早在20世紀(jì)初，彩鋼壓瓦機(jī)鋼結(jié)構(gòu)在國(guó)外建筑業(yè)己廣泛應(yīng)用于中小型工業(yè)、商業(yè)、社區(qū)、文教衛(wèi)生等建筑。20世紀(jì)60年代國(guó)外鋼結(jié)構(gòu)住宅己經(jīng)發(fā)展的較為完善，形成了幾種主要的結(jié)構(gòu)體系，其中代表性的有由美國(guó)麻省理工學(xué)院首先提出的錯(cuò)列桁架體系，最初用于1967年建成的明尼蘇達(dá)圣保羅的老人公寓。
由于環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)和木材短缺等因素，二十世紀(jì)七、八十年代在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、日本、英國(guó)、澳洲等，工業(yè)化鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)品開始得到應(yīng)用和發(fā)展。其中代表性的有日本積水房屋株式會(huì)社的預(yù)制裝配化鋼結(jié)構(gòu)中低層住宅和意大利的BASIS工業(yè)化建筑體系。鋼結(jié)構(gòu)住宅開始向個(gè)性化、高環(huán)境質(zhì)量的工業(yè)化要求邁進(jìn)。
20世紀(jì)90年代后，國(guó)外完備的工業(yè)基礎(chǔ)和開放的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，都己達(dá)到了基本成熟穩(wěn)定的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，這時(shí)鋼結(jié)構(gòu)住宅工業(yè)化建設(shè)逐漸從數(shù)量的發(fā)展向質(zhì)量的提高方向過渡。許多國(guó)家如美國(guó)、日本、英國(guó)、澳洲等，積極推動(dòng)預(yù)制裝配化鋼結(jié)構(gòu)中低層住宅，在日本被稱為工業(yè)化鋼結(jié)構(gòu)住宅。
例如，美國(guó)最早采用鋼框架結(jié)構(gòu)建住宅，在1992年就有工業(yè)化鋼結(jié)構(gòu)住宅900棟，1996年，己有了十幾萬棟鋼框架小型住宅，而1998年就達(dá)到12萬棟，2000年更達(dá)到20萬棟的規(guī)模，約占住宅建筑的20%。日本彩鋼設(shè)備鋼結(jié)構(gòu)建筑數(shù)量最多，其新建的1~4層建筑大都采用了鋼結(jié)構(gòu)。在日本，人們更喜歡鋼結(jié)構(gòu)住宅可以提供良好的抗震性能，其工業(yè)化住宅己占日本新建住宅的20%。1999年的統(tǒng)計(jì)資料顯示，其鋼結(jié)構(gòu)低層住宅己占工業(yè)住宅的71%，其余為木結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)工業(yè)化住宅。
在澳大利亞，鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的市場(chǎng)占有率為30%，且每年均有明顯增長(zhǎng)，2000年達(dá)到50%。在歐洲(如英國(guó)、德國(guó)、荷蘭等)，由于鋼結(jié)構(gòu)的隨意拼接能力可以設(shè)計(jì)出豐富多變的住宅建筑外形，因此在別墅住宅設(shè)計(jì)中己越來越多地用鋼結(jié)構(gòu)聯(lián)排式住宅體系代替?zhèn)鹘y(tǒng)的磚結(jié)構(gòu)。同時(shí)在許多發(fā)展中國(guó)家，鋼結(jié)構(gòu)住宅的工業(yè)化生產(chǎn)更可以快速經(jīng)濟(jì)地為人們提供舒適的居所。
當(dāng)前雙層彩鋼壓瓦機(jī)鋼結(jié)構(gòu)己經(jīng)成為世界發(fā)達(dá)國(guó)家的主導(dǎo)住宅結(jié)構(gòu)，其工業(yè)化程度己經(jīng)從工業(yè)化專用體系走向了大規(guī)模通用體系；逐步形成了以標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化建筑構(gòu)配件、建筑部品為中心，組織專業(yè)化、-化生產(chǎn)和商品化供應(yīng)的住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化模式。
國(guó)內(nèi)的應(yīng)用與發(fā)展
建國(guó)后，我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展大體經(jīng)過了3個(gè)階段：
(1)建國(guó)初期一一80年代初，我國(guó)鋼產(chǎn)量少，鋼材緊缺，建筑鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用范圍很小。在基本建設(shè)行業(yè)中，國(guó)家指定了倡導(dǎo)砌體結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的產(chǎn)業(yè)政策，而對(duì)建筑鋼材的應(yīng)用加以-，所以建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼量占全國(guó)鋼材總產(chǎn)量的比重極低。
(2)改革開放，80年代以后，我國(guó)鋼產(chǎn)量逐年增加。到80年代中期以后，我國(guó)鋼產(chǎn)量達(dá)到5000-9000萬噸。這期間，建造了鋼結(jié)構(gòu)廠房、體育館以及輕鋼結(jié)構(gòu)的小型別墅，但應(yīng)用于多層及高層住宅的很少。鋼結(jié)構(gòu)住宅最早為1986年，在北京東北郊亮馬橋路光明公寓建成的2~3層由日本引進(jìn)的鋼框盒子住宅，骨架由薄壁空心方鋼構(gòu)成，外墻為輕質(zhì)預(yù)制墻板，內(nèi)墻為雙層石膏板。在此期間上海龍相飯店、大連桃園山莊等引進(jìn)日本大和、積水、三澤房屋株式會(huì)社輕鋼結(jié)構(gòu)低層別墅200多棟。
(3)20世紀(jì)90年代以來，鋼產(chǎn)量大幅度提高，形成了普通鋼材供過于求的新形勢(shì)。1996年，我國(guó)鋼產(chǎn)量首次突破億噸，1998年己達(dá)到11434萬噸，而且每年增產(chǎn)300萬噸，1999年我國(guó)鋼產(chǎn)量達(dá)1.3億，居世界第一，2000年雖限產(chǎn)0.2億，但仍不能改變鋼材市場(chǎng)供過于求的局面。為了改變鋼材供過于求的新形勢(shì)，國(guó)家政策大力支持，對(duì)用鋼政策由-用鋼到合理用鋼到積極用鋼，這為發(fā)展我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展創(chuàng)造了極好的時(shí)機(jī)。
近幾年住宅建設(shè)發(fā)展很快，1999年同1978年相比，全國(guó)城市人均居住面積己從3.6增加到9.78。1999年我國(guó)總?cè)丝跒?2.67億，預(yù)計(jì)到2030年將達(dá)到16億，城市人口將由現(xiàn)在的30.9%增加到60%。因此面對(duì)居高不下有增無減的住宅建設(shè)市場(chǎng)的需求，為推進(jìn)住宅現(xiàn)代化，國(guó)務(wù)院[1999]頒發(fā)第72號(hào)文件明確指出：提高住宅建設(shè)的工業(yè)化水平和標(biāo)準(zhǔn)化水平，大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)，擴(kuò)大鋼結(jié)構(gòu)住宅的市場(chǎng)占有率，加速住宅產(chǎn)業(yè)化過程，全面提高住宅質(zhì)量，從而以此形成產(chǎn)業(yè)鏈，帶動(dòng)建筑、冶金及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
2000年5月建設(shè)部建設(shè)用鋼協(xié)調(diào)組在京召開了“全國(guó)建設(shè)用鋼技術(shù)研討會(huì)”，會(huì)上成立了鋼結(jié)構(gòu)專家組，討論了國(guó)家建筑鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)“十五”計(jì)劃和2010年發(fā)展規(guī)劃綱要及建筑鋼結(jié)構(gòu)工程技術(shù)政策。提出爭(zhēng)取在十五期間建筑鋼結(jié)構(gòu)的用鋼量達(dá)到總鋼產(chǎn)量的3%，至2010年建筑鋼結(jié)構(gòu)的用鋼量達(dá)到總鋼產(chǎn)量的6%。
2000年7月，建設(shè)部在京召開鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系技術(shù)發(fā)展研討會(huì)暨中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)住宅分會(huì)籌建會(huì)議，指出鋼結(jié)構(gòu)住宅有其特有的優(yōu)勢(shì)，必將在今后廣泛推廣應(yīng)用。
2001年上半年，建設(shè)部科技司分別召開了“鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化技術(shù)導(dǎo)則編制研討會(huì)”和“鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究課題立項(xiàng)評(píng)審會(huì)”，確定了制定鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化技術(shù)導(dǎo)則的編制原則，通過了19個(gè)包括鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系及其關(guān)鍵技術(shù)和試點(diǎn)工程的立項(xiàng)，壓瓦機(jī)設(shè)備鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化有望得到突破性進(jìn)展。在《鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑產(chǎn)業(yè)化技術(shù)導(dǎo)則》指導(dǎo)下，很多科研單位和鋼結(jié)構(gòu)公司，包括北京住總集團(tuán)、天津市建筑設(shè)計(jì)院和建工集團(tuán)、上海中巍鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有限公司、同濟(jì)大學(xué)、湖南大學(xué)和清華大學(xué)等，都分別在鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的研究方面進(jìn)行了有益的探索。
同時(shí)，在建設(shè)部的直接組織和間接推動(dòng)下，各地紛紛投入力量探索發(fā)展途徑，并開始試驗(yàn)建造鋼結(jié)構(gòu)住宅。在北京、上海、深圳、大連、天津、新疆、湖南等地出現(xiàn)了許多鋼結(jié)構(gòu)住宅示范試點(diǎn)工程。
目前我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)住宅建成使用的多為1~3層的冷彎薄壁型鋼體系，如天津開發(fā)區(qū)太平洋村的8棟2~3層住宅，美圳公司在深圳和廣州、上海現(xiàn)代公司在浦東都建造一批這種體系的住宅。1999年還在新疆和上海分別建造了8層和5層鋼結(jié)構(gòu)住宅，并局部試用了錯(cuò)列桁架體系的結(jié)構(gòu)形式，使小開間取得了大開間的效果，引起了各界的重視。最引人注目的是長(zhǎng)沙遠(yuǎn)大公司，他們?cè)?9年建成了8層型鋼框架、壓型鋼板組合結(jié)構(gòu)、配合整體浴室、中央空調(diào)等先進(jìn)設(shè)備的集成住宅，全部工期為3個(gè)月結(jié)構(gòu)，2個(gè)月裝修，充分體現(xiàn)了預(yù)制、集成、裝配的特色，展現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)住宅的良好前景。此外，北京北新建材公司、馬鞍山鋼廠、琢州中鐵鋼結(jié)構(gòu)公司等在單位內(nèi)部都建造了試驗(yàn)鋼結(jié)構(gòu)住宅。
近幾年蘇州、廣州也從美國(guó)、澳洲引進(jìn)二、三層別墅，這些房屋的骨架和圍護(hù)結(jié)構(gòu)、雙層壓瓦機(jī)設(shè)備等全套從國(guó)外引進(jìn)，中方只負(fù)責(zé)基礎(chǔ)、地坪及房屋部件組裝。另外在全國(guó)陸續(xù)出現(xiàn)了一批鋼結(jié)構(gòu)住宅多層及高層住宅試點(diǎn)項(xiàng)目。如北京金寰公寓的鋼框架核心筒多層住宅、山東萊鋼的住宅小區(qū)、天津的鋼框架一剪力墻高層住宅、上海冶金設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的陸海城和中福城項(xiàng)目及安徽馬鞍山鋼鐵股份有限公司設(shè)計(jì)的18層示范實(shí)驗(yàn)住宅樓等。在我國(guó)-地區(qū)，自1990年開始，鋼結(jié)構(gòu)也己普遍地用于多層連幢住宅建設(shè)。
冷彎型鋼及輕鋼房屋具有自重輕、抗震性能好、工業(yè)化程度高、施工速度快、建筑造型美觀、經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)，它將在工業(yè)與民用建筑中得到廣泛應(yīng)用。
20世紀(jì)80年代以前，由于我國(guó)鋼產(chǎn)量不足，在建筑業(yè)中-使用鋼結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在我國(guó)鋼產(chǎn)量連續(xù)幾年超億t，中國(guó)成為世界產(chǎn)鋼大國(guó)。目前國(guó)家建設(shè)部門鼓勵(lì)建筑用鋼，如1998年10月，建設(shè)部曾發(fā)文《在建筑業(yè)進(jìn)行推廣應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)新技術(shù)》。我國(guó)“十五”計(jì)劃又指出：“我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)用鋼量占全國(guó)鋼材總產(chǎn)量比重極小，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距很大。”日本1998年鋼產(chǎn)量約590萬t，建筑用鋼占13%，而我國(guó)僅占1.5%。因此，“十五”計(jì)劃目標(biāo)為：“力爭(zhēng)全國(guó)建筑結(jié)構(gòu)用鋼量達(dá)全國(guó)鋼材總量的3%，到2015年力爭(zhēng)達(dá)到6%”。這表明我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)用鋼材源不存在問題并將不斷擴(kuò)大。
冷彎型鋼在建筑業(yè)中的應(yīng)用比例，我國(guó)與世界發(fā)達(dá)國(guó)家占40%一70%相比差距很大，我國(guó)目前冷彎型鋼產(chǎn)品還是主要用于汽車業(yè)、機(jī)械制造等行業(yè)，因此，隨著輕型鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展，大跨、輕型新結(jié)構(gòu)的不斷出現(xiàn)，我國(guó)冷彎型鋼在建筑業(yè)中的應(yīng)用市場(chǎng)將十分寬廣，潛力很大。
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