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中国钢结构住宅的发展

发表时间:2019-01-28 17:58:57

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我国高层钢结构房屋建筑的设计、制造、安装以及钢材的供应完全国产化已经日趋成熟。96年《中国建筑技术政策》(l996-2010),以及2001年国家建筑钢结构产业“十五”计划和2015年发展规划纲要的公布,对钢结构的发展是一个有力的推动。

1996年以来,我国的钢产量有了很大的提高,每年的钢产量均在1亿吨以上,到2003年,我国的钢产量更是达到了2亿吨。在钢产量不断增加的同时,我国的钢材品种也日益丰富,其中适于建筑结构用钢的型钢、板材、管材的规格也相当丰富。但我国建筑业的用钢量占总钢产量的比例仅为25%左右,而在建筑业的用钢量中,建筑钢结构的用钢量仅占10%[1],这与发达国家还有很大差距。为此,国家有关部委制定了在建筑工程中推广使用钢结构的一系列政策措施,争取在“十五”期间建筑钢结构的用钢量达到总钢产量的3%,至2010年建筑钢结构的用钢量达到总钢产量的6%。1996年《中国建筑技术政策》(l996-2010),以及2001年国家建筑钢结构产业“十五”计划和2015年发展规划纲要的公布,对钢结构的发展是一个有力的推动。国家经济建设的快速发展,钢产量的提高,给钢结构的发展和应用带来了前所未有的机遇。在20世纪90年代中后期,我国的一些沿海地区和城市引进轻型钢结构房屋建筑,这些结构以其形式轻盈,造价相对较低,建造速度非常快等特点,使人耳目一新。与此同时,国内各种钢结构工业建筑、钢结构体育场馆、高层钢结构建筑不断涌现,形成了我国钢结构建筑有史以来发展的第一次高峰。从1991年至今,形成了钢结构发展的又一高峰。除大跨度钢结构桥梁、大型飞机库、厂房、体育场馆建设外,已经建设一批如深圳帝王大厦、上海金茂大厦、大连远洋大厦等30多幢新的高层钢结构房屋建筑。而大连远洋大厦的建成标志着我国高层钢结构房屋建筑的设计、制造、安装以及钢材的供应完全国产化已经日趋成熟[2]。

钢结构因其具有强度高、自重轻、抗震性能好、结构构件尺寸小、工业化程度高的特点,同时钢结构又是可重复利用的绿色环保材料,因此钢结构住宅体系将是很有前途的一种住宅体系。鉴于我国目前的住宅产业现况,建设部将钢结构住宅体系的开发和应用作为我国建筑业用钢的突破点,并且制定了《钢结构住宅建筑体系产业化技术导则》和《钢框架核心筒住宅建筑体系技术导则》等一系列技术政策。加快住宅产业化进程、积极推广钢结构住宅体系己成为建设部近几年重点研究的课题之一。对于钢结构来讲,构件几何参数的偏差对结构的施工和安装以及可靠性都有很大影响。但我国的钢结构住宅的研究和应用都处于探索起步阶段,设计单位的设计水平,加工企业的制作生产水平以及施工单位的施工安装水平参差不齐。因此,进行钢结构加工水平的调查以及分析构件的加工偏差对于基于概率论的极限状态设计方法的抗力水平,结构的安装水平以及钢构件加工厂的加工的质量监管都具有很大的意义。

我国在上世纪70年代末、80年代初统计确定的住宅结构设计荷载与抗力水平与今天——21世纪的住宅结构情况己有很大的差别,一是住宅结构的形式和要求发生了很大的变化,二是经济水平有了明显的提高,作为安全与经济平衡的可靠度水平调整是一个急需要解决的问题。要较好地研究和解决我国住宅结构的可靠度设计问题,一要靠取得结构可靠度理论研究的成果,二要靠统计、调查和整理结构可靠度基本随机变量的基本统计参数,三是要研究结构抗力的特性以及影响因素。  由于环保观念的加强与木材的短缺等因素,在许多国家和地区,如美国、日本、英国、澳洲等,都积极地推动中低层轻钢结构住宅。美国钢结构住宅在1992年初期,仅有500栋,而1998年就达到12万栋,到2000年就达到了20万栋的规模,约占住宅建筑的20%。在日本,工业化住宅已占新建住宅的20%。1999年统计轻钢结构低层住宅占工业化住宅71%。在澳大利亚,为了推动轻钢结构住宅,政府和民间积极开展有关宣传、研究,轻钢结构住宅市场占有率15%、每年均有明显增长。目前,钢结构单层或多层建筑已广泛应用在包括旅馆、低收入住宅,老年公寓,托儿所,医院以及别墅等住宅建筑领域[3]。

改革开放以来,我国住宅建设发展很快,1999年与1978年相比,全国城市人均居住面积已从3.6m增加到9.78m。1999年我国总人口为12.67亿,预计到2030年将达到16亿,城市人口将由现在的30.9%增加到60%。从20世纪90年代以来,在国家政策的大力支持下,建设部就在全国积极推广钢结构住宅的应用和发展。近年来,又在建设部的直接组织与推动下,在北京、上海、天津、新南、安徽马鞍山钢铁公司和山东莱芜钢城等地开始并建成一批钢结构住宅试点工程。还有一些超高层、超大跨的具有世界影响力的建筑,如许多建筑界专家都认为,“鸟巢”不仅为2008年奥运会树立一座独特的历史性的标志性建筑,而且在世界建筑发展史上也将具有开创性意义,将为21世纪的中国和世界建筑发展提供历史见证;上海国际金融中心为中国内陆的第一高楼亦得到世界建筑同行的热切关注。  展望未来,钢结构由于其诸多优点,未来必将是住宅领域的一支重要支柱。制作和安装的偏差对钢结构的安全和正常使用都有着至关重要的影响,因此随着钢结构应用的逐步扩展,以及人们对住宅建筑可靠性以及使用和美观要求的提高,必将对钢结构的制作和安装的提出更高的要求。


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