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我國鋼結(jié)構(gòu)建筑的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

作者：鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
時間：2009-12-23 10:01:17 [收藏]

    一、鋼結(jié)構(gòu)的定義和分類
    鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)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(yè)和民用建筑兩部分。按承重結(jié)構(gòu)的材料又分成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、磚石結(jié)構(gòu)、鋼－砼組合結(jié)構(gòu)等。由于鋼結(jié)構(gòu)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(jié)能環(huán)保型，能循環(huán)使用的建筑結(jié)構(gòu)，符合經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展的要求。因此，在高層建筑、大型工廠、大跨度空間結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)、住宅建筑中更能發(fā)揮其優(yōu)勢。各專業(yè)（行業(yè)）部門中也大量采用鋼結(jié)構(gòu)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(fā)電、水利建設等。城市建設中更需大量鋼結(jié)構(gòu)如地鐵、城市輕便鐵路、立交橋、環(huán)保建筑、公共設施、臨時建筑等。
    鋼結(jié)構(gòu)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(gòu)件、金屬構(gòu)件零件、建筑用鋼制品及類似品的生產(chǎn)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(yè)在建筑工地進行）。這種行業(yè)分類標準與國外行業(yè)分類相同。鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的分類劃分為行業(yè)的管理提供了理論依據(jù)，有利于鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)市場的規(guī)范和發(fā)展。

    二、政府支持和發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)
    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(fā)展鋼結(jié)構(gòu)、開發(fā)鋼結(jié)構(gòu)制造和安裝施工新技術。
    1998年10月建設部發(fā)文《關于建筑業(yè)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(jié)構(gòu)技術。
    2000年5月建設部、冶金工業(yè)局建筑用鋼協(xié)調(diào)組召開全國建筑鋼結(jié)構(gòu)技術發(fā)展研討會。
    2001年底建設部發(fā)布《鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑產(chǎn)業(yè)化技術導則》。建設部科技司組織30項鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)住宅技術規(guī)程》
    。2003年1月16日建設部和國家經(jīng)貿(mào)委發(fā)文《關于建立“全國建筑用金屬技術與應用協(xié)調(diào)聯(lián)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(chǎn)與應用的技術協(xié)調(diào)，推動生產(chǎn)、應用的技術升級，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進推廣應用，加速產(chǎn)業(yè)化進程，提高工程質(zhì)量，推動建設事業(yè)發(fā)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(fā)展鋼筋焊接網(wǎng)片，推進鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)住宅建筑體系，積極推進研究、開發(fā)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(fā)和推廣應用節(jié)能、環(huán)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(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)技術政策綱要》第7章，推進建筑工業(yè)化、現(xiàn)代化、提高行業(yè)綜合實力中第29條政策是：積極擴展建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼材的品種，提高產(chǎn)品性能。積極推動建筑鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展，進一步提高應用技術水平。
    1、進一步加快建筑鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)化的進程。到2010年建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼力爭達到全國鋼材產(chǎn)量的6％，約1800萬t。
    2、全面提高建筑鋼結(jié)構(gòu)應用技術水平，積極開展鋼結(jié)構(gòu)相關技術研究；修訂、補充設計、施工和材料等有關技術規(guī)范、規(guī)程和標準；完善質(zhì)量管理體系，提高鋼結(jié)構(gòu)設計和鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量。開展鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)秀設計和優(yōu)良工程的評定。爭取2010年建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)綜合技術水平達到國際先進水平。
    3、增加結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)建筑鋼材基本達到國產(chǎn)化。
    4、改革機制、規(guī)劃選題，堅持長期的應用技術開發(fā)研究，重點研發(fā)住宅鋼結(jié)構(gòu)體系建筑，鋼―混凝土組合體系及配套技術和管結(jié)構(gòu)體系技術。
    5、鼓勵制作、安裝企業(yè)采用新技術、新工藝和先進設備，采用計算機管理，創(chuàng)造和應用新工法，進一步提高構(gòu)件制作和安裝質(zhì)量。引導企業(yè)參與市場競爭，努力開拓國際市場。
    6、加快鋼結(jié)構(gòu)設計研究及施工、管理人材的培養(yǎng)，改進高校的專業(yè)教學及科研，重視并發(fā)揮專家資源的優(yōu)勢作用，建立政府、高校、協(xié)會聯(lián)合組織專家教育的機制。
    7、加快鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整??引導企業(yè)向集團化方向發(fā)展。實行有效資質(zhì)管理，加強調(diào)控，進一步規(guī)范市場秩序。充分發(fā)揮協(xié)會的橋梁和服務作用。

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

    四、國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)建筑的科研、設計概況
    1、鋼結(jié)構(gòu)用鋼的研究應用
    目前鋼結(jié)構(gòu)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(yè)快速發(fā)展，其生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)量、品種及質(zhì)量有明顯的提高。
    2、結(jié)構(gòu)體系及工程應用研究
    傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。由于鋼材匱乏，一般工業(yè)民用建筑規(guī)定都是磚混凝土結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。在此期間，我國科研工作根據(jù)國情，相繼研發(fā)出鋼管混凝土結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、角鋼屋架、冷彎薄壁型鋼屋架等節(jié)省鋼材、降低工程造價的結(jié)構(gòu)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(jīng)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(jié)構(gòu)材料、設計、接點構(gòu)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(fā)研究。在此期間，我國科研結(jié)構(gòu)與企業(yè)聯(lián)合進行了大量的研究，直接針對工程建設的應用開發(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(jié)構(gòu)制造產(chǎn)業(yè)，帶動并推進了鋼結(jié)構(gòu)事業(yè)的發(fā)展。我國鋼－混凝土組合結(jié)構(gòu)發(fā)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(jié)構(gòu)。還有門式剛架結(jié)構(gòu)成為目前鋼結(jié)構(gòu)廠房、倉庫、超市等常見的建筑。膜結(jié)構(gòu)、管結(jié)構(gòu)、索網(wǎng)結(jié)構(gòu)等空間結(jié)構(gòu)形式及變化層出不窮。近10年，鋼結(jié)構(gòu)作為綠色環(huán)保的建筑結(jié)構(gòu)為國家、社會所共識，在沿海地區(qū)和各大城市的公共建筑、標志的房屋建筑、橋梁、工業(yè)廠房、住宅都將鋼結(jié)構(gòu)作為新技術、新結(jié)構(gòu)、新理念來認識、研究和推廣。
    目前鋼結(jié)構(gòu)應用領域不斷在擴大，也充分發(fā)揮了鋼材作為最好的結(jié)構(gòu)材料功能，不僅滿足了重載、高聳、大跨、輕型的結(jié)構(gòu)要求，而且為現(xiàn)代新興的制造業(yè)拓展了無限空間。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發(fā)展。不僅擁有自己設計研究院（所），具備鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)的設計資質(zhì)，而且還與大學共同建立博士后工作站，強化對鋼結(jié)構(gòu)人才的培養(yǎng)，研究具有自主知識產(chǎn)權的技術、產(chǎn)品、結(jié)構(gòu)，開創(chuàng)科研立足生產(chǎn)第一線的良好開端。

    五、國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)施工安裝監(jiān)理概況
    鋼結(jié)構(gòu)的施工安裝企業(yè)比較規(guī)范，技術要求高，相對一般土木工程大量采用農(nóng)民工有所區(qū)別。多年來，在鋼結(jié)構(gòu)領域施工取得突出業(yè)績并勝任大跨、高聳和技術難度高的施工企業(yè)有三類：一類是大型建設集團所屬專業(yè)化公司，具有鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)施工一級資質(zhì)；第二類是大型鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)，自己具有制造施工能力，取得鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)施工一級的企業(yè)；第三類是中小型建設公司、鋼結(jié)構(gòu)制造企業(yè)具有鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)施工一級資質(zhì)，以及地方建設主管批準具有鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)施工二、三級資質(zhì)的企業(yè)。隨著企業(yè)的規(guī)模、業(yè)績和專業(yè)技術人才增多，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，也說明具有一定實力去承包大型鋼結(jié)構(gòu)工程。目前估計具有鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)承包一級、二級、三級資質(zhì)企業(yè)上千家。
    工程建設監(jiān)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(nèi)劃出了一個專業(yè)建設監(jiān)理職能的“工程師機構(gòu)”。該工程師機構(gòu)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)主對該合同工程進行現(xiàn)場綜合監(jiān)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(jiān)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(zhì)量的管理認定。目前一般建筑工程依法要求監(jiān)理公司駐扎現(xiàn)場，對工程進展及質(zhì)量依照國家規(guī)范、標準及設計規(guī)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(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(jiān)理公司，企業(yè)資質(zhì)分為甲、乙、丙級。專業(yè)性的監(jiān)理公司一般是原產(chǎn)業(yè)部門所屬，如交通、水利、電力、冶金等。作為鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)的監(jiān)理公司沒有明確要求，主要是根據(jù)工程建設要求進行招標，對監(jiān)理公司的業(yè)績和監(jiān)理水平，以及總監(jiān)理工程師、專業(yè)監(jiān)理工程師的學識、職稱及以前從事的業(yè)務、經(jīng)驗和熟悉標準、規(guī)范密切相關。對重大鋼結(jié)構(gòu)工程的進行監(jiān)理工作的監(jiān)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(qū)具有甲級監(jiān)理資質(zhì)的企業(yè)就達300多家。

    六、我國鋼結(jié)構(gòu)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：無論在設計理念、新產(chǎn)品研究開發(fā)、鋼材品種質(zhì)量、制作安裝的設備及計算機應用、科學管理和專業(yè)人才培養(yǎng)等方面都存在一定的差距。
    1、對鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)是符合節(jié)能環(huán)保型、可持續(xù)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(gòu)發(fā)表了很多文章，專門論述發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)房屋的優(yōu)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(guī)劃、環(huán)境、建筑、功能上確有獨特之處。但外方統(tǒng)計連接節(jié)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(yè)虧損，并使鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量下降。
    4、鋼結(jié)構(gòu)科研開發(fā)資金不足，標準及規(guī)范修訂周期太長。
    5、鋼結(jié)構(gòu)加工廠和施工安裝企業(yè)裝備、計算機管理、勞動生產(chǎn)率還需進一步提高。
    　　6、行業(yè)協(xié)會還未發(fā)揮更大作用，特別在市場秩序的規(guī)范和引導、企業(yè)科學管理和專業(yè)人才的培訓等方面。


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