1、發(fā)達國家方矩管在工程建筑業(yè)中應用情況

　 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(mén)窗乃至容器、管道、圍堰、鋼板樁、防波堤等。近年來(lái)，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)達國家，工程建筑業(yè)是方矩管的第一大用戶(hù)，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)品應用于工程建筑業(yè)的主要是結構用冷彎方矩形管和建筑用結構方矩管。從結構力學(xué)和經(jīng)濟角度，方矩管和冷彎型鋼結合應用于工程建筑業(yè)是最佳組合，可以實(shí)現工業(yè)廠(chǎng)房和民用住宅建設工廠(chǎng)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(kāi)口方矩管，美國鋼結構或金屬構件住宅中立柱均采用冷彎型鋼。1984年美國仙臺地震后，通過(guò)對仙臺地震中遭到破壞的鋼結構或金屬構件住宅的研究發(fā)現，立柱和橫梁之間的{TodayHot}焊縫易裂開(kāi)，原因是受冷彎型鋼外形結構特點(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(guò)修改建筑法，規定美國的鋼結構或金屬構件住宅立柱必須采用方矩形管，以增大焊縫的長(cháng)度，從而提高住宅的抗震性。隨著(zhù)方矩管在建筑鋼結構或金屬構件應用上的普及，方矩管生產(chǎn)的規格也隨之增大，目前方矩形管最大規格已達到550mmX550mm，最大壁厚為22mm。2002年美國鋼結構或金屬構件用冷彎方形管總產(chǎn)量已達到200萬(wàn)t。目前市場(chǎng)需求量最大的鋼管規格為500mmX500mm-400mmX400mm，這些規格冷彎方矩管覆蓋了美國鋼結構或金屬構件用方、矩形管總量的80％以上，其它規格產(chǎn)品占市場(chǎng)份額的不到10％。

　在美國，椐有關(guān)調查資料顯示，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90年代，建筑鋼結構或金屬構件所用方矩管的比例甚至超過(guò)熱軋冷彎型鋼的用量。其中，冷彎結構焊管(含方矩形管和原管)約占建筑鋼結構或金屬構件用鋼量的25％，各種開(kāi)口方矩管在建筑鋼結構或金屬構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)中應用情況

　在我國的工民建筑中，多年以來(lái)一直采用鋼筋混凝土，工程施工周期長(cháng)、污染大。近幾年，隨著(zhù)馬鋼、萊鋼熱軋冷彎型鋼產(chǎn)品成功的市場(chǎng)推介，鋼結構或金屬構件在工程建筑業(yè)中的應用不斷擴大，各種鋼結構或金屬構件實(shí)驗樓、樣板房、標志建筑相繼推出，設計、施工的標準與規范也開(kāi)始進(jìn)入逐步完善階段，中國的鋼結構或金屬構件行業(yè)近幾年大大邁進(jìn)了一步。但是，目前我國建筑鋼結構或金屬構件應用的主要是熱軋冷彎型鋼和焊接的各種鋼結構或金屬構件，我國熱軋冷彎型鋼的年產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò)150萬(wàn)t，焊接輕型冷彎型鋼和各種鋼結構或金屬構件的產(chǎn){HotTag}量也有幾十萬(wàn)t，我國焊管產(chǎn)量一年有700多萬(wàn)t，其中建筑鋼結構或金屬構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構或金屬構件中應用處于起步階段，冷彎方矩形結構焊管取代熱軋冷彎型鋼作鋼結構或金屬構件的立柱剛剛開(kāi)始，其它方矩管在工程建筑業(yè)中應用更少。

　我國住建部目前已經(jīng)在工民建筑中建設一些鋼結構或金屬構件試驗樓，如2002年在上海建成的兩棟住建部鋼結構或金屬構件示范住宅，該工程采用鋼管混凝土柱鋼梁框架-鋼骨混凝土核心筒(SRC)結構體系，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，鋼管內灌注C40砼。梁采用焊接工字鋼，規格為350X200X10X18mm，樓板為高強螺旋肋鋼筋預應力疊合板。由于當時(shí)國內沒(méi)有廠(chǎng)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構或金屬構件示范住宅工程對方矩管(主要是結構管)在鋼結構或金屬構件住宅中應用得出兩個(gè)啟示：一是大規格方矩管市場(chǎng)空間較大，鋼結構或金屬構件住宅的合理層數為10-18層，這樣的中高層結構也對冷彎方矩管的規格有一定要求。二是方鋼管較圓鋼管有明顯優(yōu)勢，原因其一，同樣邊長(cháng)和直徑的方、鋼管，方管的承載力和抗震性能更佳，根據上海某大學(xué)對三層二跨方管和鋼管砼柱框架進(jìn)行的試驗，方管柱邊長(cháng)150mm，鋼管直徑150mm，試驗結果前者抗側力屈服承載力和極限承載力較后者高出80％，抗震性能指標約為后者的兩倍；其二，方管施工更方便。鋼結構或金屬構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(lái)的鋼結構或金屬構件市場(chǎng)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構或金屬構件中應用的限制瓶頸

　3.1鋼結構或金屬構件住宅造價(jià)較高

　以上海兩棟住建部鋼結構或金屬構件示范住宅為例，根據對該工程的統計數據，鋼結構或金屬構件框架主體結構為400元/m2，占總成本的1/3，鋼結構或金屬構件住宅內外墻板和樓板構件成本較高，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，內墻板成本也比普通結構高60％左右，且目前國內的外墻板還存在一些技術(shù)問(wèn)題。如何降低鋼結構或金屬構件住宅的造價(jià)是促進(jìn)鋼結構或金屬構件住宅發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。

　3.2設計標準和規范不完善限制中國鋼結構或金屬構件行業(yè)發(fā)展

　由于國內建筑鋼結構或金屬構件的發(fā)展和方矩管在鋼結構或金屬構件工程建筑業(yè)中的應用處于起步階段，原有的一些標準和技術(shù)規范針對性不強，已不完全適應現在鋼結構或金屬構件行業(yè)發(fā)展的需要。雖然中國鋼結構或金屬構件協(xié)會(huì )正組織制訂完善一些標準，上海市等也已經(jīng)出臺了一些地方性技術(shù)規程和法規。但是，鋼結構或金屬構件(包括方矩管)的設計標準和規范很不完善，影響了中國鋼結構或金屬構件行業(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構或金屬構件的推廣和應用。

　 3.3品種規格不配套、產(chǎn)銷(xiāo)脫節限制了方矩管產(chǎn)品在鋼結構或金屬構件中應用和推廣

　  建筑結構用冷彎方矩形管產(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輸和低壓流體運輸領(lǐng)域，冷彎型材產(chǎn)品也基本不應用在建筑鋼結構或金屬構件行業(yè)，據調查方矩管產(chǎn)品在建筑鋼結構或金屬構件中應用不到方矩管總量的10％，品種規格也很少。目前，我國主要生產(chǎn)結構用冷彎方矩形管的廠(chǎng)家不多，上海享鑫金屬公司有一條年產(chǎn)10萬(wàn)t的400X400X6-10mm的冷彎方矩形管生產(chǎn)線(xiàn)，2002年又新建了一條設計年產(chǎn)量4萬(wàn)t的250X250X6-10mm的冷彎方矩形管生產(chǎn)線(xiàn)，享鑫鋼管公司冷彎方矩形管產(chǎn)品規格從100X100mm到400X400mm；上海方圓有一條200X200X4-10mm的冷彎方矩形管生產(chǎn)線(xiàn)，但其年產(chǎn)量不超過(guò)2萬(wàn)t；漢口軋鋼廠(chǎng)也生產(chǎn)少量的冷彎空心型鋼，方管規格范圍20X20X1.5-280X280X12.5mm，矩形管40X20X1.5-360X200X12.5mm，產(chǎn)量很低，且不是主要應用于建筑鋼結構或金屬構件行業(yè)。建筑鋼結構或金屬構件用開(kāi)口方矩管在我國幾乎沒(méi)有一定規模的生產(chǎn)廠(chǎng)家。我國目前建筑結構用方矩管的生產(chǎn)沒(méi)有形成一定的產(chǎn)量和規模，市場(chǎng)需求量很大的400X400mm以上的大規格冷彎方矩形管沒(méi)有廠(chǎng)家生產(chǎn)，鋼結構或金屬構件工程中需要的冷彎方矩形管規格不能配套，只有用熱軋冷彎型鋼和焊接鋼板來(lái)取代。另外，我國現有的冷彎方矩形管生產(chǎn)線(xiàn)工藝和設備比較落后，產(chǎn)品質(zhì)量處于較低檔次，存在如端口平直度不合標準要求、焊縫質(zhì)量不好等問(wèn)題。要促進(jìn)方矩管(特別是冷彎方矩形管)在建筑鋼結構或金屬構件中的應用，擴大我國建筑結構用方矩管生產(chǎn)規模，提升產(chǎn)品質(zhì)量檔次，也是迫在眉睫的事情。

　 鋼結構或金屬構件民用住宅市場(chǎng)開(kāi)發(fā)有一定的時(shí)間性，開(kāi)發(fā)時(shí)間的長(cháng)短決定于我國的經(jīng)濟發(fā)展的速度；方矩管民用住宅所需的產(chǎn)品標準、設計規范的制定和頒布；鋼結構或金屬構件住宅建設的成本與售價(jià)；民眾對鋼結構或金屬構件住宅的認識和認可；以及我國建筑鋼結構或金屬構件用方矩管產(chǎn)品生產(chǎn)規模、品種規格和技術(shù)水平等等，這些都影響方矩管產(chǎn)品在鋼結構或金屬構件中的應用。

　4、方矩管在我國建筑鋼結構或金屬構件中應用未來(lái)愿景

　  方矩管作為一種經(jīng)濟的截面輕型薄壁鋼材，具有重量輕、強度高等優(yōu)點(diǎn)，是國家大力推廣應用的高效經(jīng)濟的新型材料。近年來(lái)，隨著(zhù)我國經(jīng)濟建設的高速發(fā)展，方矩管產(chǎn)品會(huì )逐漸被市場(chǎng)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)濟優(yōu)勢會(huì )逐漸被認識和重視，其在工民建筑中市場(chǎng)的發(fā)展潛力很大。國內很多廠(chǎng)家也看好結構冷彎方矩形管和其它建筑結構用開(kāi)口方矩管產(chǎn)品的市場(chǎng)前景，新的生產(chǎn)線(xiàn)正在建設。上海展壯實(shí)業(yè)正在建設一條年產(chǎn)25萬(wàn)t的200X200-450X450mm方管、矩形管最大邊長(cháng)500mm最小邊長(cháng)200mm的排輥成型高頻焊接結構冷彎方矩形管生產(chǎn)線(xiàn)，一條1800mm結構用開(kāi)口方矩管生產(chǎn)線(xiàn)也正在建設；上海享鑫金屬也在建設一條年產(chǎn)20萬(wàn)t的200X200-600X600mm方管、矩形管最大邊長(cháng)450mm最小邊長(cháng)200mm的輥彎成型高頻焊接結構冷彎方矩形管生產(chǎn)線(xiàn)；上海中油天寶和浙江湖州正準備建設的￠630mmAPl管生產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)品大綱中也有一定比例的結構冷彎方矩形管產(chǎn)品。發(fā)達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)品在建筑鋼結構或金屬構件中的應用前景非常廣闊。

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