鋼結構建筑的發(fā)展

近年來，鋼結構建筑正伴隨著我國城鎮(zhèn)化建設步伐的加快而快速崛起。這將為鋼結構用鋼營造巨大的市場空間，同時也對鋼結構用鋼提出新的更高要求。鋼結構建筑的誕生，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，我國鋼結構用鋼存在的品種少、質量穩(wěn)定性差等問題待解決，國內鋼企對鋼結構用鋼的重視也有待提升。開發(fā)鋼材新品種，滿足鋼結構用鋼的市場需求，對鋼鐵企業(yè)來說還有很長的路要走。

鋼結構發(fā)展情況

鋼結構下游的行業(yè)對鋼結構行業(yè)的發(fā)展具有較大的牽引和驅動作用，它們的需求變化直接決定了行業(yè)未來的發(fā)展狀況。

1.鋼結構的上游的行業(yè)為鋼鐵等原材料供應行業(yè)

鋼鐵行業(yè)是鋼結構產業(yè)發(fā)展的物質基礎，鋼鐵行業(yè)的技術進步為鋼結構的應用創(chuàng)造了有利條件。國內鋼鐵行業(yè)的一些大企業(yè)已經開始了建筑結構用鋼的品種和技術的研發(fā)，相繼開發(fā)了高強鋼和耐火、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，為鋼結構產業(yè)的發(fā)展奠定了良好的應用基礎。”國內的鋼結構上市企業(yè)，浙江杭蕭鋼構股份有限公司董事長單銀木告訴筆者，為提高生產中的“有效產出”，引進TOC管理理念可以將“模塊化管理”落實到生產中，有效縮短工期、節(jié)約成本。

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

2、上下游對本行業(yè)的影響

鋼結構的上游主要是鋼鐵行業(yè)，鋼材產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)，生產用于鋼結構的各類鋼板、鋼管、型鋼等鋼材，其中H 型鋼和中厚板是鋼結構建筑中為常用的產品。產業(yè)洞察研究數(shù)據2011 年粗鋼產量達6.96 億噸，產量相對飽和，鋼結構生產所需的原材料能獲得穩(wěn)定的供應。建筑輕鋼結構住宅在墻的兩側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)對鋼結構行業(yè)的發(fā)展具有較大的牽引和驅動作用，它們的需求變化直接決定了行業(yè)未來的發(fā)展狀況。鋼結構以其強度高、自重輕、抗震性能好、工業(yè)化程度高、施工周期短、可塑性強、節(jié)能環(huán)保等綜合優(yōu)勢，在工業(yè)廠房、市政基礎設施建設、文教體育建設、電力、橋梁、海洋石油工程、航空航天等行業(yè)得到了廣泛的應用，市場空間逐步擴大。另外，一旦住宅鋼結構市場取得突破，逐步取代傳統(tǒng)建筑形態(tài)進入住宅建設領域，鋼結構行業(yè)將引來爆發(fā)性的增長。位于杭州的國家鋼結構住宅產業(yè)化基地杭蕭鋼構是這一高科技的倡導者，其董事長單銀木向中華建筑報記者介紹，鋼結構是典型的四節(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。

鋼結構制作要求

鋼結構是主要由鋼制材料組成的結構，是主要的建筑結構類型之一。結構主要由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構件組成，各構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，廣泛應用于大型廠房、場館、超高層等領域。

設備鋼結構的加工制作與精密鋼結構類似，介于普通結構件（對加工要求不高）與精密機械加工（要求加工較精細）之間，采用焊接或者栓接的連接方式。

設備鋼結構通常會在以下方面提出特殊要求或者更高要求：

結構件：材質、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、焊接標準、焊材；氣密性，要求進行無損檢測、液體滲透檢測等，

整體結構：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、車內擺放、集裝箱內擺放，等等。

鋼結構對焊接節(jié)點和質量的影響

1994年美國i洛杉磯北嶺地災（里氏68級）．屬于中等強度的地災，但部分鋼結構節(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她能量的釋放基本上是突發(fā)式的，任一個很短的時間內就完成了全部能量的釋放，并且地災作用的時間非常短，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)在很短的時間內承受了巨大的能量，從現(xiàn)場測得的數(shù)據米看，地面水平加速度高達1Sg，豎向加速度達129，在這樣較高的呸向加速度作用下，鋼結構焊接節(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，可見地災的破壞力巨大”。在區(qū)域分布上，規(guī)模較大的鋼結構企業(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。

鋼結構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，這虺缺陷都會導致節(jié)點的斷裂”試驗證明鋼結構在受拉時應力出現(xiàn)在切口部位，過大的應力往往導致結構發(fā)生脆性破壞，沒有明顯的屈服過程。通過對鋼結構節(jié)點進行有限元模擬分析，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，而鋼結構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論。由于鋼結構在焊接過程中焊縫收縮時受到與之相連的梁柱等約束，會在結構中產生殘余應力，同時這些殘余應力加大了接頭和鋼結構整體的應力水平，因此焊接接頭的質量決定了節(jié)點的抗震性能，具有較高強度和較好延性焊接接頭在抗震中起起著重要作用，但是目前對鋼結構的檢測難以發(fā)現(xiàn)所有可能出現(xiàn)的焊接缺陷4．所以質量控制存在著許多困難，再加上焊接質量離散度較大，焊接缺陷出現(xiàn)的可能性也增大，結構在地災中發(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構撓度的有效構件，可通過增加其強度和截面尺寸來提高整體結構的承載能力。