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美国钢结构发展历史分析

发布时间:2020-03-20 浏览次数:15

国外发达国家建筑钢结构占比。美国房屋结构中超过一半使用了钢结构。日本有1/3的房屋使用钢结构,而住宅方面由于地震频繁大量采用钢结构,到上世纪90年代末,日本预制装配住宅中木结构占18%,混凝土结构占11%,钢结构占71%;钢结构工业化住宅生产厂家规模比较大的有7-8家。英国的钢结构在非居住类多层建筑中占据的市场份额从1980年的33%上升到了21世纪初的70%;在单层的非居住类建筑中,钢结构占据98%的市场份额。

在美国,低层建筑中采用钢结构很普遍的。美国钢结构学会和金属房屋制造协会(AISC和MBMA)联合编制了低层建筑的设计指南。所谓低层建筑是指层高低于18米,层数不超过5层的工业厂房、仓库、办共室及其他的办公和社会建筑等,其中两层以下的非居住用楼房建筑占70%。从MBMA统计数据看出,1999年钢结构建筑在低层建筑占比较大,后下降,目前稳定在38%水平。

美国MBMA统计数据,美国房屋钢结构中商业占比较大,如商场办公大楼等占比达48%;其次是制造业的厂房、仓库,占比25%;体育馆、图书馆、火车站等公共建筑占比18%。

从钢结构用量值看,近几年变化不大。2009年美国经济危机时期,建筑业遭受重大打击,钢结构建筑总量大幅下滑。但由于总体建筑中公共建筑占比上升,09年钢结构建筑占低层建筑产值的比例反而小幅上升至39%。MBMA会员钢结构销售额和美国总体钢结构销售吨数正相关,但这几年钢价上涨和行业集中度提高,使销售额情况好于销售吨数。

美国钢结构行业从20世纪60年代开始快速发展,到1999年达到鼎盛时期,之后下降到稳定水平。其中有两个快速发展期,个时期是1966年到1975年,10年期间从32万吨增长到120多万吨,复合增速14%。

次钢结构对钢筋混凝土的替代主要集中在公共建筑、办公用楼和商业用楼。这个时期的增长主要得益于高层超高层建筑的发展。1965年,美国结构建筑专家弗兹乐·汉提出简体结构设计概念,推动了超高层建筑发展,美国七、八十年代建造的超高层建筑是以前所有量的4倍。超高层建筑超过50层的大都采用钢结构体系,总体占比20%左右,因此美国钢结构在这个时期得到快速发展。1970年世界贸易大厦的建成大大鼓励了钢结构在高层建筑的使用,同时钢结构也促进了高层建筑和超高层建筑的发展。

第二个快速增长期从1993年到1999年,钢结构发运吨数从100万吨左右增长到200万吨,复合增速12.5%。1993年美国钢结构研究会(AISC)推出《空心钢结构荷载和抗力设计规范》(LoadandresistanceFactordesignSpecificationforStructuralSteelBuildings),1996年推出《美国钢结构设计手册》(SpecificationfortheDesignofCold-FormedSteelStructuralMembers),行业规范的制订大大鼓舞了行业内公司的发展。第二次的增长主要是在住宅方面钢结构对钢筋混凝土的替代速度加快。

1992年建设了500栋,到了1998年,有12万栋,到2000年,则已经达到了20万栋,约占住宅建筑总数的20%。

而在1975年-1990年这段相对平静的时期,钢结构行业呈现一定的周期性。钢铁和水泥价格对钢结构的使用量有较大的影响。做美国钢铁价格/水泥价格指数,发现其与钢结构使用吨数明显负相关,当1990年左右钢铁/水泥价格比值出现局部高点时,钢结构用量下降到底部;其后钢铁/水泥价格比值逐步下降,钢结构使用量逐渐上涨;1999年经历钢铁/水泥底部后,钢铁价格大幅上涨,比值随之上涨,钢结构使用量迅速回落。


钢结构是由钢制材料组成的结构,是主要的建筑结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的梁钢、钢柱、钢桁架等构件组成,并采用硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。在全球范围内,特别是发达国家和地区,钢结构在建筑工程领域中得到合理、广泛的应用。钢结构行业通常分为轻型钢结构、高层钢结构、住宅钢结构、空间钢结构和桥梁钢结构五大子类。钢结构指用钢材做成的承重结构。非承重结构如钢门、钢窗等非受力构件不算是钢结构。主要的钢结构构件有钢梁、钢柱、钢桁架、钢网架、等。钢结构形式有梁式结构、排架结构、刚架结构、拱式结构、空间网架结构、悬索结构等等。这些承重结构才是钢结构。下面介绍一下钢结构所拥有的特点。1、料强度高,自身重量轻钢材强度较高,弹性模量也高。与混凝土和木材相比,其密度与屈服强度的比值相对较低,因而在同样受力条件下钢结构的构件截面小,自重轻,便于运输和安装,适于跨度大,高度高,承载重的结构。2、钢材韧性,塑性好,材质均匀,结构可靠性高适于承受冲击和动力荷载,具有良好的抗震性能。钢材内部组织结构均匀,近于各向同性匀质体。钢结构的实际工作性能比较符合计算理论。所以钢结构可靠性高。3、钢结构制造安装机械化程度高钢结构构件便于在工厂制造、工地拼装。工厂机械化制造钢结构构件成品精度高、生产效率高、工地拼装速度快、工期短。钢结构是工业化程度很高的一种结构。钢结构是由钢制材料组成的结构,是主要的建筑结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的梁钢、钢柱、钢桁架等构件组成,并采用硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻,且施工简便,广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。钢材的特点是强度高、自重轻、整体刚度好、变形能力强,故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜;材料匀质性和各向同性好,属理想弹性体,符合一般工程力学的基本假定;材料塑性、韧性好,可有较大变形,能很好地承受动力荷载;建筑工期短;其工业化程度高,可进行机械化程度高的专业化生产。钢结构应研究高强度钢材,大大提高其屈服点强度;此外要轧制新品种的型钢,例如H型钢(又称宽翼缘型钢)和T形钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和超高层建筑的需要。另外还有无热桥轻钢结构体系,建筑本身是不节能的,本技术用巧妙的特种连接件解决了建筑的冷热桥问题;小桁架结构使电缆和上下水管道从墙里穿越,施工装修都方便。 山西钢结构系列 688型楼承板 彩钢净化板 山西轻钢结构 重钢结构 彩钢卷材 挡尘网 750型单板 净化板 重钢结构