衡陽鋼結(jié)構(gòu)分為建筑鋼結(jié)構(gòu)、橋梁鋼結(jié)構(gòu)等,衡陽鋼結(jié)構(gòu)與目前建筑領(lǐng)域普遍采用的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比,具有強(qiáng)度高、工程造價(jià)低、自重輕、施工周期短和可工廠化制作等優(yōu)點(diǎn),如此多優(yōu)勢(shì)得到廣泛重視并迅速發(fā)展,從重大工程、標(biāo)致性建筑使用鋼結(jié)構(gòu)到鋼結(jié)構(gòu)普遍使用,呈現(xiàn)出了從未有過的興旺景象。
一、鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用現(xiàn)狀
1.高層重型鋼結(jié)構(gòu)
高層鋼結(jié)構(gòu)建筑是往往當(dāng)作一個(gè)城市標(biāo)志性建筑。衡陽鋼結(jié)構(gòu)80年代至今已建成和在建高層鋼結(jié)構(gòu)達(dá)100多幢,總面積約800萬平方米,鋼材用量80多萬噸。
北京、上海在建和新建成的高層鋼結(jié)構(gòu)就達(dá)到十余幢。如:上海中心大廈(在建、632米)、上海環(huán)球金融中心(101層、高492米、用鋼量6.5萬噸);北京電視中心(建筑面積18.3萬㎡,高度為41層,227.05m,用鋼量3.8萬噸);國(guó)貿(mào)中心三期(建筑面積54萬㎡、高度為330m);央視新大樓等(建筑面積5萬㎡、高度為234m、用鋼量12.8萬噸)。全國(guó)每年有200-300萬㎡高層鋼結(jié)構(gòu)建筑施工,用鋼量約45萬噸。
2.大跨度、空間鋼結(jié)構(gòu)
近年來,以網(wǎng)架和網(wǎng)殼為代表的空間結(jié)構(gòu)繼續(xù)大量發(fā)展,衡陽鋼結(jié)構(gòu)不僅用于民用建筑,而且用于工業(yè)廠房、機(jī)庫(kù)、候機(jī)樓、體育館、展覽中心、大劇院、博物館等。鋼結(jié)構(gòu)用量較大的工業(yè)廠房如曹妃甸鋼鐵基地、上海江南造船基地等,代表性場(chǎng)館如2008北京奧運(yùn)會(huì)國(guó)家體育場(chǎng)(館)、2010上海世博會(huì)場(chǎng)(鋼結(jié)構(gòu)用量達(dá)30多萬噸)、2010年亞運(yùn)會(huì)(廣州)、濟(jì)南全運(yùn)會(huì)、深圳大運(yùn)會(huì)及南陽全國(guó)運(yùn)動(dòng)會(huì)等城市興建的體育場(chǎng)館。衡陽鋼結(jié)構(gòu)據(jù)中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)空間結(jié)構(gòu)分會(huì)統(tǒng)計(jì):網(wǎng)架和網(wǎng)殼近年生產(chǎn)已處于趨平穩(wěn)狀態(tài),每年1500座,約250萬平方米,用鋼約7萬噸,鋼結(jié)構(gòu)選用的鋼材呈現(xiàn)品種多、規(guī)格雜、用量大、強(qiáng)度高的特點(diǎn),主要品種有:Q235C、Q345C、390D(用于地下預(yù)埋的樁柱)、Q345GJ、Q420、Q460等。
隨著懸索和膜的張拉結(jié)構(gòu)研究開發(fā)深入和工程應(yīng)用的推廣。預(yù)應(yīng)力空間結(jié)構(gòu)開始得到應(yīng)用。杭州雷峰塔、海南千年塔、廣州新電視塔(高度610米、用鋼量4.0萬噸)和昆明世博園藝術(shù)廣場(chǎng)膜結(jié)構(gòu)等一大批新型鋼結(jié)構(gòu)建筑和構(gòu)筑物不斷涌現(xiàn)。懸索和膜結(jié)構(gòu)目前處于發(fā)展階段,用量不大,國(guó)內(nèi)已有多家膜結(jié)構(gòu)工程公司,承擔(dān)很多體育場(chǎng)館、機(jī)場(chǎng)、公園和街道景觀的設(shè)計(jì)和施工。目前高中擋膜材仍需進(jìn)口(如PTFE、ETFE)。
3.輕鋼結(jié)構(gòu)
輕鋼結(jié)構(gòu)是相對(duì)于重鋼結(jié)構(gòu)而言,其類型有門式剛架、拱型波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)等,衡陽鋼結(jié)構(gòu)主要用于輕型的工業(yè)廠房棉花和糧食倉(cāng)庫(kù)、碼頭和保稅區(qū)倉(cāng)庫(kù)、農(nóng)產(chǎn)品、建材、家具等各類交易市場(chǎng)、體育場(chǎng)館、展覽廳及活動(dòng)房屋、加層建筑等。用鋼量一般30-40kg/㎡左右(不含鋼筋用量)。全國(guó)每年新建輕鋼房屋800萬平方米、用鋼約20萬噸。
4.鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)
鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)是充分發(fā)揮鋼材和混凝土兩種材料各自優(yōu)點(diǎn)的合理組合,不但具有優(yōu)異的靜、動(dòng)力工作性能,而且能大量節(jié)約鋼材、降低工程造價(jià)和加快施工進(jìn)度,對(duì)環(huán)境污染較少,符合我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展方向。在我國(guó)的發(fā)展十分迅速,已廣泛應(yīng)用于冶金、造船、電力、交通等部門的建筑中,并以迅猛的勢(shì)頭進(jìn)入了橋梁工程和高層與超高層建筑中。
在高層建筑方面,建成了全部采用組合結(jié)構(gòu)的超高層建筑——深圳賽格廣場(chǎng)大廈,高291.6m,屬世界較高的鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)。全國(guó)已建成的采用組合結(jié)構(gòu)的高層建筑超過40幢之多。衡陽鋼結(jié)構(gòu)組合結(jié)構(gòu)拱橋已建成的也已超過300座。
5.鋼結(jié)構(gòu)住宅
用鋼結(jié)構(gòu)建造的住宅重量是鋼筋混凝土住宅的1/2左右,可滿足住宅大開間的需求,使用面積比鋼筋混凝土住宅提高4%左右。鋼材可以回收,建造和拆除時(shí)對(duì)環(huán)境污染較少,符合推進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展節(jié)能省地型住宅的國(guó)家政策。
我國(guó)目前是較大的建筑市場(chǎng),衡陽鋼結(jié)構(gòu)平均每年房屋建筑建設(shè)約20億平方米(2009年房屋施工面積達(dá)32億平方米),其中鋼結(jié)構(gòu)約占2-3%,絕大多數(shù)是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和磚混凝土結(jié)構(gòu),還有少量木結(jié)構(gòu)、磚石結(jié)構(gòu)及土坯房屋。近8億平方米/年的城鎮(zhèn)居民住宅亦如此。鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國(guó)整個(gè)建筑行業(yè)中所占的比重還不到5%,而發(fā)達(dá)國(guó)家已達(dá)50%以上,住宅鋼結(jié)構(gòu)的潛在發(fā)展空間非常大。目前,在在北京、上海、天津、河北、武漢、青島等地建了低層、多層、高層鋼結(jié)構(gòu)住宅試點(diǎn)示范工程,已建成500多萬平方米,用鋼約20萬t。寶鋼在鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化方面投入大量資金和研究人員,在武漢、沈陽等地設(shè)計(jì)建設(shè)了多處鋼結(jié)構(gòu)示范住宅項(xiàng)目,2007年在武漢漢陽區(qū)建成了鋼結(jié)構(gòu)示范住宅項(xiàng)目——賽博園經(jīng)濟(jì)適用房小區(qū),達(dá)到了世界鋼協(xié)有關(guān)“國(guó)際民用建筑用鋼項(xiàng)目”的技術(shù)要求。此外,針對(duì)提供給四川地震災(zāi)區(qū)作為過渡期安置房的60余萬套活動(dòng)板房,衡陽鋼結(jié)構(gòu)寶鋼完成了板房材料利用的試點(diǎn)項(xiàng)目。