2010年二级结构师辅导资料：钢结构建筑与钢材深加工

　　3 我国钢材深加工行业现存的主要问题
　　我国钢铁产量雄居世界第一，但与工业发达国家相比，钢材的深加工比重还较低，钢材本身的附加值没有得到提升，钢铁企业与下游行业的发展结合还不够紧密，使用钢材的综合成材率和劳动生产率也比较低。据了解，世界发达国家钢材的综合深加工比可达50％以上，其中，线材达60％，棒材达到40％，管材达30％，板材达70％左右，而我国一般钢材的深加工比仅为10％～15％左右。
　　我国钢材深加工产品主要集中在丝材类，板管类无论在产量上还是在深加工产品中所占的比重都远远低于美、日等发达国家，如在工业发达国家冷弯型钢比例可占到钢材总量的5％，而我国仅为0．6％；发达国家钢结构产量占钢材总产量10％左右，而我国钢结构制造量仅占钢材产量的3％左右。
　　冷弯型钢生产与装备技术的发展
　　冷弯型钢是经济断面型钢的一种，由冷带或热带经辊式弯曲或模具成型加工而成。其表面精度高，断面系数比热轧型材高10％～40％，还具有轻型、经济、适应性强等优点，已用于多种行业，如建筑业、汽车制造业等。钢种从单一的普碳钢向高强、耐候、耐火等钢种发展。
　　冷弯型钢在国外建筑业中用途非常广泛，被用作屋架、檩条、桁架、刚架、墙架、龙骨、屋面板、墙板、楼板、门窗乃至容器、管道、围堰、钢板桩、防波堤等。近年来，冷弯型钢组合而成的网壳、货架、单层和多层房屋也得到了快速发展。在工业发达国家，建筑业是冷弯型钢的第一大用户，冷弯型钢占钢材总量的5％，建筑业用冷弯型钢占冷弯型钢总量的70％以上。冷弯型钢应用于建筑业的主要产品是结构用冷弯方矩形管和建筑用结构冷弯型钢。
　　从结构力学和经济角度分析，冷弯型钢和H型钢结合应用于建筑业是最佳组合，可以实现工业厂房和民用住宅建设的工厂化。
　　随着我国建筑业的发展，冷弯型钢在我国将具有强大的生命力。用户对冷弯型钢的的认识已大大提高，产品也逐渐被市场所接受。我国现有较大的200mm以上冷弯型钢机组42套，全国冷弯型钢生产能力达到1500万t，产品品种达到2000多种，但目前国内大部分冷弯型钢加工设备还不能达到质量要求，产品标准尚不完善，深加工能力不足。国外冷弯型钢品种达10000种以上，应用于各个领域，而我国经常生产的品种只有2000种，在专用品种上还有很大差距。
　　未来我国钢结构量需求的增长主要体现在以下几个方面：
　　火力电厂的建设会不断加快。主厂房和锅炉钢架用钢量会增加（包括核电厂厂房用钢、风力发电用钢等）。
　　交通工程中的桥梁会有所增加。近几年，我国公路桥梁采用钢结构已成为发展趋势，特别是跨海、跨江大桥大量应用钢结构。另外，国内高速公路中的护栏、收费站、交通标志的钢结构用量也在增加。
　　市政建设中钢结构用量增加。地铁和轻轨工程、城市立交桥、高架桥、环保工程、城市公共设施及临时房屋等均越来越多的采用钢结构，尤其京、沪、津、渝、穗等大城市和经济发达的中型城市。
　　钢结构住宅将增加。国家提供建设节能省地住宅，有关钢结构住宅的试点工程、设计规范及配套技术、材料基本具备。目前我国仅有几百万平方米的钢结构住宅，发达国家已达到40％～50％。若我国每年6亿m2的城镇住宅建设有10％采用钢结构，按多层、高层建筑平均60kg／m2钢材计，用钢量将达每年360万t。
　　近年来，冷弯型钢组合而成的网壳、货架、单层和多层房屋也得到了快速发展。在发达国家，建筑业是冷弯型钢的第一大用户，冷弯型钢占钢材总量的5％，建筑业用冷弯型钢占冷弯型钢总量70％以上。冷弯型钢应用于建筑业的主要产品是结构用冷弯方矩形钢管和建筑用结构冷弯型钢。
　　在80年代以前，日本仅生产200mm×200mm以下的方矩形管及少量的开口冷弯型钢，日本钢结构住宅中立柱均采用H型钢。1984年仙台地震后，通过对仙台地震中遭到破坏的钢结构住宅的研究发现，立柱和横梁之间的焊缝易开裂，原因是受H型钢外形特点的限制。因此，日本1984年以后通过修改建筑法，规定日本的钢结构住宅立柱必须采用方矩形管，从而提高住宅的抗震性。随着冷弯型钢在建筑钢结构中的普及，冷弯型钢生产的规格也随之增大，目前方矩形管最大规格已达到550mm×550mm，最大壁厚为22mm。2002年日本钢结构用冷弯方、圆管总产量已达到200万t。市场需求量最大的方矩型钢管规格为200mm×200mm～400mm×400mm，占钢结构用方矩管总量80％以上。

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