鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展

近年來，鋼結(jié)構(gòu)建筑正伴隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐的加快而快速崛起。這將為鋼結(jié)構(gòu)用鋼營造巨大的市場空間，同時也對鋼結(jié)構(gòu)用鋼提出新的更高要求。鋼結(jié)構(gòu)建筑的誕生，使得傳統(tǒng)建筑材料節(jié)約成本，而且裝配起來節(jié)約時間。

目前，我國鋼結(jié)構(gòu)用鋼存在的品種少、質(zhì)量穩(wěn)定性差等問題待解決，國內(nèi)鋼企對鋼結(jié)構(gòu)用鋼的重視也有待提升。開發(fā)鋼材新品種，滿足鋼結(jié)構(gòu)用鋼的市場需求，對鋼鐵企業(yè)來說還有很長的路要走。

鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展情況

鋼結(jié)構(gòu)下游的行業(yè)對鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的發(fā)展具有較大的牽引和驅(qū)動作用，它們的需求變化直接決定了行業(yè)未來的發(fā)展?fàn)顩r。

1.鋼結(jié)構(gòu)的上游的行業(yè)為鋼鐵等原材料供應(yīng)行業(yè)

鋼鐵行業(yè)是鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，鋼鐵行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步為鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。國內(nèi)鋼鐵行業(yè)的一些大企業(yè)已經(jīng)開始了建筑結(jié)構(gòu)用鋼的品種和技術(shù)的研發(fā)，相繼開發(fā)了高強(qiáng)鋼和耐火、耐候、耐海水、抗層狀撕裂、抗低溫用鋼，以及H 型鋼、彩涂鋼板、冷彎型鋼等，為鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了良好的應(yīng)用基礎(chǔ)。”國內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)上市企業(yè)，浙江杭蕭鋼構(gòu)股份有限公司董事長單銀木告訴筆者，為提高生產(chǎn)中的“有效產(chǎn)出”，引進(jìn)TOC管理理念可以將“模塊化管理”落實到生產(chǎn)中，有效縮短工期、節(jié)約成本。

鋼結(jié)構(gòu)以其強(qiáng)度高、自重輕、抗震性能好、工業(yè)化程度高、施工周期短、可塑性強(qiáng)、節(jié)能環(huán)保等綜合優(yōu)勢，在工業(yè)廠房、市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、文教體育建設(shè)、電力、橋梁、海洋石油工程、航空航天等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，市場空間廣闊。

2、上下游對本行業(yè)的影響

鋼結(jié)構(gòu)的上游主要是鋼鐵行業(yè)，鋼材產(chǎn)品價格波動直接影響本行業(yè)的采購成本。從整體上看，上游的行業(yè)基本屬于競爭性行業(yè)，生產(chǎn)用于鋼結(jié)構(gòu)的各類鋼板、鋼管、型鋼等鋼材，其中H 型鋼和中厚板是鋼結(jié)構(gòu)建筑中為常用的產(chǎn)品。產(chǎn)業(yè)洞察研究數(shù)據(jù)2011 年粗鋼產(chǎn)量達(dá)6.96 億噸，產(chǎn)量相對飽和，鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)所需的原材料能獲得穩(wěn)定的供應(yīng)。建筑輕鋼結(jié)構(gòu)住宅在墻的兩側(cè)與樓蓋的天花處貼防火石膏板，對于普通防火墻和分戶墻用25。

下游的行業(yè)對鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的發(fā)展具有較大的牽引和驅(qū)動作用，它們的需求變化直接決定了行業(yè)未來的發(fā)展?fàn)顩r。鋼結(jié)構(gòu)以其強(qiáng)度高、自重輕、抗震性能好、工業(yè)化程度高、施工周期短、可塑性強(qiáng)、節(jié)能環(huán)保等綜合優(yōu)勢，在工業(yè)廠房、市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、文教體育建設(shè)、電力、橋梁、海洋石油工程、航空航天等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，市場空間逐步擴(kuò)大。另外，一旦住宅鋼結(jié)構(gòu)市場取得突破，逐步取代傳統(tǒng)建筑形態(tài)進(jìn)入住宅建設(shè)領(lǐng)域，鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)將引來爆發(fā)性的增長。位于杭州的國家鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化基地杭蕭鋼構(gòu)是這一高科技的倡導(dǎo)者，其董事長單銀木向中華建筑報記者介紹，鋼結(jié)構(gòu)是典型的四節(jié)一環(huán)保綠色建筑，僅垃圾排放量就比傳統(tǒng)混凝土建筑減少約六成。

鋼結(jié)構(gòu)制作要求

鋼結(jié)構(gòu)是主要由鋼制材料組成的結(jié)構(gòu)，是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。結(jié)構(gòu)主要由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成，各構(gòu)件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接。因其自重較輕，且施工簡便，廣泛應(yīng)用于大型廠房、場館、超高層等領(lǐng)域。

設(shè)備鋼結(jié)構(gòu)的加工制作與精密鋼結(jié)構(gòu)類似，介于普通結(jié)構(gòu)件（對加工要求不高）與精密機(jī)械加工（要求加工較精細(xì)）之間，采用焊接或者栓接的連接方式。

設(shè)備鋼結(jié)構(gòu)通常會在以下方面提出特殊要求或者更高要求：

結(jié)構(gòu)件：材質(zhì)、表面粗糙度、公差、表面處理、直線度（或弧度），

連接：孔位偏差、螺栓等級；焊接方法、焊接標(biāo)準(zhǔn)、焊材；氣密性，要求進(jìn)行無損檢測、液體滲透檢測等，

整體結(jié)構(gòu)：垂直度、水平度等，

包裝：包裝材料、包裝方法，

倉儲：環(huán)境溫度、環(huán)境濕度，

運輸：裝卸、車內(nèi)擺放、集裝箱內(nèi)擺放，等等。

鋼結(jié)構(gòu)對焊接節(jié)點和質(zhì)量的影響

1994年美國i洛杉磯北嶺地災(zāi)（里氏68級）．屬于中等強(qiáng)度的地災(zāi)，但部分鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點發(fā)生了脆骨斷裂，出現(xiàn)這種情況的原因是洛杉磯北嶺地災(zāi)她能量的釋放基本上是突發(fā)式的，任一個很短的時間內(nèi)就完成了全部能量的釋放，并且地災(zāi)作用的時間非常短，地面作用的加速度脈沖持續(xù)時間只有6-8。，這樣使得北嶺地區(qū)在很短的時間內(nèi)承受了巨大的能量，從現(xiàn)場測得的數(shù)據(jù)米看，地面水平加速度高達(dá)1Sg，豎向加速度達(dá)129，在這樣較高的呸向加速度作用下，鋼結(jié)構(gòu)焊接節(jié)點出現(xiàn)了焊縫脫落’甚至有些懸臂梁的下翼緣也出現(xiàn)丁破壞，可見地災(zāi)的破壞力巨大”。在區(qū)域分布上，規(guī)模較大的鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)大多集中在上海、浙江、安徽、江蘇等長三角地區(qū)以及天津、北京等京津唐地區(qū)，廣大的中西部地區(qū)處于起步階段。

鋼結(jié)構(gòu)在焊接過程中因為各種剛索的影響．焊縫往往會出現(xiàn)一些小的缺陷，如接頭部位的裂紋、焊接過程中未焊透，甚至出現(xiàn)央渣和氣孔等問題，這虺缺陷都會導(dǎo)致節(jié)點的斷裂”試驗證明鋼結(jié)構(gòu)在受拉時應(yīng)力出現(xiàn)在切口部位，過大的應(yīng)力往往導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生脆性破壞，沒有明顯的屈服過程。通過對鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點進(jìn)行有限元模擬分析，得出在架翼緣和焊接墊板連接處的中部往往出現(xiàn)的_力集中，而鋼結(jié)構(gòu)的破壞就是從這個地方開始的，隨后通過試驗也證實丁這一結(jié)論。由于鋼結(jié)構(gòu)在焊接過程中焊縫收縮時受到與之相連的梁柱等約束，會在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生殘余應(yīng)力，同時這些殘余應(yīng)力加大了接頭和鋼結(jié)構(gòu)整體的應(yīng)力水平，因此焊接接頭的質(zhì)量決定了節(jié)點的抗震性能，具有較高強(qiáng)度和較好延性焊接接頭在抗震中起起著重要作用，但是目前對鋼結(jié)構(gòu)的檢測難以發(fā)現(xiàn)所有可能出現(xiàn)的焊接缺陷4．所以質(zhì)量控制存在著許多困難，再加上焊接質(zhì)量離散度較大，焊接缺陷出現(xiàn)的可能性也增大，結(jié)構(gòu)在地災(zāi)中發(fā)生脆性斷裂的可能性亦越大。2)下部縱向次梁是降低鋼結(jié)構(gòu)撓度的有效構(gòu)件，可通過增加其強(qiáng)度和截面尺寸來提高整體結(jié)構(gòu)的承載能力。