少差距，而主要差距在設(shè)計理念和科研開發(fā)方面。例如，目前超高層和有特殊要求的建筑大都是由國外建筑師的方案中標，他們在規(guī)劃、環(huán)境、建筑功能上確實有獨到之處。通過國家對鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的關(guān)注，提出促進發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的合理政策、措施、鼓勵扶持的辦法及有關(guān)產(chǎn)品減輕稅賦等，真正達到促進行業(yè)健康持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

促進鋼結(jié)構(gòu)房屋建筑質(zhì)量全面提高，加強對鋼結(jié)構(gòu)抗震、抗風(fēng)、耐腐蝕、耐火，以及結(jié)構(gòu)安全健康監(jiān)測的研究開發(fā)。提高建筑物使用期限和實際壽命更加先進、科學(xué)合理。促進相關(guān)配套產(chǎn)品、部件的完善提高。

5? 鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

現(xiàn)在我國鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展已進入一個新階段，有關(guān)規(guī)范和標準已出臺，國內(nèi)鋼產(chǎn)量充足，為鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展提供了較好的物質(zhì)和技術(shù)基礎(chǔ)。應(yīng)及時把握其發(fā)展趨勢，結(jié)合我國國情，積極借鑒并吸納國外成熟技術(shù)，注意各專業(yè)間的相互配合，促進鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，相信我國鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展前景是美好的。

我國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的發(fā)展道路為“引進、消化、創(chuàng)新”。其中，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和輕鋼結(jié)構(gòu)近幾年得到迅速發(fā)展，高層鋼結(jié)構(gòu)基本上采用國產(chǎn)鋼混組合結(jié)構(gòu)，走在世界前列。

鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)發(fā)展也拉動了建筑鋼材產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整。2008年奧運場館建設(shè)就對我國高強度級別鋼材的發(fā)展起到了推動作用，例如舞鋼研發(fā)的Q460高性能鋼材成功應(yīng)用在國家體育場（“鳥巢”）工程上據(jù)悉，“鳥巢”工程所用的鋼材全部實現(xiàn)國產(chǎn)化。

Q460是一種低合金的高強度鋼，比通常的建筑用鋼材強度超出1倍。在國家標準中，這種鋼板的最大厚度為110mm。此前，這種鋼板只用在大型挖掘機等機械方面，從未在建筑中使用過，產(chǎn)品也要從盧森堡、韓國和日本等一些國家進口。 舞鋼公司生產(chǎn)的110mm厚鋼板不僅達到了Q460要求的高強度、較高的低溫韌性、良好的抗層狀撕裂性能、低屈強比、高延伸率等多項性能要求，而且還具有焊接性能良好，便于現(xiàn)場焊接等顯著優(yōu)點。

邯鋼集團舞鋼公司生產(chǎn)的產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于西氣東輸、西電東送、三峽工程、海洋采油平臺、戰(zhàn)略石油儲備和載人航天飛行等國家重點工程;此外，還在國家重大技術(shù)裝備和國防軍工事業(yè)中發(fā)揮了關(guān)鍵性作用。目前，該公司生產(chǎn)的寬厚鋼板已成為我國寬厚板科技水平的代表性品牌。可以說，鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的發(fā)展離不開冶金行業(yè)的支撐，同時也推動了冶金行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整和品種的更新?lián)Q代。如今，高層鋼結(jié)構(gòu)大廈建設(shè)用鋼已完成從依賴進口到基本實現(xiàn)國產(chǎn)化的轉(zhuǎn)變。

除傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)施工外，我國要積極推廣量大面廣的建筑鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用，重點是輕型鋼結(jié)構(gòu)、大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)、高層重型鋼結(jié)構(gòu)、鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)住宅等領(lǐng)域;要加強鋼結(jié)構(gòu)市場的開發(fā)，在滿足國內(nèi)市場需要的條件下，擴大出口和占領(lǐng)國際市場。

此外，鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)還要與其他鋼結(jié)構(gòu)配套產(chǎn)品、裝備、部品的專業(yè)化企業(yè)一起，共同做大、做強鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)，全面推動鋼結(jié)構(gòu)事業(yè)的發(fā)展。鋼鐵行業(yè)要積極擴展和提高鋼結(jié)構(gòu)用鋼材的品種、規(guī)格、質(zhì)量，增加結(jié)構(gòu)用高性能鋼材及連接材料的品種，完善產(chǎn)品性能。全面提高建筑鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用技術(shù)水平，積極開展鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)技術(shù)研究;修訂和補充設(shè)計、施工和材料等有關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程和標準;完善質(zhì)量管理體系，提高鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量;開展鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)秀設(shè)計和優(yōu)良工程的評定。

節(jié)能減排、低碳經(jīng)濟、綠色環(huán)保及可持續(xù)發(fā)展是人類未來發(fā)展新理念、新思路。也是促進人類創(chuàng)新發(fā)展的戰(zhàn)略目標。資源儲備，多用鋼結(jié)構(gòu)和鋼材，將來廢鋼回收和循環(huán)利用，可以減少對鐵礦石的依賴，縮短鋼鐵流程并達到節(jié)能減排目標。

在我國目前大力推廣住宅產(chǎn)業(yè)化的時代背景下，鋼結(jié)構(gòu)體必將成為住宅體系的主流。這將為鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展提供更多機會，鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)興旺的新局面就在眼前。

參考文獻：

[1] GB 50017—2003.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].

[2] 張峻，張亮.淺議鋼結(jié)構(gòu)建筑及發(fā)展趨勢[S].

[3] 王水明，曹美娣.淺談鋼結(jié)構(gòu)在建筑領(lǐng)域中的發(fā)展前景[S].