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门式刚架轻型钢结构房屋发展回顾及展望

作者：弓晓芸    
时间：2009-12-22 20:25:58 [收藏]
（中国建筑金属结构协会钢结构委员会专家组 弓晓芸）
    （中国建筑金属结构协会钢结构委员会专家组 弓晓芸）

    一、历史回顾-----一项发展最快、应用最广的建筑新技术新产品.
    1.外国厂家的进入,新技术新产品的引进：
    1). 1979年上海水产路仑库引进日本S60压型钢板成型机并用于厂房仑库的屋面，1980年上海宝钢一期工程引进日本W550、V115N压型钢板成型机，并在一期工程屋面墙面围护结构应用近60万平方米，是80年代初首次用量最大的。
    2).1983年开始深训经济开发区蛇口工业区大量引进英国、美国、澳洲和日本等国门式刚架轻型钢结构厂房仑库，跨度15到30米，无吊车或设有3~5吨吊车。引进澳大利亚预应力门式格构型轻型钢结构仑库，跨度45米。随后沿海经济开发区也陆续引进国外轻钢厂房，例如上海青浦棉纺厂全套引进日本门式刚架轻型钢结构厂房。
    3).上世纪九十年代许多外国厂家陆续进入中国开发区设办事处办工厂。
    1991年美国巴特勒公司进入我国市场，1995年在上海成立独资公司，先后在上海、天津、广州建成轻型钢结构加工厂，巴特勒公司是设计、生产、销售及提供安装指导的预制轻型钢结构建筑体系的专业厂家。以其先进的CAD--CAM技术、先进生产工艺和自动化生产线、产品研发及严格的质量管理在行业里获得领先地位。巴特勒公司己在国内完成了1500多个工程项目，总面积达1800万平方米。巴特勒轻型钢结构建筑体系广泛用于汽车制造、化工医药、纺织机电、食品机械等行业的工业厂房及仑库；用于物流仑储、超市、批发市埸农贸市场等商业建筑；用于体育埸馆及展示场；用于办公楼等多层建筑。国内外知名厂家通用汽车、摩托罗拉、宝洁公司、沃尔玛家乐福超市、海尔、长城集团等均采用了巴特勒建筑体系。
    1994年美国公司投资2000万美元创建上海美建钢结构有限公司(ABC钢构公司)，1996年上海嘉定工厂建成投产，工厂拥有七条先进的自动化生产线。已在国内承建大中型项目500多个，建筑面积达580多万平方米，海外项目十几个建筑面积30多万平方米。
    1994年开始美国美联钢结构有限公司(U.S.A.公司)和美国宏宇建筑有限公司在中国建成工程数十项，下属企业上海美联钢结构有限公司的产品设计、制造技术和管理软件全部从美国U.S.A.公司引进，以美联钢构多年积累的经验和先进技术为客户提供完美的钢结构建筑系统，提供从房屋设计、制作到安装的完善服务。
    上海宝成钢结构建筑有限公司(宝成钢构)是1993年宝钢集团投资控股，台湾理成工业公司参股的钢结构建筑公司，总投资1400万美元。宝成钢构拥有2万平方米厂房，5条全自动生产线，拥有PLASMA水下等离子切割机和VP专利技术浸漆工艺(DIPTANK)，年制作能力5万吨以上。宝成钢构全套引进美国华普公司(Varco Pruden，简称VP公司)的VP---COMMAND设计系统、建筑产品系统及生产流水线，具有集预制钢结构房屋销售报价、设计制作、安装于一体的全套服务。充分利用宝钢集团的资源优势、台湾理成公司的管理经验、美国华普的高新技术，宝成钢构可以为客户提供一流的产品和优质服务。
    ASTRON建筑体系是美国用于单层非住宅建筑即各种用途的仑库和厂房的轻型钢结构建筑体系。其卢森堡子公司在欧洲30年间创下了1700万平方米的优秀业绩，是欧州质量最好的、用量最大的轻型钢结构建筑体系，ASTRON建筑体系具有9种基本型式，可以根据客户要求进行建筑结构设计，厂房仑库跨度最大可达80~100米，柱距可选5~9米.在欧洲广泛用于各种用途的仑库和工业厂房、超级市场商店等商业建筑、网球馆游泳馆等体育建筑及办公用房等。ASTRON建筑体系1994年进入中国，先后在北京、苏州等地建成十几项大工程。
    台湾独资企业华胤公司1994年在福建厦门建厂，随着华东地区钢结构预制建筑市场需求的增长，1996年又在江苏昆山建厂，六年间完成了200多项工程，总面积达300万平方米。先后又在北京、上海、东莞、西安、南京等地设立分公司和办事处。
    而后进入我国的厂家还有美国贝伦工业制造公司投资的贝伦钢结构建设有限公司在北京、深圳设有生产基地；奥多上海钢制品有限公司是由新加坡马来西亚和澳大利亚联合投资的外商独资企业；台资企业杭州新峰钢构有限公司等很多厂家。
    4).关键新产品新技术：
    (1).门式刚架的计算机辅助设计及制作(CAD—CAM)，门式刚架轻型钢结构房屋的设计施工规程。
    (2).z型斜卷边冷弯薄壁型钢、C型冷弯薄壁型钢柃条墙梁的材质、设计计算及构造，隅撑的设置及构造；
    (3).作为屋面墙面压型钢板的材料选用、设计计算及连结构造;直立缝360度咬合压型钢板的板型及另配件连接件，嵌合式压型钢板的板型及另配件连接件，夹芯板的板型及配件连接件，各厂家独自的屋面系统墙面系统。
    2.国内门式刚架轻型钢结构房屋的发展
    1).1980年到1983年,上海宝钢建设指挥部成立压型钢板压型铝板试验研究专题,组织冶金部建筑研究总院、冶金部内几家钢铁设计院和冶金建设公司技术人员组成攻关小组,对一期工程引进的日本彩色涂层压型钢板及成型设备进行消化吸收,试验利用国内铝合金板替代彩色涂层钢板作成压型板用于屋面墙面围护结构，经过调查及大量的设计计算及试验研究，成功地在宝钢一期工程屋面墙面围护结构推广应用铝合金压型钢板60多万平方米,节省了大量的外汇,压型钢板及其成型生产线研究应用,这个项目获得了国家科技进步三等奖。
    2).1984年到1987年,冶金部建筑研究总院科研人员在学习上海宝钢及深圳蛇口工业区压型钢板及门式刚架轻型钢结构国外先进技术的基础上,结合我国具体情况研究开发门式刚架轻型钢结构厂房仑库，恰逢当时国内棉花大丰收，商业部急需建设一批国家棉花储备仑厍, 我们通过河北保定的试点工程与砖混结构工程比较，门式刚架轻型钢结构仑库在工期、用钢量、造价及综合经济指标等方面具有显著优势，我们还进行了轻钢结构和砖混结构两种仑库的温度测试，防火问题也和规范组取得协调，经过多次现埸评议鉴定，最终商业部拍板采用门式刚架轻型钢结构棉花仑库，我院负责工程设计施工总承包。三年间在冀鲁豫三省四十多个地区,建设轻钢棉花仑库300多栋，建筑面积达20多万平方米。该项目获得国家科技进步三等奖。1986年在轻型钢结构棉花仑库设计施工的同时，商业部粮食基建处(原粮食部)急需在西藏那曲地区建设国家粮食储备仑库,“世界屋脊” 那曲地区海拔4500米以上，严重缺氧、气候变化无常,地方建筑材料缺乏钢筋水泥全靠内地运入，砖混结构仑库工期长、造价也不低，我们推荐采用门式刚架轻型钢结构仑库，当年2月底签定合同,开始设计、备料,钢结构加工,5月份进藏钢构件运到现场安装，当年8月底竣工验收。西藏那曲地区门式刚架轻型钢结构仑库计11栋，建筑面积12000平方米。这项工程的快速建成，缓解了雪灾时前藏地区牧民的吃粮问题，得到西藏自治区和商业部的好评。虽然当时国内只有镀锌钢板加工压型钢板屋面墙面，但至今使用良好。经过这次实践,让我们体会到西部地区更适宜采用门式刚架轻型钢结构房屋。
    3) 冶金部建筑研究总院是国内最早进行轻型钢结构房屋研究开发的单位，院内有一批科研人员对轻型焊接H型钢、冷弯薄壁型钢、压型钢板的力学性能、加工工艺及其加工设备、另配件连接件及密封材料进行研究开发，并结合工程进行轻型钢结构建筑的设计和推广应用，主持或参加国家规程规范和标准的编制。除了轻型钢结构棉花仑库、粮食仑库以外，而后我院又承建了北京展览中心8号馆、青岛啤酒厂厂房、岳阳城陵矶码头仑库、安徽铜陵码头仑库、西安可口可乐厂房、湛江码头仑库、宁波油漆厂房、大连电缆厂厂房、西安果品仑库、蛇口工业区厂房仑库等一百多万平方米的门式刚架轻型钢结构建筑。
    4).随着我国经济的快速增长改革开放的深入，门式刚架轻型钢结构房屋行业也得到飞速发展，尤其在东南沿海地区，新建工厂仑库的需求增长促使轻型钢结构房屋加工安装的厂家如雨后春笋般的发展起来，从开始的小规模发展到现在的现代化大企业，杭萧钢构、浙江精工、萧山恒升钢构、上海通用、吴泰钢构、四新钢构、宝钢彩板、北方空间钢构、北京福田钢构、北京多维钢构、天津万力园、成都汇源、四川恒升等企业都是专业门式刚架轻型钢结构厂家,每年的销售额都在几亿、十几亿元以上。全国从事门式刚架轻型钢结构加工制作的厂家估计有500个左右，具有一定规模的50多家。门式刚架轻型钢结构房屋的制作安装质量也逐步提高，建筑造型也越来越美观新颖，例如上海通用公司的康桥和月浦工业园厂房，巴特勒承建的摩托罗拉天津工程，上海美建兴建的天津开发区造币局厂房及北京一机床新厂房，湖南六建建设的长沙博世厂房等等都是行业的精品工程。
    5).压型钢板夹芯板加工厂家遍布全国各地，有的厂家己具有独自的屋面墙面围护系统，有的厂家引进国外先进设备，技术水平不断提高。压型钢板除八十年代初引进日本的S60、W550、V115N三种板型及外资企业的板型外，宝钢彩板公司引进日本角弛3、中国京冶引进韩国咬边W750板型(YX51-375-750)，目前国内的压型板板型几十种，其生产线都是国内制造。引进夹芯板生产线的厂家比较多，据不完全统计引进意大利的有深圳赤晓、东南网架、北方赤晓，引进德国的有天津天荣、邯郸八塑、宝钢宝昕，引进韩国的有牡丹江三新、营口盼盼集团，引进澳洲的有东莞中兴、福州长祥等.目前国内厂家也能制作夹芯板生产线。
    6).门式刚架轻型钢结构房屋的大量应用,带动了相关配套行业的发展和兴旺,设计软件的开发,焊接型钢、冷弯薄壁型钢及压型钢板等加工设备的制造,采光瓦、另配件连接件和密封材料的生产厂家和代理也很多，技术水平都在逐步提高。
    7).有关设计施工规程规范和图集的编制：
    (1).冶金工业部部标准《压型金属板设计施工规程》YBJ216—88，冶金工业部建筑研究总院主编，1989年1月1日实行。
    (2). 中国工程建设标准化协会标准《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：98，中国建筑金属结构协会钢结构委员会、中国建筑标准设计研究所主编，1998年9月16日批准。2002年修订版为《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002，施行日期：2003年3月1日。《门式刚架轻型房屋钢构件》JG144—2002。
    (3). 中华人民共和国国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GBJ18--87及修订后的现行标准GB50018—2002,《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205--2002中都有刚架、柃条与墙梁、压型钢板的专门章节。
    (4).新编标准图集有：《门式刚架轻型房屋钢结构（无吊车）》图集号02SG518-1，《门式刚架轻型房屋钢结构（有吊车）》图集号04SG518-3，《压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》01J925-1，《压型钢板及夹芯板大门》02J611-3等。
    二.未来展望-----一项最有发展前途的建筑结构型式和制品
    1).优良的业绩为轻型钢结构行业的持续发展打下基础。二十五年来,门式刚架轻型钢结构房屋从无到有，从小到大，从简易到?档，以史无前例的速度发展，以其它结构型式难易置信的程度在全国各地普及推广应用,许多厂家年销售额超过亿元，较大的几家年销售额达十几亿元。今后十几年我国经济将持续发展，东北振兴、中部崛起、西部开发都给轻钢行业带来无限商机，我们的行业前途无量。
    2).科技创新是轻型钢结构行业持续发展的动力.
    目前门式刚架轻型钢结构房屋每年以几百万平方米的数量在增加，但是应该看到我们在设计计算、建筑构造、加工制作、安装质量及售后服务等技术和管理方面还存在不少问题，企业之间差异也比较大，整体水平和国外先进技术差距更大，所以有条件的企业应该设专项资金、抽调专业人员进行研究开发新产品新技术，创行业名牌，搞自主品牌产品，这样才能提高企业在市场中的竞争力。如何提高门式刚架轻型钢结构房屋的抗风性能，怎样丰富房屋的建筑造型，创立独自的建筑体系计算机辅助设计制造（CAD--CAM）的研究开发，H型钢翼缘和腹板的单面焊接工艺研究等都是很好的研究课题。
    3).质量和诚信是轻型钢结构行业健康发展的关键.
    门式刚架轻型钢结构房屋工程质量总体上是好的，但是由于行业发展太快，一些技术法规和管理措施还不健全，当前轻钢结构建筑市场比较混乱，个别厂家偷工减料、以次充好压低价格，这种恶性竞争必然导致工程质量下降,严重影响行业的信誉和发展。为了保证工程质量，企业应该严格设计和施工技术管理，按照国家和行业的现行规程规范，制定本公司具体的钢结构加工工艺、安装工法及质量检测方法，制定压型钢板夹芯板的加工安装指南,保证每个工程都是合格的、优良的，树立企业的良好信誉。整个行业就会得到健康发展。
    4).建议经常组织行业新技术新产品研讨、重点工程大型工程设计施工技术交流、工程事故分析、企业科学管理经验交流等活动;充分发挥高校科研、专家咨询的优势,对重点项目组织科研、设计、施工联合技术攻关;对从业技术人员定期进行培训考核，要求持证上岗;对轻型钢结构企业专项设计及制作资职建立年审检查制度;开展与国外轻型钢结构厂家的技术合作和交流，开阔思路搞创新。这些措施将会提高整个行业的技术水平。
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