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我國鋼結構建筑的現狀及發(fā)展趨勢

作者：鋼結構網(wǎng)    
時(shí)間：2009-12-23 10:01:17 [收藏]

    一、鋼結構的定義和分類(lèi)
    鋼結構的定義是指由鋼板、型鋼、鋼管、鋼繩、鋼束等鋼材，用焊、鉚、螺栓或膠等連接而成的結構。結構特點(diǎn)是重載、高聳、大跨、輕型，其承重能力大，架設便捷，用于橋梁、房屋、高塔、閘門(mén)等工程。
    在我國，建筑包含工業(yè)和民用建筑兩部分。按承重結構的材料又分成鋼筋混凝土結構、鋼結構、木結構、磚石結構、鋼－砼組合結構等。由于鋼結構自重輕、強度高、抗震性能好、又便于工業(yè)化生產(chǎn)，是一種節能環(huán)保型，能循環(huán)使用的建筑結構，符合經(jīng)濟持續健康發(fā)展的要求。因此，在高層建筑、大型工廠(chǎng)、大跨度空間結構、輕鋼結構、住宅建筑中更能發(fā)揮其優(yōu)勢。各專(zhuān)業(yè)（行業(yè)）部門(mén)中也大量采用鋼結構如公路和鐵路橋梁、火電主廠(chǎng)房和鍋爐鋼架、輸變電鐵塔、廣播電視通訊塔、石油海洋平臺、核電站、風(fēng)力發(fā)電、水利建設等。城市建設中更需大量鋼結構如地鐵、城市輕便鐵路、立交橋、環(huán)保建筑、公共設施、臨時(shí)建筑等。
    鋼結構行業(yè)是我國制造業(yè)的一部分，屬金屬制品業(yè)。指以鐵、鋼或鋁等金屬為主要材料、制造金屬構件、金屬構件零件、建筑用鋼制品及類(lèi)似品的生產(chǎn)活動(dòng)。這些制品可以運輸，并便于裝配、安裝或豎立（如由建筑企業(yè)在建筑工地進(jìn)行）。這種行業(yè)分類(lèi)標準與國外行業(yè)分類(lèi)相同。鋼結構行業(yè)的分類(lèi)劃分為行業(yè)的管理提供了理論依據，有利于鋼結構行業(yè)市場(chǎng)的規范和發(fā)展。

    二、政府支持和發(fā)展鋼結構行業(yè)
    1996年建設部編制了《1996～2010年建筑技術(shù)政策》提出合理使用鋼材，發(fā)展鋼結構、開(kāi)發(fā)鋼結構制造和安裝施工新技術(shù)。
    1998年10月建設部發(fā)文《關(guān)于建筑業(yè)進(jìn)行推廣應用10項新技術(shù)的通知》，推廣第8項新技術(shù)為鋼結構技術(shù)。
    2000年5月建設部、冶金工業(yè)局建筑用鋼協(xié)調組召開(kāi)全國建筑鋼結構技術(shù)發(fā)展研討會(huì )。
    2001年底建設部發(fā)布《鋼結構住宅建筑產(chǎn)業(yè)化技術(shù)導則》。建設部科技司組織30項鋼結構住宅建筑體系及關(guān)鍵技術(shù)研究課題，開(kāi)展試點(diǎn)工程。并籌備編制《鋼結構住宅技術(shù)規程》
    。2003年1月16日建設部和國家經(jīng)貿委發(fā)文《關(guān)于建立“全國建筑用金屬技術(shù)與應用協(xié)調聯(lián)席會(huì )議”制度的通知》。其指導思想是：加強建筑用鋼、建筑用銅、建筑用鋁合金等建筑用金屬生產(chǎn)與應用的技術(shù)協(xié)調，推動(dòng)生產(chǎn)、應用的技術(shù)升級，調整產(chǎn)業(yè)結構，促進(jìn)推廣應用，加速產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，提高工程質(zhì)量，推動(dòng)建設事業(yè)發(fā)展。
    近期工作任務(wù)：
    1、開(kāi)展400MPa熱軋帶肋鋼筋推廣應用工作，積極發(fā)展鋼筋焊接網(wǎng)片，推進(jìn)鋼結構用H型鋼、耐火耐候鋼、彩色鋼板的生產(chǎn)應用；
    2、建立完善鋼結構住宅建筑體系，積極推進(jìn)研究、開(kāi)發(fā)和試點(diǎn)、示范工作；
    3、努力推進(jìn)銅水管在中高檔建筑中的應用；
    4、組織研究開(kāi)發(fā)和推廣應用節能、環(huán)保型金屬門(mén)窗；
    5、研究制定《建設領(lǐng)域推廣應用新技術(shù)和限制、禁止使用落后技術(shù)公告》
    ；6、組織申報國家重點(diǎn)科技項目；
    7、組織開(kāi)展建筑用金屬發(fā)展趨勢及對策研究；
    8、引導企業(yè)籌集科技發(fā)展基金用于新產(chǎn)品的研制開(kāi)發(fā)，加強行業(yè)信息交流和宣傳。
    2004年4月22日建設部《建設事業(yè)技術(shù)政策綱要》第7章，推進(jìn)建筑工業(yè)化、現代化、提高行業(yè)綜合實(shí)力中第29條政策是：積極擴展建筑鋼結構用鋼材的品種，提高產(chǎn)品性能。積極推動(dòng)建筑鋼結構的發(fā)展，進(jìn)一步提高應用技術(shù)水平。
    1、進(jìn)一步加快建筑鋼結構產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。到2010年建筑鋼結構用鋼力爭達到全國鋼材產(chǎn)量的6％，約1800萬(wàn)t。
    2、全面提高建筑鋼結構應用技術(shù)水平，積極開(kāi)展鋼結構相關(guān)技術(shù)研究；修訂、補充設計、施工和材料等有關(guān)技術(shù)規范、規程和標準；完善質(zhì)量管理體系，提高鋼結構設計和鋼結構工程質(zhì)量。開(kāi)展鋼結構優(yōu)秀設計和優(yōu)良工程的評定。爭取2010年建筑鋼結構行業(yè)綜合技術(shù)水平達到國際先進(jìn)水平。
    3、增加結構用高性能鋼材及連接材料的品種，發(fā)展大尺寸冷（熱）成型管材（圓管、方矩管），薄壁H型鋼等經(jīng)濟型材的生產(chǎn)，完善建筑結構用鋼材系列產(chǎn)品與應用標準，擴大耐候鋼、耐火鋼、彩涂板等的應用。2010年鋼結構建筑鋼材基本達到國產(chǎn)化。
    4、改革機制、規劃選題，堅持長(cháng)期的應用技術(shù)開(kāi)發(fā)研究，重點(diǎn)研發(fā)住宅鋼結構體系建筑，鋼―混凝土組合體系及配套技術(shù)和管結構體系技術(shù)。
    5、鼓勵制作、安裝企業(yè)采用新技術(shù)、新工藝和先進(jìn)設備，采用計算機管理，創(chuàng )造和應用新工法，進(jìn)一步提高構件制作和安裝質(zhì)量。引導企業(yè)參與市場(chǎng)競爭，努力開(kāi)拓國際市場(chǎng)。
    6、加快鋼結構設計研究及施工、管理人材的培養，改進(jìn)高校的專(zhuān)業(yè)教學(xué)及科研，重視并發(fā)揮專(zhuān)家資源的優(yōu)勢作用，建立政府、高校、協(xié)會(huì )聯(lián)合組織專(zhuān)家教育的機制。
    7、加快鋼結構企業(yè)結構調整??引導企業(yè)向集團化方向發(fā)展。實(shí)行有效資質(zhì)管理，加強調控，進(jìn)一步規范市場(chǎng)秩序。充分發(fā)揮協(xié)會(huì )的橋梁和服務(wù)作用。

    三、鋼結構設計、施工、制作規范、規程及構配件標準圖集基本完善配套
    近幾年，國家技術(shù)監督局、建設部等有關(guān)部門(mén)和協(xié)（學(xué)）會(huì )，組織高校、科研、設計、施工及企業(yè)，編制和修訂鋼結構設計、施工規范和規程60多本，并編制了相應的構件和配套材料的通用圖集，為鋼結構行業(yè)發(fā)展奠定了良好基礎。目前標準、規范規程分為國家標準、行業(yè)標準和協(xié)（學(xué)）會(huì )標準，為確保工程質(zhì)量，國家又制定了強制性標準。

    四、國內鋼結構建筑的科研、設計概況
    1、鋼結構用鋼的研究應用
    目前鋼結構用鋼基本上是Q235；Q345、Q420級別，產(chǎn)品包括型鋼（H型、工字、角、槽、冷彎型鋼等）、鋼管（無(wú)縫、焊接圓、方、矩形）、鋼板（中厚、鍍鋅、彩涂板等），工程應用領(lǐng)域包括房屋建筑、橋梁、容器、管道、塔桅、海洋工程等。最近20年來(lái)，我國鋼鐵工業(yè)快速發(fā)展，其生產(chǎn)規模、產(chǎn)量、品種及質(zhì)量有明顯的提高。
    2、結構體系及工程應用研究
    傳統的鋼結構一般僅是考慮重載、大跨、高聳建筑中采用，50年代建立的人民大會(huì )堂、北京工人體育館、首都體育館及一大批重化工廠(chǎng)房建筑均采用鋼結構。由于鋼材匱乏，一般工業(yè)民用建筑規定都是磚混凝土結構或鋼筋混凝土結構。在此期間，我國科研工作根據國情，相繼研發(fā)出鋼管混凝土結構、網(wǎng)架結構、角鋼屋架、冷彎薄壁型鋼屋架等節省鋼材、降低工程造價(jià)的結構體系。橋梁從鉚接變焊接，提高了橋梁的建設速度及連接性能的可靠性。
    自70年代末，中國改革開(kāi)放以來(lái)，提倡吸引外資、引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)、以經(jīng)濟建設為首要目標，相繼在全國引進(jìn)一大批先進(jìn)技術(shù)、裝備、成套技術(shù)，如武鋼一米七工程、乙烯工程、合成氨工程、寶鋼工程等。還有一些輕鋼房屋作為住宅進(jìn)入中國市場(chǎng)。由此對鋼結構材料、設計、接點(diǎn)構造及連接技術(shù)開(kāi)始了新的認識，并列出許多科研專(zhuān)題進(jìn)行開(kāi)發(fā)研究。在此期間，我國科研結構與企業(yè)聯(lián)合進(jìn)行了大量的研究，直接針對工程建設的應用開(kāi)發(fā)也十分活躍，諸如壓型鋼板、鋁板、彩涂板及成型機械、高強螺栓、焊接H型鋼、焊接箱形梁柱、熱軋H型鋼、大型方矩管、冷彎型鋼等鋼鐵產(chǎn)品及深加工企業(yè)相攜發(fā)展，并形成新興的鋼結構制造產(chǎn)業(yè)，帶動(dòng)并推進(jìn)了鋼結構事業(yè)的發(fā)展。我國鋼－混凝土組合結構發(fā)展及應用在國際領(lǐng)先，從超高層建筑、橋梁到廠(chǎng)房、地鐵等均大量采用了該結構。還有門(mén)式剛架結構成為目前鋼結構廠(chǎng)房、倉庫、超市等常見(jiàn)的建筑。膜結構、管結構、索網(wǎng)結構等空間結構形式及變化層出不窮。近10年，鋼結構作為綠色環(huán)保的建筑結構為國家、社會(huì )所共識，在沿海地區和各大城市的公共建筑、標志的房屋建筑、橋梁、工業(yè)廠(chǎng)房、住宅都將鋼結構作為新技術(shù)、新結構、新理念來(lái)認識、研究和推廣。
    目前鋼結構應用領(lǐng)域不斷在擴大，也充分發(fā)揮了鋼材作為最好的結構材料功能，不僅滿(mǎn)足了重載、高聳、大跨、輕型的結構要求，而且為現代新興的制造業(yè)拓展了無(wú)限空間。許多企業(yè)正在向研發(fā)、設計、制造、施工安裝一條龍的服務(wù)發(fā)展。不僅擁有自己設計研究院（所），具備鋼結構專(zhuān)業(yè)的設計資質(zhì)，而且還與大學(xué)共同建立博士后工作站，強化對鋼結構人才的培養，研究具有自主知識產(chǎn)權的技術(shù)、產(chǎn)品、結構，開(kāi)創(chuàng )科研立足生產(chǎn)第一線(xiàn)的良好開(kāi)端。

    五、國內鋼結構施工安裝監理概況
    鋼結構的施工安裝企業(yè)比較規范，技術(shù)要求高，相對一般土木工程大量采用農民工有所區別。多年來(lái)，在鋼結構領(lǐng)域施工取得突出業(yè)績(jì)并勝任大跨、高聳和技術(shù)難度高的施工企業(yè)有三類(lèi)：一類(lèi)是大型建設集團所屬專(zhuān)業(yè)化公司，具有鋼結構專(zhuān)業(yè)施工一級資質(zhì)；第二類(lèi)是大型鋼結構企業(yè)，自己具有制造施工能力，取得鋼結構專(zhuān)業(yè)施工一級的企業(yè)；第三類(lèi)是中小型建設公司、鋼結構制造企業(yè)具有鋼結構專(zhuān)業(yè)施工一級資質(zhì)，以及地方建設主管批準具有鋼結構專(zhuān)業(yè)施工二、三級資質(zhì)的企業(yè)。隨著(zhù)企業(yè)的規模、業(yè)績(jì)和專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才增多，許多企業(yè)正在積極認定和提高企業(yè)資質(zhì)，既有利于提高企業(yè)形象，也說(shuō)明具有一定實(shí)力去承包大型鋼結構工程。目前估計具有鋼結構專(zhuān)業(yè)承包一級、二級、三級資質(zhì)企業(yè)上千家。
    工程建設監理在我國最早應用這一制度，是利用世界銀行貸款的魯布革水電站引水工程。按照貸款的要求，該工程在“魯布革工程管理局”內劃出了一個(gè)專(zhuān)業(yè)建設監理職能的“工程師機構”。該工程師機構由工程師代表、駐地工程師和若干名檢查員組成，按國際合同管理方式代表業(yè)主對該合同工程進(jìn)行現場(chǎng)綜合監督管理。其后，我國許多利用外資或外資建設的工程項目，都按照建設監理這一國際慣例組織建設。其目的是對日益增多的建筑工程要求第三方進(jìn)行公正、科學(xué)和確保工程質(zhì)量的管理認定。目前一般建筑工程依法要求監理公司駐扎現場(chǎng)，對工程進(jìn)展及質(zhì)量依照國家規范、標準及設計規定進(jìn)行全過(guò)程檢查、判斷及驗收，其責任和權利非常明確，對確保工程建設質(zhì)量發(fā)揮了重要作用。目前一般的各省市工程都有大批建設監理公司，企業(yè)資質(zhì)分為甲、乙、丙級。專(zhuān)業(yè)性的監理公司一般是原產(chǎn)業(yè)部門(mén)所屬，如交通、水利、電力、冶金等。作為鋼結構專(zhuān)業(yè)的監理公司沒(méi)有明確要求，主要是根據工程建設要求進(jìn)行招標，對監理公司的業(yè)績(jì)和監理水平，以及總監理工程師、專(zhuān)業(yè)監理工程師的學(xué)識、職稱(chēng)及以前從事的業(yè)務(wù)、經(jīng)驗和熟悉標準、規范密切相關(guān)。對重大鋼結構工程的進(jìn)行監理工作的監理工程師，一般均是由多年來(lái)從事設計、科研或建設單位技術(shù)人員來(lái)承擔。僅北京地區具有甲級監理資質(zhì)的企業(yè)就達300多家。

    六、我國鋼結構行業(yè)發(fā)展中存在的差距
    我國與國外經(jīng)濟發(fā)達國家相比較：無(wú)論在設計理念、新產(chǎn)品研究開(kāi)發(fā)、鋼材品種質(zhì)量、制作安裝的設備及計算機應用、科學(xué)管理和專(zhuān)業(yè)人才培養等方面都存在一定的差距。
    1、對鋼結構產(chǎn)業(yè)是符合節能環(huán)保型、可持續性發(fā)展的行業(yè)理念的認識有待提高。最近幾年日本、加拿大、英國政府和研究機構發(fā)表了很多文章，專(zhuān)門(mén)論述發(fā)展鋼結構房屋的優(yōu)點(diǎn)和措施。
    2、設計理念不能適應市場(chǎng)需要。如目前超高層和有特殊要求的建筑大都由國外建筑師的方案中標，他們在規劃、環(huán)境、建筑、功能上確有獨特之處。但外方統計連接節點(diǎn)過(guò)于復雜，消耗過(guò)多的鋼材并給制作和安裝帶來(lái)了更多的難題。
    3、鋼材超常波動(dòng)，加上市場(chǎng)無(wú)序競爭造成加工和安裝企業(yè)虧損，并使鋼結構質(zhì)量下降。
    4、鋼結構科研開(kāi)發(fā)資金不足，標準及規范修訂周期太長(cháng)。
    5、鋼結構加工廠(chǎng)和施工安裝企業(yè)裝備、計算機管理、勞動(dòng)生產(chǎn)率還需進(jìn)一步提高。
    　　6、行業(yè)協(xié)會(huì )還未發(fā)揮更大作用，特別在市場(chǎng)秩序的規范和引導、企業(yè)科學(xué)管理和專(zhuān)業(yè)人才的培訓等方面。


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