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钢结构发展现状及未来趋势调查

点击数:42222013-12-04 10:49:35 来源: 江苏AG亚游集团

一、钢结构应用现状

1.高层重型钢结构 

高层钢结构建筑是往往当作一个城市标志性建筑。80年代至今已建成和在建高层钢结构达100多幢,总面积约800万平方米,钢材用量80多万吨。 

北京、上海在建和新建成的高层钢结构就达到十余幢。如:上海中心大厦(在建、632米)、上海环球金融中心(101层、高492米、用钢量6.5万吨);北京电视中心(建筑面积18.3万㎡,高度为41层,227.05m,用钢量3.8万吨);国贸中心三期(建筑面积54万㎡、高度为330m);央视新大楼等(建筑面积5万㎡、高度为234m、用钢量12.8万吨)。

2.大跨度、空间钢结构

近年来,以网架和网壳为代表的空间结构继续大量发展,不仅用于民用建筑,而且用于工业厂房、机库、候机楼、体育馆、展览中心、大剧院、博物馆等。钢结构用量较大的工业厂房如曹妃甸钢铁基地、上海江南造船基地等,代表性场馆如2008北京奥运会国家体育场(馆)、2010上海世博会场(钢结构用量达30多万吨)、2010年亚运会(广州)、济南全运会、深圳大运会及南阳全国农民运动会等城市兴建的体育场馆。

随着悬索和膜的张拉结构研究开发深入和工程应用的推广。预应力空间结构开始得到应用。杭州雷峰塔、海南千年塔、广州新电视塔(高度610米、用钢量4.0万吨)和昆明世博园艺术广场膜结构等一大批新型钢结构建筑和构筑物不断涌现。悬索和膜结构目前处于发展阶段,用量不大,国内已有多家膜结构工程公司,承担很多体育场馆、机场、公园和街道景观的设计和施工。目前高中挡膜材仍需进口(如PTFE、ETFE)。 

3.轻钢结构 

轻钢结构是相对于重钢结构而言,其类型有式刚架、拱型波纹钢屋盖结构等,主要用于轻型的工业厂房棉花和粮食仓库、码头和保税区仓库、农产品、建材、家具等各类交易市场、体育场馆、展览厅及活动房屋、加层建筑等。用钢量一般30-40kg/㎡左右(不含钢筋用量)。

4.钢-混凝土组合结构 

钢-混凝土组合结构是充分发挥钢材和混凝土两种材料各自优点的合理组合,不但具有优异的静、动力工作性能,而且能大量节约钢材、降低工程造价和加快施工进度,对环境污染较少,符合我国建筑结构发展方向。在我国的发展十分迅速,已广泛应用于冶金、造船、电力、交通等部门的建筑中,并以迅猛的势头进入了桥梁工程和高层与超高层建筑中。 

在高层建筑方面,建成了全部采用组合结构的超高层建筑--深圳赛格广场大厦,高291.6m,属世界最高的钢-混凝土组合结构。全国已建成的采用组合结构的高层建筑超过40幢之多。组合结构拱桥已建成的也已超过300座。

5.钢结构住宅 

用钢结构建造的住宅重量是钢筋混凝土住宅的1/2左右,可满足住宅大开间的需求,使用面积比钢筋混凝土住宅提高4%左右。钢材可以回收,建造和拆除时对环境污染较少,符合推进住宅产业化发展节能省地型住宅的国家政策。

我国目前是最大的建筑市场,平均每年房屋建筑建设约20亿平方米(2009年房屋施工面积达32亿平方米),其中钢结构约占2-3%,绝大多数是钢筋混凝土结构和混凝土结构,还有少量木结构、砖石结构及土坯房屋。近8亿平方米/年的城镇居民住宅亦如此。钢结构建筑在我国整个建筑行业中所占的比重还不到5%,而发达国家已达50%以上,住宅钢结构的潜在发展空间非常大。目前,在在北京、上海、天津、河北、武汉、青岛等地建了低层、多层、高层钢结构住宅试点示范工程,已建成500多万平方米,用钢约20万t。  

6.桥梁钢结构

各大城市将桥梁等交通基础设施建设作为经济发展的重要基础。使用钢结构较多的有斜拉桥,主要在钢箱、缆索、桥塔等部位,600米以上的特大桥梁均为钢结构桥梁'十一五'前三年平均新建桥梁3万座/年,年平均用钢量1300万吨。截至2008年底,全国59万座桥梁中钢结构桥梁不足1%。与美国60万座桥梁中钢结构桥梁占33%、日本13万座桥梁钢结构桥梁占41%相比,差距较大。中国第一座全钢结构桥塔的桥是南京三桥,仅桥塔用钢量即达1.44万吨香港昂船洲大桥(长1018米)和苏通长江大桥(长1088米)占据世界最大斜拉桥的前两名,2015,中国要建5座跨海峡大桥,总用钢量为625万吨。

二、结构用钢现状

1、各地区钢结构产量

各地区钢结构产量由大到小的排序为:浙江、上海、安徽、山东、江苏、湖北、广东、四川、北京等地。上海、浙江均占总量的20%左右。

2、消耗钢材品种用量

2009年度钢板消耗占64%,其次是热轧型钢占15%,钢管10%,冷弯型钢及其他品种用量均在10%以下。

3.消耗钢材强度等级情况

Q345占总用钢量的53%,Q235占35%,Q390占7%,用量较少的是Q420、Q460

4.钢结构在建筑房屋领域的总体应用现状

据钢结构协会2009年对钢结构重点企业的调查统计:建筑钢结构(厂房、多高层、公共建筑)为581.5万吨,占应用比例的54%,说明房屋建筑为钢结构构件最主要应用领域。以下依次为非标钢结构246.8万吨,桥梁95.7万吨、其它80万吨,塔桅72.1万吨。其中,建筑钢结构中厂房应用量居首为290.2万吨,占49%,应用情况依次为公共建筑、高层钢结构、多层钢结构,占的比例分别是:21%、17%、13%。

5.主要加工制造企业

目前从事钢结构制造加工企业全国约1万家左右,但有固定生产场所并具备一定规模的企业仅4000-5000家。

截至到2009年10月通过钢结构协会认证的钢结构制造企业四批共145家,其中特级企业44家、一级企业86家、二级企业15家。

三、钢结构产业的差距及未来趋势

目前,我国钢结构业用钢仅占全国钢材总量的4%左右,与发达国家10%左右的比例存在较大差距。国产钢材基本可以满足钢结构加工需要,但在具体品种规格和性能方面与国外比还有差距,如高强度大规格超厚H型钢、高强度超厚板等。目前日本在建筑、桥梁推广采用强度Q690级钢,并已成熟采用Q960机械用钢。

今后一个时期,国内钢材品种、质量、规格不仅要满足国内外钢结构发展需要,有关领域的高性能钢材应用开发国际领先;钢结构的产品、配件及配套技术产品达到国际先进水平。重点突出量大面广,产值比重在行业中地位突出的钢结构住宅、钢结构桥梁及非标、成套装备制造(包括新能源风电、核电、智能电网、三合一、海洋工程钢结构网等)的潜在市场和自主创新技术发展,促进钢结构房屋建筑质量全面提高,提高建筑物使用期限和实际寿命更加先进,促进相关配套产品、部件的完善提高,逐步使钢结构产业成为我国的战略性新兴产业,初步具备钢铁、钢结构强国目标。  
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