目 录
第一章 绪 论 ---------------------------------------------1
第二章 钢结构市场背景---------------------------------1
第三章 钢结构的优越性及综合经济效益------------2
第四章 政府政策的支持力度---------------------------5
第五章 原材料情况---------------------------------------5
第六章 市场分析------------------------------------------5
第七章 生产厂家状况------------------------------------6
第八章 钢结构加工主要生产设备---------------------7
第九章 钢结构材料---------------------------------------7
第十章 钢结构住宅的行业现状与发展前景---------9
第十一章 结论与建议--------------------------------------10
第一章 绪 论
本报告是本人经过去一个报告的部分内容,是经过几个月的实地调查和多方信息收集而成,主要是探讨钢结构作为公司深加工项目的可行性。
本报告将通过钢结构的发展历史、国内外发展现状、钢结构的发展前景,以及钢结构的设计、加工工艺流程、主要设备的投入、主要的使用材料,以及钢结构的下游市场开发方法等问题进行分析。
在本报告中,涉及具体公司商业机密的部分已省略,见谅!
第二章 钢结构市场背景
随着我国市场经济的发展,追求高速、高效、高质量的产品已成为现代企业发展的方向,建筑行业也不例外,追求工程周期短;建筑质量高、施工占地少、投资成效快是现代建筑的基本要求。钢结构建筑正好符合这一要求。特别是近几年高层建筑群已成为大中城市建筑的显著特征,尤其是在各大省会城市,都在搞标志性建筑,均以钢结构作为骨架。企业厂房建设使用钢结构也已被人们认识到,近期民用住宅建设使用钢结构也初露端倪。
然而,目前国内还很少有大型专业结构厂生产高难度的建筑用钢结构制品,尤其是北方地区还没有专业大型、成规模的钢结构工厂,但我国的钢结构市场方兴未艾,北京、上海、天津等大城市很多工程早已采用钢结构建设,从此次调查的情况看,我们所到的扬州、四川、昆明、西安等地钢结构需求逐步形成一个特别的建筑行业。
据资料介绍,北京2008奥运会所用的37个场馆绝大部分采用钢结构建筑,体育场馆跨度大,难度高,将使用大量的高质量的建筑钢结构产品。在2002年6月由上海市金属结构协会主办的2002上海国际钢结构成果展览会上可以看到,我国钢结构发祥地的上海,近年来钢结构行业快速发展,已形成从设计、科研、教学、制作、安装到配套材料、设备制作的门类齐全的庞大产业群,钢结构市场前景越来越广阔,钢结构用钢蕴藏众多的商机。成为我国建筑钢结构发展最快、产业最发达、各类结构形式最为多样、设计科研和施工技术走在国内前沿的大都市。
上海的钢结构建筑领域向民用住宅开拓,并取得了成功。已建成和在建的有16万平方米钢结构住宅,还有众多的钢结构小别墅,为消费者所看好 。随着上海钢结构产业的不断发展,用于钢结构的各类型钢、钢管、钢板和钢筋等钢材的需求量将大幅度增长。
生产我国的高难度建筑用钢结构制品,以满足国内市场需求是非常及时的。
第三章 钢结构的优越性及综合经济效益
无论是结构性能,使用功能及经济效益上,钢结构都具有一定的优越性。
1. 钢材的抗拉、抗压、抗剪强度相对来说较高,钢结构构件结构断面小、自重轻。一般情况下,高层钢筋混凝土建筑物的自重在1.5-2.0t/㎡左右,高层建筑钢结构自重大都在1t/㎡以下,甚至有的办公楼只有0.5-0.6t/㎡。结构自重轻,可以减少运输和吊装费用,基础的负载也相应减少,可以降低基础造价,特别是在地质条件较差地区,例如:上海、天津等地区,其优点就更为突出。
在高烈度地震区,有设防要求的高层建筑,若自重减轻一半,相当于降低抗震烈度一度。以北京8°抗震防烈度为例,中等高度建筑采用钢结构,结构自重减轻约1/3,地震作用可减少30-40%,地基上单位面积的负荷也可减少25%以上。
根据国外的资料,超高层建筑的技术经济指标见下表:
钢结构 钢混结构 钢筋混凝土结构
自重 1 1.22 1.72
结构面积 0.28 0.37 1
施工期 1 1.33 1.6
耗钢量 1.45 1.23 1
钢结构具有良好的延性,抗震性能好,尤其是在高烈度地震区,使用钢结构就更为有利。钢筋混凝土结构延性的保证在于结构的应力不太高,而钢结构的延性在于使部分构件进入塑性。
结构占有面积(或称为结构平面密度)较小,实际上是增加了使用面积。高层建筑钢结构的结构占有面积只是同类钢筋混凝土结构面积的28%。采用钢结构可以增加使用面积4%左右,这实际上是增加建筑物的使用价值,增加经济效益。例如北京的长富宫中心(26层纯框架体系,采用钢结构),钢柱的断面仅为450×450mm,层数和柱网与其类似的钢筋混凝土结构,柱断面约在900×900mm左右。如果按照增加使用面积4%来计算,对于一个5万平米的建筑来说,等于增加了2000㎡左右的使用面积,其价值是相当可观的。
施工速度快。采用钢结构可为施工提供较大的空间和较为宽敞的施工作业面。钢结构工程的柱子一般取3~4层为一个施工段,在现场一次吊装。而且柱子的吊装、钢框架的安装、钢筋混凝土核心筒的浇筑、组合楼盖的施工等,可以实施平行立体交叉作业。有时在上部安装柱、框架的同时,下部可以进行内部装饰、装修工程。因此,在保证技术、供应、管理等方面的条件下,可以提前投入使用。国内部分高层建筑钢结构工程施工工期见下表。
可见与钢筋混凝土结构相比,30~50层的钢结构工程可以缩短施工工期8~12个月左右。随着高层建筑钢结构的发展、应用、经验的积累,施工速度还可以加快。
我国几幢高层建筑施工工期比较
工程名称 上海瑞金大厦 北京香格里拉饭店 上海静安-希尔顿酒店
层数(地上/地下) 29/1 26/2 43/1
总建筑面积(m2) 36167 56710 52000
结构形式 S SRC S
施工周期(月) 20 24 30
北京长富宫中心 北京国际饭店 北京国际大厦
25/3 27/3 29/3
50516 97000 47700
S RC RC
30 43 36
(注:S-钢结构,SRC-钢骨混凝土结构,RC-钢筋混凝土结构)
钢结构的质量容易保证。钢结构构件一般都在工厂里制造、加工,精度高。在工地只安装就位,用工省,现场比较文明。减少了沙、石、水泥堆放场地,还减少了模板储运、现场构件预制及钢筋混凝土结构现浇时的湿作业,在闹市区或密集的居民区内,具有很大的优点。
钢结构建筑在使用过程中易于改造,如加固、接高、扩大楼面等内部分割,变动比较容易、灵活。一些发达国家认为:钢结构建筑是环保型建筑,可以重复利用,减少矿产资源的开采。
钢结构可以做成大跨度、大空间。开敞式的大平面办公室60年代后得到较大的发展,有的国家称之为"园林化办公室"。这种办公室要求较大尺寸的柱网布置,并且柱子断面越小越合适。采用12~15m的柱网已经很普遍。钢结构正适合于这种要求,因它可形成较宽敞的无柱空间,便于内部灵活布置。当然,为了形成开敞空间,采取桁架梁、格构梁、吊挂结构等都是常用的有效方法。
管线布置方便。在钢结构的结构空间中,有许多孔洞与空腔,而且钢梁的腹板也允许穿越小于一定直径的管线,这样使管线的布置较为方便,也增加了建筑净高,而且管线的更换、修理都较方便。
尽管高层建筑钢结构具有上述的优越性,但是,也有一定的缺点。关于钢结构造价较高的问题,需全面、正确地用综合效益来分析。钢结构的防火性能比较差,必须做防火及防锈处理,增加了造价。高层建筑钢结构的造价构成见下表:
项目 理论最佳构成(%) 实际平均构成(%)
防 火 16 30
防 锈 12 10
运输和安装 8 7
制造费用 28 23
钢材价值 32 27
设计费用 4 3
钢结构的造价与许多因素有关,如钢铁的生产量、加工水平、钢材品种、规格、设计技术水平、计算造价的方法等,所以要具体分析。
基本建设投资=建筑工程费+设备购置安装费+动迁费+土地购置费+其它
土建工程费=上部结构费+装饰装修费+基础(地下部分)
从表中可以看出上部结构仅占土建造价的30%左右,占总投资的7~10%。据分析,采用钢结构和混凝土结构的差异只占总投资4%以下,而且目前各种杂费所占比例越来越大,例如征地费、动迁费,越繁华的地段越高;而装饰装修费和设备费在某些工程中经常超过结构费用。随着技术的发展,轻质材料的应用,设计方法的改进,钢结构的造价也会降低,比钢筋混凝土造价高的问题,也就不明显了。
2. 钢结构有较好的延性,抗震性能好,尤其在高烈度震区,使用钢结构就更为有利,钢筋混凝土结构延性的保证在于结构的应力不太高,而钢结构的延性在于使部分构件进入塑性。
3. 结构占有面积(或称为结构平面密度)小,实际上是增加了使用面积。高层建筑钢结构的结构占有面只是同类钢筋混凝土建筑面积的28%(见表1)。采用钢结构可以增加使用面积4%-8%,这实际上是增加建筑物的使用价值,增加经济效益。例如北京的长富宫中心(26层纯钢框架体系)采用钢结构,钢柱的断面仅为450×450mm,层数和柱网与其类似的钢筋混凝土结构,柱子断面约在900×900mm左右。如果按照增加使用面积4%来计算,对于一个5万㎡的建筑来讲,等于增加了2000㎡左右的使用积,其价值是相当可观的。
4. 施工速度快。采用钢结构可为施工提供较大的空间和较宽敞的施工作业面。钢结构工程的柱子一般取3-4层为一个施工段,在现场一次吊装。而且柱子的吊装、钢框架的安装、钢筋混凝土核心筒的浇筑、组合楼盖的施工等,可以实施平行立体交叉作业。有时在上部安装柱、框架的同时,下部可以进行内部装饰、装修工程。因此,在保证技术、供应、管理等方面的条件下,可以提前投入使用。国内部分高层建筑钢结构工程施工工期见表2,可见与钢筋混凝土结构相比,30-50层的钢结构工程可缩短施工工期8-12个月左右。随着高层建筑钢结构的发展、应用、经验和累积,施工速度还可以加快。
5. 钢结构的质量容易保证。钢结构构件一般都在工厂里制造、加工、精度高。在工地只安装就位,用工省,现场比较文明。减少了沙、石、水泥堆放场地,还减少了模板储运、现场构件预制及钢筋混凝土现浇的湿作业,在闹市区或密集的居民区内,具有很大的优点。
6. 钢结构建筑在使用过程中易于改造,如加固、接高、扩大楼面等内部分割、变动比较容易、灵活。一些发达国家认为,钢结构建筑是环保型建筑,可以重复利用,减少矿产资源的开采。
7. 钢结构可以做成大跨度、大空间。开敞式的大平面办公室,60年代后得到较大的发展,有的国家称之为"园林化办公室"。这办公室要求较大尺寸的柱网布置,并且柱子断面越小越合适。采用12-15m的柱网已经很普遍。钢结构正适合这种要求,因它可形成较宽敞的无柱空间,便于内部灵活布置。
8. 管线布置方便。在钢结构的结构空间,有许多孔洞与空腔,而且钢梁的腹板也允许穿越小于一定直径的管线,这样使管线的布置较为方便,也增加了建筑净高,而且管线的更换、修理都为方便。
第四章 政府政策的支持力度
由于钢结构本身的优越性,钢结构的建筑可以说是绿色建筑,钢结构本身是一个绿色环保型的产品,得到了政府主管部门的大力支持和国家政策的扶持。
《建筑技术政策》(1996-2010年)政策纲要中规定:
56、积极开展对超高层建筑结构体系的研究....重点发展钢和混凝土混合的结构体系,积极发展钢结构体系。
57、单层房屋建筑,要努力改善传统的板、梁(架)、柱体系、积极发展各种新型建筑结构体系,适当发展大柱网灵活厂房,推广定型化轻钢房屋体系。
58、大跨屋盖可采用钢结构和钢与混凝土组合结构。大跨公共建筑要推广应用网架、网壳、悬索,压型钢板结构等空间结构体系。逐步开展结构的应用研究。
59、研究解决钢结构制造和现场施工中的计算机放样、切割、焊接、除锈....,研究开发张力结构和预应力等新型钢结构
60、推广应用高效经济的低合金钢筋以及3级钢筋研究解决钢结构的防锈技术、防水防火涂料技术,以满足建筑用钢的发展需要。
而且,建设部的各级领导在各种会议上都在大力推动钢结构的发展,原建设部总工程师姚兵同志在几次金属结构年会讲,就建筑结构体系而言,21世纪是钢结构的世纪。此语预示了钢结构市场发展的前景。
第五章 原材料情况
钢结构的发展,就我国钢量已突破一亿吨,我国已成为钢铁大国的基础上产生的,我国的用钢政策已从限制用钢改变到积极推动和发展用钢的政策。而我们所讲的钢结构,就我国的现有钢材品种:Q235、Q345、Q390基本满足需要,不存在原料短缺问题。当然个别一些品种有待开发,与国外还有一定的差距,特殊的耐候钢等质量有待提高,但这并不影响钢结构的发展。
第六章 市场分析
我国的钢结构市场大体分为轻型钢结构和重型钢结构。
轻型钢结构主要以仓库、一般厂房、3层以下住宅以及货场、站棚等,此钢结构建筑每年需求量大约在500万㎡以上。随着钢结构住宅的成熟和产业化形成,每年预计以200万㎡的速度发展,那么需要钢结构就是100万吨。其中仅北京就有40万㎡的小区正在设计中,还有正在筹划中的住宅工程。根据以上粗略计算,每年轻钢结构市场需钢结构产品约在230万吨,由此可见轻钢结构市场的巨大。
重型钢结构主要以高层建筑钢结构、大型工业厂房、机场、大跨度机库、桥梁、电站、大型体育游乐馆等。每年需求100万吨以上,折合建筑面积在2000万㎡以上,在九十年代以前,这些钢结构大部份以进口为主,从九十年代来,逐渐由国内或中外合资企业生产。但也有相当部分是进口的。市场和生产厂家绝大部分集中在沿海和南方(长江以南)地区。
在重型钢结构市场上,目前具有如下的市场增长点:
1) 国家每年要新增发电容量为1000万KW单台装机容量为50万KW发电机组20台,每台钢结构大约为1.2万吨。据有关部门透露河北地区为保奥运,近几年就要建立60万KW的发电机组18台(盘山4台,西柏坡2台,定曲6台,衡水电厂4台,托克托4台)总计需要22万吨重型钢结构。
2) 为发展城市建筑,减少城巾建筑的污染,一般30层以上的建筑都要求采用钢结构,仅北京市近几年筹备的大约在20栋以上,为迎接申奥,奥林匹克公园的世贸中心大厦两座500多米高的大厦80%的建筑采用钢结构,预计河北地区的高层建筑每年大约需要钢结构20万吨左右。
3) 北京为举办奥运,37个场馆绝大部分要采用钢结构建筑,依据澳大利亚悉尼举办奥运建造场馆的计算,北京的奥运场馆大约需要15万吨钢结构产品。
4) 为加快交通运输的建筑,沿长江和黄河大型河流上建造的公路和铁路大桥均采用结构的建筑,每年要修六座以上的1000m以上长度的跨江、河大桥,每座桥大约是一万吨以上。随着公路建造的加快,公路使用钢结构桥梁的数量会越来越多。据不完全统计,每年建造钢桥约需七万吨以上。
5) 随着国家基础建设的发展,铁路的高速兴建和民航机场的扩大,每个机场大都会使用结构产品。据现已批准兴建的13个机场建设大约需要10万吨左右的钢结构。
6) 随着全国很多工厂的改造、扩建和新建,现在绝大部分工厂的新厂房都采用钢结构厂房。每年大约建设400万㎡以上的厂房,约需钢结构150万吨。
第七章 生产厂家状况
巨大的市场必然会带来巨大的商机,导致钢结构企业在迅猛发展。据不完全的统计,从九十年代初的十几个钢结构生产厂家现在已发展到全国已有各类钢结构加工厂1000多家,仅加入钢结构协会会员单位就700多家。但其中具备年产5000吨以上生产能力的厂家不是很多,据粗略的统计有40多家,而且大部分分布在南方。北方的大体上是:山东3家,河南3家,河北3家,北京2家,天津2家,仅就北京、河北和天津的生产厂家大约有6家,年生产能力为6万吨。
根据市场调查的需求,一般一栋高层或一个大型的体育场馆,需要钢结构为一万吨左右,而一般要求的钢结构的制做、安装周期为6个月。
建厂的技术标准,应该是达到国际上一流的水平,从各个工序环节上,应考虑采取国际最先进的技术,这样才能在市场上立于不败之地。
我们查核到目前国内企业拟建大型钢结构企业的综合数据是:根据以上年产量和技术标准的要求和钢结构本身的生产特点,厂房面积应达到2万㎡,生产原材料和成品堆放地应为4万㎡,厂区道路及绿化和办公为4万㎡,总计10万㎡。包括设备的总体投资在12,000万元左右。
但是目前涉足钢结构工程的企业由于资金势力等原因,除了部分合资外资企业外,一般没有设计、生产、施工等三方面皆具备的企业。生产的钢结构用材也基本上部分自己生产,部分在市场上购买,特别象投资比较大的产品品种,如大方管、H型钢、彩钢瓦等。
从以上分析来看,目前一般钢结构厂家规模都比较小,小的企业主要从事轻钢结构的施工,其投资规模都不算大,部分大型设计、施工、设备投入健全的钢结构公司则主要从事重型钢结构建设,因为他们可以从大型工程中获取高额利润。
第八章 钢结构加工主要生产设备
设备方面:
1) 计算器设计编程:A、软件 B、计算器 C、绘图仪 D、计算器生产控调中心
2) 原材料切割、整平:A、数控切割机 B、等离子切割机C、型钢切割机
3) 拼配、焊接:A、组焊机 B、预拼工装胎位 C、拼装平台 D、自动焊机 E:焊接中心
4) 矫正:型钢矫正机
5) 钻孔、铣端、冲孔机、自动钻孔机、端铣机
6) 拋丸除锈:型钢拋丸除锈机
7) 涂装、标识:无气真空喷涂机、标识机
8) 预拼装:50吨大型起重机
9) 包装出厂:打包机
10) 各种吊车
第九章 钢结构材料
由于钢结构市场的迅猛发展,以下钢结构材料将是未来钢材深加工行业发展的重要内容:
1、支撑骨架材料
H型钢
可分为热轧型和高频焊接型,近20年来在国内高层和超高层的钢结构建筑上得到了广泛应用并积累了一定的经验。国内H型风的生产厂家众多,完全可以满足钢结构住宅发展的需求,是现阶段(过渡期)国内发展钢结构住宅的首选用材。缺点是钢材消耗量大,节点处理困难。特别是美国“9.11事件”中,世贸中心的H型钢结构出现容易受热弯曲的弱点,所以目前有大方管代替H型钢的趋势。
U型钢
冷弯成型,厚度为1.8-8mm,高度为50-452mm。在欧美市场不常用,在日本它是轻钢住宅,尤其是模块化住宅支撑梁的首选用材。相对H型钢而言,优点是钢材消耗量少,缺点是截面不稳定,有时效变形之虑。在中国已经有厂家生产这类型材,但因市场用量少和缺少相应的使用经验,目前还难以与H型钢竞争。
C型钢
冷弯成型,厚度为1.5-6mm,高度为73-380mm。在欧美它是轻钢住宅支撑梁柱的主要用材,在日本钢结构住宅中作为支撑柱有少量应用。在中国也有厂家生产这类型材,但因市场用量少和缺少相应的使用经验,目前虽难以与H型钢竞争,但应当作为钢结构住宅用钢的主攻研究方向。
方钢
冷弯成型,高频焊接,厚度为1.8-8mm,边长为20-200mm。在日本它是轻钢住宅尤其是模块化住宅支撑柱的首选用材,欧美不大采用。优点是截面稳定,节点布置方便,缺点是钢材消耗量大,螺纹连接副弱。
轻钢龙骨
冷弯成型,作为承重龙骨,其厚度一般为1.5mm以上,边长为60-360mm。日本很少采用这种支撑体系,主要是一些欧美厂商在采用。国内轻钢龙骨生产能力很大,其生产设备和原材料供应都很成熟。价格不是主要问题,可以作为国内发展钢结构住宅的主要用材。但有两点值得注意:
第一,轻钢龙骨的截面尺寸小,其耐火性能不如其它支撑梁柱材料,设计时要详加满加注意;
第二,国内用轻钢龙骨作为承重支撑梁柱的设计经验很少,对其节点的研究和支撑体系的力学计算方法和软件开发应是重点。
2、围护骨架材料
在欧美钢结构住宅中的围护(内外墙、吊顶)骨架就是轻钢龙骨,厚度在1mm以下。在国内写字楼装修中应用普遍。
日本钢结构住宅的围护骨架自成体系。围护支撑体系的主要特征是带斜拉杆,这种结构主要是为了配合其外墙板体系,因为日式钢结构住宅的外墙板与外墙装饰板是一体的,每块表面积很小,对墙体不能提供拉紧的支护作用,所以需用斜拉杆加强支撑。
3、轻质墙体
国外轻钢住宅(实际上是所有住宅)的墙体都是由轻钢(或木质)龙骨和轻质墙体面板加保温隔热、隔音和防水材料构成。
轻质墙体面板
防火石膏板--目前是国内外最常用的内墙面板,国内现在大多数是用在写字楼装修中,国内货源充足。
防水石膏板--可作为厨房和卫生间的墙体面板,国内货源充足。
中、低密度水泥纤维板--可作为内、外墙面板,国内货源充足。
定向刨花板--工艺性好,耐冲击。美国主要用它作外墙面板。国内已经有少数厂家生产。
保温隔热、隔音材料
国外轻钢住宅所采用的保温隔热、隔音材料一般以玻璃丝棉为主,国内货源充足。
防水材料
国外住宅外墙都贴有单向透气透水的防水纸,国内目前还不具备生产能力。
4、装饰外墙
高密度水泥纤维板 因其安装维护容易,在欧美的住宅中应用普遍。但生产设备昂贵,国内还没有生产厂商。
PVC板
在欧美的住宅中应用普遍。国内还没有生产厂商,它便于安装维护,且加工制造容易,因此国内塑料行业很容易开发此类产品,值得推广。
真空挤压高密度水泥纤维板
日本住宅大都采用它,国内也有厂商引进该技术,但由于其制造技术复杂,价格昂贵,且安装工艺复杂,推广难度较大。
5、楼层板
木板
国外钢结构住宅普遍采用木板为楼层板,这是有继承性的,因为钢结构住宅是延续木结构住宅发展而来的。在我国应用要面临两个问题,一是木材资源短缺问题,二是与现行防火安全法规冲突问题。
压型钢板组合楼板
它主要用于多层和高层楼宇,在低层住宅中应用是大材小用,成本很难接受。
蒸压轻质加气混凝土(ALC)楼板 在日本应用较多,国内也已经具备生产能力。
6、屋顶(瓦)
陶瓦
属于传统建筑用瓦,重且安装工艺复杂,不太适用钢结构住宅。
水泥彩瓦
国内有厂家生产并在钢结构住宅上采用过。
高层度水泥纤维板瓦
轻且容易安装,在国外钢结构住宅中应用较普遍,但生产设备及工艺较复杂,技术难点在防水性能和耐候性能方面不易保证,国内尚无生产能力。
金属瓦
轻且容易安装,是钢结构住宅的屋顶主要用材。生产设备及工艺过程简单,其技术难点为防锈和耐候性能。国内虽然有很多彩钢瓦生产厂商,但都不能提供高质量的表面喷砂屋面瓦。
7、门窗及楼梯
国内普通门窗生产不论是从质量还是从规格品种来看,基本都能满足市场需求。高档门窗尚需进口。斜屋顶窗国内已有合资厂生产,高档车库门国内也有合资组装厂生产。
国内目前尚没有专业的楼梯生产厂家,而国外住宅用品生产的专业化程度很高,有专业的楼梯生产厂家。
第十章 钢结构住宅的行业现状与发展前景
针对钢结构住宅建设的市场,我们进行了如下的资料分析,这里所谓钢结构体系住宅区别于传统体系住宅的内容主要是指主体钢结构体系、外围护墙和内隔墙体体系以及楼板体系:
1.钢结构体系:
钢结构体系的型式有多种,但应用于住宅的主要可分为钢框架体系,钢支撑框架体系,钢框架--混凝土剪力墙体系,错层桁架体系,巨型结构加子结构体系等。从构件的截面形式上可分为:热轧H型截面,焊接H型截面,焊接箱形截面,冷弯薄壁方钢管内灌混凝土,冷弯C型截面,圆钢管内灌混凝土等。
钢结构的防火措施主要有:防火喷漆,防火板外包,耐火钢等。
2.围护结构体系:
外围护结构主要采用墙板的型式,如轻混凝土板,太空板,水泥刨花板,夹芯板等。内墙采用轻混凝土板,石膏板,水泥刨花板,稻草板等。
3.楼板结构体系:
楼板的主要型式有:压型钢板与现浇混凝土组合楼板,预制轻混凝土板等。
需要明确的是:我国钢结构住宅目前处于发展的起动阶段,而不是起步阶段,因为从钢结构住宅所走过的路,所经历的事来看,方案的探索和技术的可行性已有比较明确的结论,同时注意到国外的经验,也证实了这一点,而经济性与市场的前景一直是人们担心的主要因素。有些地方也作了前期的探索工作,如,上海建了一栋六层钢结构住宅,采用稻草板的墙及楼板,琢州中铁钢结构公司在公司内部建造了一座三层的试验楼,该楼按六层设计,其用钢量约为42Kg/m2,内墙采用了陶粒混凝土板,加气混凝土板,稻草板,水泥刨花板和石膏板,底层外墙采用加气混凝土砌块,二层以上墙体外侧用12mm水泥刨花板,中间加50mm岩棉,内侧再加10mm水泥刨花板。北新建材公司建造了三层的试验房屋。
天津太平洋村是我国第一个住宅产业化的探索基地,来自中国、日本、美国、加拿大等15个国家和地区的95名参展商参展了各自的产品,实景区建成了25栋二、三层的房屋,其中不乏钢结构体系建筑。长沙远大集团建造了八层的钢结构体系住宅,他们称之为集成化建筑,还有一些试验及建成的项目,这里就不一一列举了。
从这些已建造的钢结构体系住宅的情况看,可以归纳以下几点:
1. 结构体系设计缺乏统一标准,因此差别较大。
2. 所采用的材料是在现有材料的基础上直接使用,缺乏技术创新和产品改造。
3. 所建建筑都是企业内部使用的住宅,缺乏市场检验,缺乏正规验收鉴定。 应该说,我国钢结构住宅目前所要研究的问题,已不是要不要做的问题,也不是回答能不能做的问题,而是要研究解决如何把它做好的问题,是要完整的,配套的,高品质的,全新的把它研究好并推向市场的问题。
钢结构体系住宅由于自己的优势所在,必将有很好的发展前景。
从住宅建筑的发展来看,钢结构住宅具有以下技术优势:
1. 比起传统的结构,可以更好的满足建筑上大开间、灵活分隔的要求。并可以提高使用面积率5-8%。
2. 与钢结构配套技术的轻质墙板、复合楼板等采用新型材料,符合节能建筑的要求。
3. 钢结构构件及其配套技术相应部件绝大部分可以实现工厂化制做、产品化。
4. 钢结构住宅体系可以实现住宅建筑技术集成化的产业化新思路。
5. 钢结构住宅体系工业化生产程度高,现场湿作业少,其材料本身可再生利用符合环保建筑的要求。
6. 钢结构体系自重轻(约为混凝土结构的一半),可以大大减少基础的造价。
7. 钢结构体系施工周期短,(约为混凝土结构的三分之一至二分之一),可以大大缩短投资资金的占有周期,可以大大提高资金的投资效益。
8. 钢结构住宅体系直接造价略高于混凝土结构(对于十几层的住宅每平方米造价增加不超过200元),但其综合效益却明显高于传统的住宅体系。