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我國鋼結構建筑的現狀及發展趨勢

作者：鋼結構網    
時間：2009-12-23 10:01:17 [收藏]

    一、鋼結構的定義和分類
    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、閘門等工程。
    在我國，建筑包含工業和民用建筑兩部分。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、又便于工業化生產，是一種節能環保型，能循環使用的建筑結構，符合經濟持續健康發展的要求。因此，在高層建筑、大型工廠、大跨度空間結構、輕鋼結構、住宅建筑中更能發揮其優勢。各專業（行業）部門中也大量采用鋼結構如公路和鐵路橋梁、火電主廠房和鍋爐鋼架、輸變電鐵塔、廣播電視通訊塔、石油海洋平臺、核電站、風力發電、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、環保建筑、公共設施、臨時建筑等。
    鋼結構行業是我國制造業的一部分，屬金屬制品業。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、建筑用鋼制品及類似品的生產活動。這些制品可以運輸，并便于裝配、安裝或豎立（如由建筑企業在建筑工地進行）。這種行業分類標準與國外行業分類相同。鋼結構行業的分類劃分為行業的管理提供了理論依據，有利于鋼結構行業市場的規范和發展。

    二、政府支持和發展鋼結構行業
    1996年建設部編制了《1996～2010年建筑技術政策》提出合理使用鋼材，發展鋼結構、開發鋼結構制造和安裝施工新技術。
    1998年10月建設部發文《關于建筑業進行推廣應用10項新技術的通知》，推廣第8項新技術為鋼結構技術。
    2000年5月建設部、冶金工業局建筑用鋼協調組召開全國建筑鋼結構技術發展研討會。
    2001年底建設部發布《鋼結構住宅建筑產業化技術導則》。建設部科技司組織30項鋼結構住宅建筑體系及關鍵技術研究課題，開展試點工程。并籌備編制《鋼結構住宅技術規程》
    。2003年1月16日建設部和國家經貿委發文《關于建立“全國建筑用金屬技術與應用協調聯席會議”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與應用的技術協調，推動生產、應用的技術升級，調整產業結構，促進推廣應用，加速產業化進程，提高工程質量，推動建設事業發展。
    近期工作任務：
    1、開展400MPa熱軋帶肋鋼筋推廣應用工作，積極發展鋼筋焊接網片，推進鋼結構用H型鋼、耐火耐候鋼、彩色鋼板的生產應用；
    2、建立完善鋼結構住宅建筑體系，積極推進研究、開發和試點、示范工作；
    3、努力推進銅水管在中高檔建筑中的應用；
    4、組織研究開發和推廣應用節能、環保型金屬門窗；
    5、研究制定《建設領域推廣應用新技術和限制、禁止使用落后技術公告》
    ；6、組織申報國家重點科技項目；
    7、組織開展建筑用金屬發展趨勢及對策研究；
    8、引導企業籌集科技發展基金用于新產品的研制開發，加強行業信息交流和宣傳。
    2004年4月22日建設部《建設事業技術政策綱要》第7章，推進建筑工業化、現代化、提高行業綜合實力中第29條政策是：積極擴展建筑鋼結構用鋼材的品種，提高產品性能。積極推動建筑鋼結構的發展，進一步提高應用技術水平。
    1、進一步加快建筑鋼結構產業化的進程。到2010年建筑鋼結構用鋼力爭達到全國鋼材產量的6％，約1800萬t。
    2、全面提高建筑鋼結構應用技術水平，積極開展鋼結構相關技術研究；修訂、補充設計、施工和材料等有關技術規范、規程和標準；完善質量管理體系，提高鋼結構設計和鋼結構工程質量。開展鋼結構優秀設計和優良工程的評定。爭取2010年建筑鋼結構行業綜合技術水平達到國際先進水平。
    3、增加結構用高性能鋼材及連接材料的品種，發展大尺寸冷（熱）成型管材（圓管、方矩管），薄壁H型鋼等經濟型材的生產，完善建筑結構用鋼材系列產品與應用標準，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化。
    4、改革機制、規劃選題，堅持長期的應用技術開發研究，重點研發住宅鋼結構體系建筑，鋼―混凝土組合體系及配套技術和管結構體系技術。
    5、鼓勵制作、安裝企業采用新技術、新工藝和先進設備，采用計算機管理，創造和應用新工法，進一步提高構件制作和安裝質量。引導企業參與市場競爭，努力開拓國際市場。
    6、加快鋼結構設計研究及施工、管理人材的培養，改進高校的專業教學及科研，重視并發揮專家資源的優勢作用，建立政府、高校、協會聯合組織專家教育的機制。
    7、加快鋼結構企業結構調整??引導企業向集團化方向發展。實行有效資質管理，加強調控，進一步規范市場秩序。充分發揮協會的橋梁和服務作用。

    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，國家技術監督局、建設部等有關部門和協（學）會，組織高校、科研、設計、施工及企業，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，為鋼結構行業發展奠定了良好基礎。目前標準、規范規程分為國家標準、行業標準和協（學）會標準，為確保工程質量，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，產品包括型鋼（H型、工字、角、槽、冷彎型鋼等）、鋼管（無縫、焊接圓、方、矩形）、鋼板（中厚、鍍鋅、彩涂板等），工程應用領域包括房屋建筑、橋梁、容器、管道、塔桅、海洋工程等。最近20年來，我國鋼鐵工業快速發展，其生產規模、產量、品種及質量有明顯的提高。
    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堂、北京工人體育館、首都體育館及一大批重化工廠房建筑均采用鋼結構。由于鋼材匱乏，一般工業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，相繼研發出鋼管混凝土結構、網架結構、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，中國改革開放以來，提倡吸引外資、引進先進技術、以經濟建設為首要目標，相繼在全國引進一大批先進技術、裝備、成套技術，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入中國市場。由此對鋼結構材料、設計、接點構造及連接技術開始了新的認識，并列出許多科研專題進行開發研究。在此期間，我國科研結構與企業聯合進行了大量的研究，直接針對工程建設的應用開發也十分活躍，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、冷彎型鋼等鋼鐵產品及深加工企業相攜發展，并形成新興的鋼結構制造產業，帶動并推進了鋼結構事業的發展。我國鋼－混凝土組合結構發展及應用在國際領先，從超高層建筑、橋梁到廠房、地鐵等均大量采用了該結構。還有門式剛架結構成為目前鋼結構廠房、倉庫、超市等常見的建筑。膜結構、管結構、索網結構等空間結構形式及變化層出不窮。近10年，鋼結構作為綠色環保的建筑結構為國家、社會所共識，在沿海地區和各大城市的公共建筑、標志的房屋建筑、橋梁、工業廠房、住宅都將鋼結構作為新技術、新結構、新理念來認識、研究和推廣。
    目前鋼結構應用領域不斷在擴大，也充分發揮了鋼材作為最好的結構材料功能，不僅滿足了重載、高聳、大跨、輕型的結構要求，而且為現代新興的制造業拓展了無限空間。許多企業正在向研發、設計、制造、施工安裝一條龍的服務發展。不僅擁有自己設計研究院（所），具備鋼結構專業的設計資質，而且還與大學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權的技術、產品、結構，開創科研立足生產第一線的良好開端。

    五、國內鋼結構施工安裝監理概況
    鋼結構的施工安裝企業比較規范，技術要求高，相對一般土木工程大量采用農民工有所區別。多年來，在鋼結構領域施工取得突出業績并勝任大跨、高聳和技術難度高的施工企業有三類：一類是大型建設集團所屬專業化公司，具有鋼結構專業施工一級資質；第二類是大型鋼結構企業，自己具有制造施工能力，取得鋼結構專業施工一級的企業；第三類是中小型建設公司、鋼結構制造企業具有鋼結構專業施工一級資質，以及地方建設主管批準具有鋼結構專業施工二、三級資質的企業。隨著企業的規模、業績和專業技術人才增多，許多企業正在積極認定和提高企業資質，既有利于提高企業形象，也說明具有一定實力去承包大型鋼結構工程。目前估計具有鋼結構專業承包一級、二級、三級資質企業上千家。
    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”內劃出了一個專業建設監理職能的“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主對該合同工程進行現場綜合監督管理。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行公正、科學和確保工程質量的管理認定。目前一般建筑工程依法要求監理公司駐扎現場，對工程進展及質量依照國家規范、標準及設計規定進行全過程檢查、判斷及驗收，其責任和權利非常明確，對確保工程建設質量發揮了重要作用。目前一般的各省市工程都有大批建設監理公司，企業資質分為甲、乙、丙級。專業性的監理公司一般是原產業部門所屬，如交通、水利、電力、冶金等。作為鋼結構專業的監理公司沒有明確要求，主要是根據工程建設要求進行招標，對監理公司的業績和監理水平，以及總監理工程師、專業監理工程師的學識、職稱及以前從事的業務、經驗和熟悉標準、規范密切相關。對重大鋼結構工程的進行監理工作的監理工程師，一般均是由多年來從事設計、科研或建設單位技術人員來承擔。僅北京地區具有甲級監理資質的企業就達300多家。

    六、我國鋼結構行業發展中存在的差距
    我國與國外經濟發達國家相比較：無論在設計理念、新產品研究開發、鋼材品種質量、制作安裝的設備及計算機應用、科學管理和專業人才培養等方面都存在一定的差距。
    1、對鋼結構產業是符合節能環保型、可持續性發展的行業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表了很多文章，專門論述發展鋼結構房屋的優點和措施。
    2、設計理念不能適應市場需要。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、環境、建筑、功能上確有獨特之處。但外方統計連接節點過于復雜，消耗過多的鋼材并給制作和安裝帶來了更多的難題。
    3、鋼材超常波動，加上市場無序競爭造成加工和安裝企業虧損，并使鋼結構質量下降。
    4、鋼結構科研開發資金不足，標準及規范修訂周期太長。
    5、鋼結構加工廠和施工安裝企業裝備、計算機管理、勞動生產率還需進一步提高。
    　　6、行業協會還未發揮更大作用，特別在市場秩序的規范和引導、企業科學管理和專業人才的培訓等方面。


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