1、發(fā)達(dá)國家方矩管在工程建筑業(yè)中應(yīng)用情況

　 方矩管在國外工程建筑業(yè)中用途非常廣泛，被用作屋架、檁條、桁架、剛架、墻架、龍骨、屋面板、墻板、樓板、門窗乃至容器、管道、圍堰、鋼板樁、防波堤等。近年來，方矩管組合而成的網(wǎng)殼、貨架、單層和多層房屋也得到了很快的發(fā)展。在發(fā)達(dá)國家，工程建筑業(yè)是方矩管的第一大用戶，方矩管占鋼材總量的5％，工程建筑業(yè)用方矩管占方矩管總量70％以上，方矩管產(chǎn)品應(yīng)用于工程建筑業(yè)的主要是結(jié)構(gòu)用冷彎方矩形管和建筑用結(jié)構(gòu)方矩管。從結(jié)構(gòu)力學(xué)和經(jīng)濟(jì)角度，方矩管和冷彎型鋼結(jié)合應(yīng)用于工程建筑業(yè)是最佳組合，可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)廠房和民用住宅建設(shè)工廠化。

　在美國，1980年以前美國僅生產(chǎn)500mmX500mm以下的方矩形管及少量的開口方矩管，美國鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件住宅中立柱均采用冷彎型鋼。1984年美國仙臺(tái)地震后，通過對仙臺(tái)地震中遭到破壞的鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件住宅的研究發(fā)現(xiàn)，立柱和橫梁之間的{TodayHot}焊縫易裂開，原因是受冷彎型鋼外形結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的限制，用冷彎型鋼和冷彎型鋼對焊，焊縫太少。因此，美國1984年以后通過修改建筑法，規(guī)定美國的鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件住宅立柱必須采用方矩形管，以增大焊縫的長度，從而提高住宅的抗震性。隨著方矩管在建筑鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件應(yīng)用上的普及，方矩管生產(chǎn)的規(guī)格也隨之增大，目前方矩形管最大規(guī)格已達(dá)到550mmX550mm，最大壁厚為22mm。2002年美國鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件用冷彎方形管總產(chǎn)量已達(dá)到200萬t。目前市場需求量最大的鋼管規(guī)格為500mmX500mm-400mmX400mm，這些規(guī)格冷彎方矩管覆蓋了美國鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件用方、矩形管總量的80％以上，其它規(guī)格產(chǎn)品占市場份額的不到10％。

　在美國，椐有關(guān)調(diào)查資料顯示，冷彎方矩形管和熱軋冷彎型鋼在工程建筑業(yè)中的用量約為1：1的關(guān)系，在20世紀(jì)90年代，建筑鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件所用方矩管的比例甚至超過熱軋冷彎型鋼的用量。其中，冷彎結(jié)構(gòu)焊管(含方矩形管和原管)約占建筑鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件用鋼量的25％，各種開口方矩管在建筑鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件用鋼量中的比例也在20％以上。

　2、方矩管在我國工程建筑業(yè)中應(yīng)用情況

　在我國的工民建筑中，多年以來一直采用鋼筋混凝土，工程施工周期長、污染大。近幾年，隨著馬鋼、萊鋼熱軋冷彎型鋼產(chǎn)品成功的市場推介，鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件在工程建筑業(yè)中的應(yīng)用不斷擴(kuò)大，各種鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件實(shí)驗(yàn)樓、樣板房、標(biāo)志建筑相繼推出，設(shè)計(jì)、施工的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范也開始進(jìn)入逐步完善階段，中國的鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件行業(yè)近幾年大大邁進(jìn)了一步。但是，目前我國建筑鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件應(yīng)用的主要是熱軋冷彎型鋼和焊接的各種鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件，我國熱軋冷彎型鋼的年產(chǎn)量已經(jīng)超過150萬t，焊接輕型冷彎型鋼和各種鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件的產(chǎn){HotTag}量也有幾十萬t，我國焊管產(chǎn)量一年有700多萬t，其中建筑鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件用冷彎方矩形管和各種方矩管的產(chǎn)量不到方矩管產(chǎn)量總量的5％。方矩管在我國工民建筑鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件中應(yīng)用處于起步階段，冷彎方矩形結(jié)構(gòu)焊管取代熱軋冷彎型鋼作鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件的立柱剛剛開始，其它方矩管在工程建筑業(yè)中應(yīng)用更少。

　我國住建部目前已經(jīng)在工民建筑中建設(shè)一些鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件試驗(yàn)樓，如2002年在上海建成的兩棟住建部鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件示范住宅，該工程采用鋼管混凝土柱鋼梁框架-鋼骨混凝土核心筒(SRC)結(jié)構(gòu)體系，工程總面積8000m2，主體十一層，一棟柱采用鋼管，另一棟柱采用方鋼管350X350mm，厚度隨樓層變化而變化，其中1-3層為16mm，4二6層為14mm，7-9層為12mm，10-11層為10mm，鋼管內(nèi)灌注C40砼。梁采用焊接工字鋼，規(guī)格為350X200X10X18mm，樓板為高強(qiáng)螺旋肋鋼筋預(yù)應(yīng)力疊合板。由于當(dāng)時(shí)國內(nèi)沒有廠家生產(chǎn)如此大口徑方管，工程中采用方鋼管是四塊板焊接的BOX柱。

　 上海兩棟住建部鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件示范住宅工程對方矩管(主要是結(jié)構(gòu)管)在鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件住宅中應(yīng)用得出兩個(gè)啟示：一是大規(guī)格方矩管市場空間較大，鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件住宅的合理層數(shù)為10-18層，這樣的中高層結(jié)構(gòu)也對冷彎方矩管的規(guī)格有一定要求。二是方鋼管較圓鋼管有明顯優(yōu)勢，原因其一，同樣邊長和直徑的方、鋼管，方管的承載力和抗震性能更佳，根據(jù)上海某大學(xué)對三層二跨方管和鋼管砼柱框架進(jìn)行的試驗(yàn)，方管柱邊長150mm，鋼管直徑150mm，試驗(yàn)結(jié)果前者抗側(cè)力屈服承載力和極限承載力較后者高出80％，抗震性能指標(biāo)約為后者的兩倍；其二，方管施工更方便。鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件住宅的鋼管砼柱一般還需進(jìn)一步施工，將圓型截面改為方型。其三，采用鋼管砼柱，與梁的連接較難處理。我國未來的鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件市場中，冷彎方矩形管將占重要的份額。

　3、目前我國方矩管在建筑鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件中應(yīng)用的限制瓶頸

　3.1鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件住宅造價(jià)較高

　以上海兩棟住建部鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件示范住宅為例，根據(jù)對該工程的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件框架主體結(jié)構(gòu)為400元/m2，占總成本的1/3，鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件住宅內(nèi)外墻板和樓板構(gòu)件成本較高，該工程外墻板成本為280-300元/m2，普通外墻砌塊成本僅為85元/m2，內(nèi)墻板成本也比普通結(jié)構(gòu)高60％左右，且目前國內(nèi)的外墻板還存在一些技術(shù)問題。如何降低鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件住宅的造價(jià)是促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件住宅發(fā)展的關(guān)鍵問題。

　3.2設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范不完善限制中國鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件行業(yè)發(fā)展

　由于國內(nèi)建筑鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件的發(fā)展和方矩管在鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件工程建筑業(yè)中的應(yīng)用處于起步階段，原有的一些標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范針對性不強(qiáng)，已不完全適應(yīng)現(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件行業(yè)發(fā)展的需要。雖然中國鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件協(xié)會(huì)正組織制訂完善一些標(biāo)準(zhǔn)，上海市等也已經(jīng)出臺(tái)了一些地方性技術(shù)規(guī)程和法規(guī)。但是，鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件(包括方矩管)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范很不完善，影響了中國鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件行業(yè)發(fā)展，從而限制了方矩管尤其是冷彎方矩形管在建筑鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件的推廣和應(yīng)用。

　 3.3品種規(guī)格不配套、產(chǎn)銷脫節(jié)限制了方矩管產(chǎn)品在鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件中應(yīng)用和推廣

　  建筑結(jié)構(gòu)用冷彎方矩形管產(chǎn)量在方矩管總產(chǎn)量中所占比例很低。我國目前生產(chǎn)的冷彎焊管主要是用在油氣運(yùn)輸和低壓流體運(yùn)輸領(lǐng)域，冷彎型材產(chǎn)品也基本不應(yīng)用在建筑鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件行業(yè)，據(jù)調(diào)查方矩管產(chǎn)品在建筑鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件中應(yīng)用不到方矩管總量的10％，品種規(guī)格也很少。目前，我國主要生產(chǎn)結(jié)構(gòu)用冷彎方矩形管的廠家不多，上海享鑫金屬公司有一條年產(chǎn)10萬t的400X400X6-10mm的冷彎方矩形管生產(chǎn)線，2002年又新建了一條設(shè)計(jì)年產(chǎn)量4萬t的250X250X6-10mm的冷彎方矩形管生產(chǎn)線，享鑫鋼管公司冷彎方矩形管產(chǎn)品規(guī)格從100X100mm到400X400mm；上海方圓有一條200X200X4-10mm的冷彎方矩形管生產(chǎn)線，但其年產(chǎn)量不超過2萬t；漢口軋鋼廠也生產(chǎn)少量的冷彎空心型鋼，方管規(guī)格范圍20X20X1.5-280X280X12.5mm，矩形管40X20X1.5-360X200X12.5mm，產(chǎn)量很低，且不是主要應(yīng)用于建筑鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件行業(yè)。建筑鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件用開口方矩管在我國幾乎沒有一定規(guī)模的生產(chǎn)廠家。我國目前建筑結(jié)構(gòu)用方矩管的生產(chǎn)沒有形成一定的產(chǎn)量和規(guī)模，市場需求量很大的400X400mm以上的大規(guī)格冷彎方矩形管沒有廠家生產(chǎn)，鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件工程中需要的冷彎方矩形管規(guī)格不能配套，只有用熱軋冷彎型鋼和焊接鋼板來取代。另外，我國現(xiàn)有的冷彎方矩形管生產(chǎn)線工藝和設(shè)備比較落后，產(chǎn)品質(zhì)量處于較低檔次，存在如端口平直度不合標(biāo)準(zhǔn)要求、焊縫質(zhì)量不好等問題。要促進(jìn)方矩管(特別是冷彎方矩形管)在建筑鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件中的應(yīng)用，擴(kuò)大我國建筑結(jié)構(gòu)用方矩管生產(chǎn)規(guī)模，提升產(chǎn)品質(zhì)量檔次，也是迫在眉睫的事情。

　 鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件民用住宅市場開發(fā)有一定的時(shí)間性，開發(fā)時(shí)間的長短決定于我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度；方矩管民用住宅所需的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)規(guī)范的制定和頒布；鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件住宅建設(shè)的成本與售價(jià)；民眾對鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件住宅的認(rèn)識(shí)和認(rèn)可；以及我國建筑鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件用方矩管產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模、品種規(guī)格和技術(shù)水平等等，這些都影響方矩管產(chǎn)品在鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件中的應(yīng)用。

　4、方矩管在我國建筑鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件中應(yīng)用未來愿景

　  方矩管作為一種經(jīng)濟(jì)的截面輕型薄壁鋼材，具有重量輕、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，是國家大力推廣應(yīng)用的高效經(jīng)濟(jì)的新型材料。近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，方矩管產(chǎn)品會(huì)逐漸被市場所接受。冷彎方矩形管作立柱、冷彎型鋼作房梁其良好的抗震性能和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢會(huì)逐漸被認(rèn)識(shí)和重視，其在工民建筑中市場的發(fā)展?jié)摿艽?。國?nèi)很多廠家也看好結(jié)構(gòu)冷彎方矩形管和其它建筑結(jié)構(gòu)用開口方矩管產(chǎn)品的市場前景，新的生產(chǎn)線正在建設(shè)。上海展壯實(shí)業(yè)正在建設(shè)一條年產(chǎn)25萬t的200X200-450X450mm方管、矩形管最大邊長500mm最小邊長200mm的排輥成型高頻焊接結(jié)構(gòu)冷彎方矩形管生產(chǎn)線，一條1800mm結(jié)構(gòu)用開口方矩管生產(chǎn)線也正在建設(shè)；上海享鑫金屬也在建設(shè)一條年產(chǎn)20萬t的200X200-600X600mm方管、矩形管最大邊長450mm最小邊長200mm的輥彎成型高頻焊接結(jié)構(gòu)冷彎方矩形管生產(chǎn)線；上海中油天寶和浙江湖州正準(zhǔn)備建設(shè)的￠630mmAPl管生產(chǎn)線產(chǎn)品大綱中也有一定比例的結(jié)構(gòu)冷彎方矩形管產(chǎn)品。發(fā)達(dá)國家的今天就是我們的明天，和熱軋冷彎型鋼產(chǎn)品一樣，方矩管產(chǎn)品在建筑鋼結(jié)構(gòu)或金屬構(gòu)件中的應(yīng)用前景非常廣闊。

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