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關(guān)于鋼結構建筑的推廣發(fā)展與防火防腐問(wèn)題的探討

作者：郭 金 平    
時(shí)間：2009-12-22 20:26:10 [收藏]
摘 要:本文簡(jiǎn)要介紹鋼結構建筑的優(yōu)點(diǎn)及鋼結構防火防腐問(wèn)題探討
    關(guān)鍵詞:鋼結構 防火 防腐

    引言
    中國建筑鋼結構的快速發(fā)展，由過(guò)去的只是在沿海地區的外商投資的項目上使用鋼結構產(chǎn)品，伴隨著(zhù)中國市場(chǎng)經(jīng)濟的發(fā)展，建筑鋼結構產(chǎn)品迅速發(fā)展，尤其是國外技術(shù)和新產(chǎn)品的引進(jìn)，鋼結構品質(zhì)的提高，價(jià)格的降低，尤在廠(chǎng)房、倉庫、機場(chǎng)等建筑上廣泛運用，繼而推廣到現在住宅、公共建筑、大跨度的體育場(chǎng)館等方面的運用，使鋼結構的建筑在國內得到了迅速的發(fā)展。但是，由于傳統觀(guān)念的影響，很多人提出鋼結構的防腐防火問(wèn)題不好解決，價(jià)格較鋼筋砼的高，不愿意推進(jìn)和采用。當然，隨著(zhù)鋼結構建筑的廣泛運用，由于鋼結構本身的特性，為了建筑的安全和長(cháng)久性，鋼結構的防腐和防火問(wèn)題也越來(lái)越重要，越來(lái)越變成必須解決的問(wèn)題，下面我就這幾個(gè)問(wèn)題作一個(gè)簡(jiǎn)單闡述：
    一、鋼結構建筑與砼建筑的優(yōu)越性的比較
    在我國經(jīng)過(guò)幾十年的建設，鋼筋砼結構的建筑，建筑數量之大，建筑技術(shù)研究的深入和發(fā)展稱(chēng)的上世界之最，可以說(shuō)把砼的建造和使用技術(shù)用到了爐火純青的地步。但是對于鋼結構用于建筑，在我國遠遠落后于發(fā)達國家，從其設計到使用，以及建造的規模和數量都是與國家整體實(shí)力不相稱(chēng)的。但是由于鋼結構建筑具有：施工周期短，抗震性能好，安全度高，預制加工、設計彈性大，適合不同氣候條件和大氣環(huán)境，加之鋼結構的施工污染小，噪音低，無(wú)粉塵污染，可以稱(chēng)的上是綠色環(huán)保性建筑。所以在我國九十年代末，從國外引進(jìn)大量的先進(jìn)設計理論和思想，以及加工制造、安裝等方面的技術(shù)，使得國內鋼結構建筑的發(fā)展速猛異常。國家建設部建筑簡(jiǎn)述政策方面有規定； 大力發(fā)展鋼結構建筑的要求，建設部還把鋼結構作為提高建筑整體技術(shù)水平的一項重要政策和措施。并且為了推動(dòng)鋼結構住宅的發(fā)展，2001年和2002年建設部的科技推廣項目計劃中，都分別把鋼結構住宅的示范工程項目列入其中。這表明了國家對鋼結構建筑的非常重視和支持。
    關(guān)于鋼結構建筑與砼建筑的造價(jià)是大家普遍關(guān)心的問(wèn)題，很多人都認為鋼結構建筑一定比砼建筑造價(jià)高。下面我們不說(shuō)綜合造價(jià)，我們僅就直接建安造價(jià)上比兩種建筑已經(jīng)持平，甚至有的建筑上鋼結構比砼結構還低。比如說(shuō)大跨度的廠(chǎng)房，倉庫的造價(jià)，鋼結構的造價(jià)就比砼結構的還低。無(wú)吊車(chē)的廠(chǎng)房，倉庫平均只有600元左右/平方米，可見(jiàn)鋼結構建筑并不是想象的那么貴，所謂價(jià)格高的印象，主要是前幾年很多鋼結構建筑，從設計施工，到材料采購都是從國外進(jìn)口來(lái)的，而其鋼結構件以及配套的材料，比國內生產(chǎn)的價(jià)格高很多而形成的?，F在鋼結構建筑主要的絕大部分材料都是從國內采購，很少有進(jìn)口的材料，而且材料絕大部分是合資企業(yè)生產(chǎn)的，質(zhì)量也是有保障的。價(jià)格顯而易見(jiàn)就下來(lái)了。下面就以十二層小高層建筑，分別就鋼結構和砼框架結構做以個(gè)比較：

    　　另外鋼結構尤其在高層建筑中有著(zhù)其他結構無(wú)可比擬的優(yōu)越性：
    　　1、鋼材的抗拉、抗壓、抗剪強度相對較高，鋼結構構件結構斷面小、自重輕。一般情況下，高層鋼筋混凝土建筑物的自重在1.5-2.0T/m2左右，高層建筑鋼結構自重大都在1 T/m2以下，甚至有的辦公樓只有0.5-0.6 T/m2。結構自重輕，可以減少運輸和吊裝費用，基礎的負載相應減少，可以降低基礎造價(jià)，特別是在地質(zhì)條件較差地區，其特點(diǎn)更為突出。
    　　2、鋼結構有較好的延性，抗震性能好，尤其在高烈度震區，使用鋼結構更為有利，鋼筋混凝土結構延性的保證在于結構的應力不太高，而鋼結構的延性在于使部分構件進(jìn)入塑性。
    在高烈度地震區，有設防要求的高層建筑，若自重減輕一半，相當于降低抗震設防度一度。以北京8°抗震防裂度為例，中等高度建筑采用鋼結構結構自重減少1/3，地震作用可減少30-40%，地基上單位面積的負荷也可以減少25%以上。
    　　3、結構占有面積（或者稱(chēng)為結構平面密度）小，實(shí)際上是增加了使用面積。鋼結構建筑鋼結構的結構占有面積只是同類(lèi)鋼筋混凝土建筑面積的28%。采用鋼結構可以增加使用面積4%-8%，這實(shí)際上是增加建筑物的使用價(jià)值，增加經(jīng)濟效益。例如北京的長(cháng)富宮中心（26層純鋼框架體系）采用鋼結構，鋼柱的斷面僅為450*450mm，層數和柱網(wǎng)與其類(lèi)似的鋼筋混凝土結構，柱子斷面約在900*900mm左右。如果按照增加的使用面積4%來(lái)計算，對于一個(gè)5萬(wàn)平方米的建筑來(lái)講，等于增加了200平方米左右的使用面積，其價(jià)值是相當可觀(guān)的。
    　　4、施工速度快，采用鋼結構可為施工提供較大的空間和較寬敞的施工作業(yè)面積。鋼結構工程的柱子一般取3-4層為一個(gè)施工段，在現場(chǎng)一次吊裝，而且柱子的吊裝、鋼框架的安裝、鋼筋混凝土核心筒的澆注、組合樓蓋的施工等，可以實(shí)施平行立體交叉作業(yè)。有時(shí)間在上部按裝柱、框架的同時(shí)，下部可以進(jìn)行內部裝修，裝飾工程。因此，在保證技術(shù)、供應、管理等方面的條件下，可以提前投入使用。國內部分高層建筑鋼結構工程施工工期見(jiàn)表2，可見(jiàn)與鋼筋混凝土結構相比，30-50層的鋼結構可縮短工期8-12個(gè)月左右。隨著(zhù)高層建筑鋼結構的發(fā)展、應用、經(jīng)驗和積累，施工速度還可以加快。

    　　5、鋼結構的質(zhì)量容易保證。鋼結構構件一般都是在工廠(chǎng)里制造、在工地只是安裝就位，加工精度高，用工省，現場(chǎng)比較文明。減少了砂、石、水泥堆放場(chǎng)地，還減少了模板儲運、現場(chǎng)構件預制及鋼筋混凝土現澆的濕作業(yè)，在鬧市區或密集的居民區內具有很大的優(yōu)點(diǎn)。
    　　6、鋼結構建筑在使用過(guò)程中易于改造，如加固、接高，擴大樓面等分割、變動(dòng)比較容易、靈活。一些發(fā)達國家認為，鋼結構是環(huán)保型建筑，可以重復利用，減少礦產(chǎn)資源的開(kāi)采。
    　　7、鋼結構可以做成大跨度、大空間。開(kāi)敞式的大平面辦公室，60年代后得到較大的發(fā)展，有的國家稱(chēng)為“園林化辦公室”。這種辦公室要求較大尺寸的柱網(wǎng)布置，并且柱子斷面越小越合適。采用12-15M的柱網(wǎng)已經(jīng)很普遍。鋼結構正適合這種要求，因他可以形成較寬敞的無(wú)柱空間，便于內部靈活布置。
    　　8、管線(xiàn)布置方便。在鋼結構的結構空間中，有許多孔洞和空腔，而且鋼梁的腹板也允許穿越小于一定直徑的管線(xiàn)，這樣使管線(xiàn)的布置較為方便，也增加了建筑的凈高，而且管線(xiàn)的更換、修理都為方便。
    　　9、由于鋼結構本身的優(yōu)越性，鋼結構的建筑可以是綠色建筑，鋼結構本身是一個(gè)綠色環(huán)保型的產(chǎn)品，得到了政府主管部門(mén)的大力支持和國家政策的扶持。
    由于鋼結構有以上優(yōu)點(diǎn)，可以增加賣(mài)點(diǎn)。減少銀行貸款利息等、綜合造價(jià)就比鋼筋砼結構要低。
    　　以上只是粗略的一般性的分析和比較，僅供參考。如有個(gè)案工程的詳細圖紙可以做詳細的分析比較，就非常明顯了。但是要很詳細的計算對比，需要多種專(zhuān)業(yè)配合才能夠完成。
    二、大家關(guān)注的防火和防腐的問(wèn)題
    　　A是價(jià)格問(wèn)題、B是使用年限的問(wèn)題
    　　這兩項會(huì )引起大家觀(guān)念上的錯覺(jué)，認為鋼結構的價(jià)格會(huì )高，再一個(gè)擔心是用不了幾年就壞了，這種錯覺(jué)的觀(guān)念在某種程度上影響著(zhù)鋼結構建筑的推動(dòng)和發(fā)展，因此有些問(wèn)題必須予以分析和澄清，并采取相應的措施，才能更快的推動(dòng)和發(fā)展鋼結構建筑。
    　　A、下面我們簡(jiǎn)要分析一下我們現有的防腐、防火的處理和價(jià)格問(wèn)題。
    　　國內常見(jiàn)的鋼結構中的常規防腐防火處理措施及工藝。
    　　1、鋼結構的表面處理:人工除銹或拋丸機除銹-噴砂除銹-一遍普通醇酸-防銹底漆-二遍底漆-第三遍防火涂料
    　　2、鋼結構的表面處理:人工除銹、拋丸機除銹-噴砂除銹-酸洗除銹-一遍防銹底漆-防火涂料（或者二遍環(huán)氧底漆刷超薄型防火漆）。
    　　3、鋼結構的表面處理:人工除銹，拋丸除銹，噴砂除銹-酸洗除銹一遍普底漆-砼覆蓋（防火材料覆蓋，掛水泥板等各種形式）。
    　　以上三種防腐處理的價(jià)格根據使用材料的不同，每噸價(jià)格在200-800之間不等，折合到建筑平方米，每平方米的價(jià)格大約在46-160元之間，對整體造價(jià)影響不大，防腐問(wèn)題不是影響鋼結構價(jià)格的主要因素。
    　　B、關(guān)于使用年限，一般的建筑物使用年限均在50年，砼結構也能夠達到50年，一般鋼結構是使用壽命也同樣在50年，如果防腐問(wèn)題處理的好可以到達100年以上，這是世界上許多著(zhù)名的鋼結構所驗證過(guò)的，比如象美國紐約的帝國大廈，法國的埃菲爾鐵塔，俄羅斯的很多橋梁。
    　　以上簡(jiǎn)述不一定正確，也可能有些數據不太準確，總之認為防腐防火問(wèn)題引起的鋼結構價(jià)格太高等的觀(guān)念對于鋼結構事業(yè)的整體發(fā)展應該是障礙，在此，我提出來(lái)供大家討論，也算是拋磚引玉吧。
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