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中國鋼結構住宅的發展

發表時間:2019-01-28 17:58:57

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我國高層鋼結構房屋建筑的設計、制造、安裝以及鋼材的供應完全國產化已經日趨成熟。96年《中國建筑技術政策》(l996-2010),以及2001年國家建筑鋼結構產業“十五”計劃和2015年發展規劃綱要的公布,對鋼結構的發展是一個有力的推動。

1996年以來,我國的鋼產量有了很大的提高,每年的鋼產量均在1億噸以上,到2003年,我國的鋼產量更是達到了2億噸。在鋼產量不斷增加的同時,我國的鋼材品種也日益豐富,其中適于建筑結構用鋼的型鋼、板材、管材的規格也相當豐富。但我國建筑業的用鋼量占總鋼產量的比例僅為25%左右,而在建筑業的用鋼量中,建筑鋼結構的用鋼量僅占10%[1],這與發達國家還有很大差距。為此,國家有關部委制定了在建筑工程中推廣使用鋼結構的一系列政策措施,爭取在“十五”期間建筑鋼結構的用鋼量達到總鋼產量的3%,至2010年建筑鋼結構的用鋼量達到總鋼產量的6%。1996年《中國建筑技術政策》(l996-2010),以及2001年國家建筑鋼結構產業“十五”計劃和2015年發展規劃綱要的公布,對鋼結構的發展是一個有力的推動。國家經濟建設的快速發展,鋼產量的提高,給鋼結構的發展和應用帶來了前所未有的機遇。在20世紀90年代中后期,我國的一些沿海地區和城市引進輕型鋼結構房屋建筑,這些結構以其形式輕盈,造價相對較低,建造速度非常快等特點,使人耳目一新。與此同時,國內各種鋼結構工業建筑、鋼結構體育場館、高層鋼結構建筑不斷涌現,形成了我國鋼結構建筑有史以來發展的第一次高峰。從1991年至今,形成了鋼結構發展的又一高峰。除大跨度鋼結構橋梁、大型飛機庫、廠房、體育場館建設外,已經建設一批如深圳帝王大廈、上海金茂大廈、大連遠洋大廈等30多幢新的高層鋼結構房屋建筑。而大連遠洋大廈的建成標志著我國高層鋼結構房屋建筑的設計、制造、安裝以及鋼材的供應完全國產化已經日趨成熟[2]。

鋼結構因其具有強度高、自重輕、抗震性能好、結構構件尺寸小、工業化程度高的特點,同時鋼結構又是可重復利用的綠色環保材料,因此鋼結構住宅體系將是很有前途的一種住宅體系。鑒于我國目前的住宅產業現況,建設部將鋼結構住宅體系的開發和應用作為我國建筑業用鋼的突破點,并且制定了《鋼結構住宅建筑體系產業化技術導則》和《鋼框架核心筒住宅建筑體系技術導則》等一系列技術政策。加快住宅產業化進程、積極推廣鋼結構住宅體系己成為建設部近幾年重點研究的課題之一。對于鋼結構來講,構件幾何參數的偏差對結構的施工和安裝以及可靠性都有很大影響。但我國的鋼結構住宅的研究和應用都處于探索起步階段,設計單位的設計水平,加工企業的制作生產水平以及施工單位的施工安裝水平參差不齊。因此,進行鋼結構加工水平的調查以及分析構件的加工偏差對于基于概率論的極限狀態設計方法的抗力水平,結構的安裝水平以及鋼構件加工廠的加工的質量監管都具有很大的意義。

我國在上世紀70年代末、80年代初統計確定的住宅結構設計荷載與抗力水平與今天——21世紀的住宅結構情況己有很大的差別,一是住宅結構的形式和要求發生了很大的變化,二是經濟水平有了明顯的提高,作為安全與經濟平衡的可靠度水平調整是一個急需要解決的問題。要較好地研究和解決我國住宅結構的可靠度設計問題,一要靠取得結構可靠度理論研究的成果,二要靠統計、調查和整理結構可靠度基本隨機變量的基本統計參數,三是要研究結構抗力的特性以及影響因素。  由于環保觀念的加強與木材的短缺等因素,在許多國家和地區,如美國、日本、英國、澳洲等,都積極地推動中低層輕鋼結構住宅。美國鋼結構住宅在1992年初期,僅有500棟,而1998年就達到12萬棟,到2000年就達到了20萬棟的規模,約占住宅建筑的20%。在日本,工業化住宅已占新建住宅的20%。1999年統計輕鋼結構低層住宅占工業化住宅71%。在澳大利亞,為了推動輕鋼結構住宅,政府和民間積極開展有關宣傳、研究,輕鋼結構住宅市場占有率15%、每年均有明顯增長。目前,鋼結構單層或多層建筑已廣泛應用在包括旅館、低收入住宅,老年公寓,托兒所,醫院以及別墅等住宅建筑領域[3]。

改革開放以來,我國住宅建設發展很快,1999年與1978年相比,全國城市人均居住面積已從3.6m增加到9.78m。1999年我國總人口為12.67億,預計到2030年將達到16億,城市人口將由現在的30.9%增加到60%。從20世紀90年代以來,在國家政策的大力支持下,建設部就在全國積極推廣鋼結構住宅的應用和發展。近年來,又在建設部的直接組織與推動下,在北京、上海、天津、新南、安徽馬鞍山鋼鐵公司和山東萊蕪鋼城等地開始并建成一批鋼結構住宅試點工程。還有一些超高層、超大跨的具有世界影響力的建筑,如許多建筑界專家都認為,“鳥巢”不僅為2008年奧運會樹立一座獨特的歷史性的標志性建筑,而且在世界建筑發展史上也將具有開創性意義,將為21世紀的中國和世界建筑發展提供歷史見證;上海國際金融中心為中國內陸的第一高樓亦得到世界建筑同行的熱切關注。  展望未來,鋼結構由于其諸多優點,未來必將是住宅領域的一支重要支柱。制作和安裝的偏差對鋼結構的安全和正常使用都有著至關重要的影響,因此隨著鋼結構應用的逐步擴展,以及人們對住宅建筑可靠性以及使用和美觀要求的提高,必將對鋼結構的制作和安裝的提出更高的要求。


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