【文章內(nèi)容簡介】 本千葉縣 43 層 180 米高的 NEC 大樓，該建筑內(nèi)部布置大開口和大空間庭院，其巨型結(jié)構(gòu)是由四根巨型結(jié)構(gòu)柱和四個巨型的空間桁架梁組成的巨型空間桁架體系。經(jīng)分析這種體系具有極強的抗推剛度 。 另一 例是德國法蘭克富 1997 年建成的商業(yè)銀行新大樓， 63 層高 米，也是歐洲最高的一棟超高層建筑。該建筑平面為邊長 60 米的等邊三角形，其結(jié)構(gòu)體系為三角形頂點的三個獨立框筒為 “ 巨型柱 ” ，通過八層樓高的鋼框架為“ 巨型梁 ” 連接而圍成的巨型筒體系。具有極好的整體效應(yīng)和抗推剛度，其中 “ 巨型梁 ” 產(chǎn)生了巨大的 “ 螺旋箍 ” 效應(yīng)。第三例是日本擬建的動力智能大廈（ DIB－ 200），高 800 米，地上 200 層，地下 7 層，總建筑面積150 萬平米，由十二個巨型單元體組成。每個單元體是個直徑 50 米，高50 層（ 200 米）的框筒柱， 1 到 100 層設(shè) 4 個柱， 101 到 150 層設(shè) 3 個柱，151 層到 200 設(shè) 1 個柱，每 50 層設(shè)置一道巨型梁。結(jié)構(gòu)上安有主動控制系統(tǒng)，進一步削弱地震反應(yīng)。香港匯豐銀行也屬于巨型鋼結(jié)構(gòu)大廈，是諾爾曼 .福爾特設(shè)計的。 在世界各地 許多宏偉而富有特色的 鋼結(jié)構(gòu) 建筑已成為當(dāng)?shù)氐南笳餍詷?biāo)志和著名的人文景觀。 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的歷史要比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展的歷史悠久。由于在抗震 湖北中南 鋼結(jié)構(gòu)有限公司 11 方面、建筑承載能力與剛度方面所顯示出的優(yōu)越性能，鋼結(jié)構(gòu)建筑在世界上已經(jīng)普遍得到應(yīng)用，尤其是多應(yīng)用于超高層建筑。全世界 100 棟超高層建筑中，全鋼結(jié)構(gòu)的有 46 棟，同時國外 60%以上 的高檔住宅都采用了鋼結(jié)構(gòu)。在發(fā)達國家，鋼結(jié)構(gòu)建筑已經(jīng)成為城市的重要建筑，一般占建筑總量達 30%以上，日本的鋼結(jié)構(gòu)建筑占建筑總量的 50%以上。 鋼之所以被稱為這個時代最迷人的建筑材料主要因為全鋼框架令建筑承載能力與剛度達到最優(yōu)。 美國 通用國際中心支柱之間的跨距是 14 米，而普通寫字樓都是在 8 米左右，這樣 1200m2無柱的空間，在提高使用率的同時，還可以自由分割。據(jù)了解，與普通寫字樓的鋼筋水泥柱、梁直徑通常 1 米以上相比，通用國際中心鋼柱直徑 米、鋼梁厚度 米也是為了更有效地寬展室內(nèi)空間?？梢赃@樣說， 高層、超 高層重鋼結(jié)構(gòu) 是最近三十多年來發(fā)展最快的結(jié)構(gòu)形式。從今天來看， 高層、超高層重鋼結(jié)構(gòu) 建筑物及作為其核心的 巨型鋼 結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r已成為代表一個國家建筑科技水平的重要標(biāo)志之一。 為此， 世界各國為 鋼結(jié)構(gòu) 發(fā)展投入了大量的研究經(jīng)費。例如，早在20 年前美國土木工程學(xué)會曾組織了為期 10 年的 鋼 結(jié)構(gòu)研究計劃，投入經(jīng)費 1550 萬美元。 這 些研究工作為各國大跨度建筑的蓬勃發(fā)展奠定了堅實的理論基礎(chǔ)和技術(shù)條件。 國內(nèi)發(fā)展概況 近 十年來，中國的 鋼 結(jié)構(gòu)無異有了長足地進步，其發(fā)展速度大于歷史上任何一個相同的年代。首先，在應(yīng)用范圍上 ， 鋼 結(jié)構(gòu)遍及任何一種工業(yè)與民用建筑， 像 體育館、展覽館、飛機庫、工業(yè)廠房、倉庫、影劇院、車站 ?? 等。從跨度來說，大至 130m 的體育館、小至 12m 的會議室都是 鋼結(jié)構(gòu)適宜的范圍 。 采用 鋼 結(jié)構(gòu)的建筑往往以新穎美觀的體型成為城市的一景。在設(shè)計中普遍采用了電子計算機。在 80 年代初，對 鋼結(jié)構(gòu) 的分析也 湖北中南 鋼結(jié)構(gòu)有限公司 12 許還要借助于擬板法、假想彎矩法之類的手算方法，如今在微機上采用矩陣位移法分析 鋼結(jié)構(gòu) 已是很普通的事，有些程序不但能分析而且能自動設(shè)計， 如目前普遍用到的 CAD 設(shè)計軟件 。 值得注意的是，十年來在中國已逐步建立了一支以科研單位和高等院校 為骨干的 鋼結(jié)構(gòu) 科學(xué)研究隊伍，他們從事于 鋼 結(jié)構(gòu)的理論與試驗研究，解決了不少技術(shù)難題，為 鋼結(jié)構(gòu)的 生產(chǎn) 和施工 開辟了道路。 在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范方面，中國在 60 年代就編制了《鋼筋混凝土薄殼頂蓋及樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計計算規(guī)程（ BJG16－ 65）》。在 90 年代 末 ，又相繼頒發(fā)了 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》、《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》、 《建筑防火設(shè)計規(guī)程》、《住宅建筑設(shè)計規(guī)范》 和《 V 形折板屋蓋設(shè)計與施工規(guī)程（ JGJ21－ 84）》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 ，這在世界上都是少有的。如 公司 控股子公司 浙江精工鋼結(jié)構(gòu)有限公司在 北京新保利工程 項目中使用的 高強鋼材及特厚鋼 板 的 制作與安裝 技術(shù) ，不但總結(jié)了中國自己的經(jīng)驗，也汲取了世界各國的先進科技成就 ， 在北京新保利工程之前，國內(nèi)的建筑鋼結(jié)構(gòu)工程尚未有類似的工程案例 ，它不僅 填補了國內(nèi)建筑鋼結(jié)構(gòu)的空白， 而且也 引起了國內(nèi)材料、焊接、制造質(zhì)量控制、施工等方面專家、學(xué)者和廣大的同行的關(guān)注。 像 這樣的規(guī)范，不但大大方便了設(shè)計與施工，更重要的是在技術(shù)管理上有了可遵循的法令性文件。 產(chǎn)品的市場影響因素分析 本項目所生產(chǎn)鋼結(jié)構(gòu)件是由所要求的鋼板（包括 普通鋼材、 高強鋼材及特厚鋼板）、連接件等焊接而成 ， 廣泛用于 輕鋼、 高層、超高層商業(yè)建筑及民用住宅 等領(lǐng)域。 鋼結(jié)構(gòu)與磚混結(jié)構(gòu)對比 的優(yōu)越性： （一）鋼結(jié)構(gòu)性能的優(yōu)越性 結(jié)構(gòu)材料各向同性，符合力學(xué)假定，提高了設(shè)計精度。 建筑布置靈活。輕質(zhì)高強，簡單實現(xiàn)大跨度與復(fù)雜結(jié)構(gòu)。在梁高 湖北中南 鋼結(jié)構(gòu)有限公司 13 相同的情況下，鋼結(jié)構(gòu)開間可比混凝土大 50%. 抗震性能好。建筑總質(zhì)量小，地震力小，且延性好。歷次大地震都證明了這一點。 質(zhì)量易于保證。由于工廠化加工制作，精度高，與混凝土相比，更易符合結(jié)構(gòu)設(shè)計要求。 得房率高。因為構(gòu)件截面小，建筑面積中，結(jié)構(gòu)占用的部分少。 容易變更。房屋設(shè)計建造中，業(yè)主要求的變化容易實現(xiàn)。 （ 二）經(jīng)濟性能的優(yōu)越性 鋼結(jié)構(gòu)自重輕，可降低基礎(chǔ)造價，在軟土地區(qū)優(yōu)勢尤其明顯。 強度高，相應(yīng)梁柱等構(gòu)件截面小，可增加建筑有效使用面積 5～ 7%， 增加房屋內(nèi)在價值。 施工速度快，工期縮短 40%以上?？墒菇ㄖ缤度胧褂?，使房 產(chǎn)開商的資金周轉(zhuǎn)加快接近 1 倍，同時資金使用成本也大大降低。 同樣樓層凈高條件下，鋼結(jié)構(gòu)維護墻體面積小，節(jié)約空調(diào)所需能 源。減少維護費用。 干式施工，避免污染環(huán)境帶來的風(fēng)險。 鋼結(jié)構(gòu)建筑自重輕，建筑材料綜合運輸費用低。 鋼結(jié)構(gòu) 市場預(yù)測 鋼結(jié)構(gòu)用于建筑上的優(yōu)越性正 在逐步被人們所認識。 與傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)住宅相比具有以下優(yōu)點：一是戶內(nèi)有效使用面積大，比相應(yīng)磚混結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)提高約 6％；二是節(jié)能效果好，墻體采用輕型節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制墻板代替粘土磚，保溫性能好；三是建筑物抗震性能好，大大提高了住宅的安全可靠性；四是建筑總重輕，比磚混結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)輕 1/3－ 1/2，可降低基礎(chǔ)處理費用；五是施工速度快，工期比相應(yīng)磚混結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)縮短 1/3－ 1/2，因而可降低綜合造 湖北中南 鋼結(jié)構(gòu)有限公司 14 價，加快資金周轉(zhuǎn)，提高資金收益；六是環(huán)保效果好，施工時大大減少了砂、石、灰的用量，減輕 了對不可再生資源的破壞，現(xiàn)場濕法施工量大減，建筑服務(wù)期滿需拆除時，鋼材可全部回收利用，大大減少灰色的建筑垃圾；七是具有較高的性能價格比；八是可實現(xiàn)工廠化生產(chǎn) ，由于鋼結(jié)構(gòu)主要在工廠制作，產(chǎn)品精度、質(zhì)量易于控制等。 在鋼結(jié)構(gòu)中 輕鋼、 高層、超高層重鋼結(jié)構(gòu)是最近三十多年來發(fā)展最快的結(jié)構(gòu)形式。世界各國為鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展投入了大量的研究經(jīng)費。這些研究工作為各國鋼結(jié)構(gòu)建筑的蓬勃發(fā)展奠定了堅實的理論基礎(chǔ)和技術(shù)條件。 我國鋼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)原來比較薄弱，但隨著國家經(jīng)濟實力的增強和社會發(fā)展的需要，近十余年來也取得了比較迅猛的發(fā)展。工程實 踐的數(shù)量較多，鋼結(jié)構(gòu)的類型和形式逐漸趨向多樣化，相應(yīng)的理論研究和設(shè)計技術(shù)也逐步完善。 如上海環(huán)球金融中心，北京城建大廈，成都高新區(qū)科技商務(wù)廣場，北京摩根大廈、中關(guān)村金融中心、北京電視中心、國貿(mào)中心三期、銀泰中心、央視大廈等 的許多超高層建筑為代表的一系列鋼結(jié)構(gòu) —— 作為我國建筑科技進步的某種象征在國內(nèi)外都取得了一定影響。據(jù)估計，近幾年我國每年建造的鋼結(jié)構(gòu)達數(shù)百萬平方米建筑面積，相應(yīng)鋼材用量約 200 萬噸。 種種跡象說明，我國雖然尚是一個發(fā)展中國家，但由于國大人多，隨著國力的不斷增強，建造更多更大的 鋼結(jié)構(gòu) 建筑物的需 求十分旺盛，而且這種需求量在一定程度上可能超過許多發(fā)達國家。 國際 鋼結(jié)構(gòu) 技術(shù)與產(chǎn)品的發(fā)展趨勢：一是產(chǎn)品生產(chǎn)與環(huán)境保護協(xié)調(diào)一致，注重經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展；二是生產(chǎn)設(shè)備趨向大型化，生產(chǎn)過程向自動化和智能化發(fā)展，注重規(guī)模效益和節(jié)能降耗； 三 是主要 鋼結(jié)構(gòu) 企業(yè)在以先進技術(shù)、管理和雄厚的資金實現(xiàn)全球性擴張的同時，其市場營銷、服務(wù)逐步向網(wǎng)絡(luò)化、信息化方向發(fā)展。 我國 加入世界貿(mào)易組織，有利于我國 鋼結(jié)構(gòu) 企業(yè)轉(zhuǎn)變觀念，跟上世界鋼結(jié)構(gòu) 工業(yè)發(fā)展趨勢，吸收國外先進技術(shù)和管理經(jīng)驗，發(fā)揮比較優(yōu)勢，全 湖北中南 鋼結(jié)構(gòu)有限公司 15 方位參與國際競爭，同時也面臨著嚴(yán)峻的挑 戰(zhàn)。與國外先進水平相比，國內(nèi)企業(yè)在技術(shù)裝備水平、研究開發(fā)能力，以及能源、資源利用效率等方面存在較大差距。部分商品關(guān)稅降低可能導(dǎo)致進口量增加，國內(nèi)市場國際化，跨國公司將依托其在資金、技術(shù)、管理等方面的優(yōu)勢，加大對我國 鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的投資，國內(nèi) 鋼結(jié)構(gòu) 企業(yè)將面臨更加激烈的競爭。 隨著我國建設(shè)事業(yè)的迅速發(fā)展，特別是北京承辦 2020 年奧運會、廣州承辦 2020 年亞運會、佛山承辦 2020 年省運會等更加速了我國鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的突飛猛進，為迎接重大盛會的舉辦，政府在場館建設(shè)、交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面加大投入，強勁拉動 我國 鋼結(jié)構(gòu)及配套產(chǎn) 品 消費 的 進一步增加，為鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展拓展了市場空間。 湖北中南 鋼結(jié)構(gòu)有限公司 16 第三章 建設(shè)條件及廠址 資 源 本項目需用的資源主要為鋼板及連接輔料。均由 公司現(xiàn)有的 國內(nèi)大型供貨商提供，質(zhì)量穩(wěn)定，貨源供應(yīng)充足。 原材料 本項目所用原材料主要為：鋼板、型鋼。輔料為：油漆、松香水、氧氣、乙炔等，全部都以市場采購和到生產(chǎn)廠家直購的形式進行，原輔料的供貨渠道穩(wěn)定可靠。 鋼板采用經(jīng)熱軋、退火平整的碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼，鋼件為 Q23 Q345。 成材率按 97%計算。 鋼板的規(guī)格：厚度 4150mm 寬度 3001000 mm 長度 20206000 mm。 供電 本建設(shè)項目設(shè)備裝機總?cè)萘考s 720KVA，日用電約 20200 度（ 16 小時計算）。由 本項目 所在 地 湖北省 黃岡市 變電所負責(zé)供電，能滿足本項目的用電要求。 給排水 給水 該項目新用水量為 9600m3/a。利用 工業(yè)園 區(qū)現(xiàn)有的完善供排水管網(wǎng)，能滿足該項目的生產(chǎn)、生活用水及污水排放的要求。 排水 主要為少量的生產(chǎn)排水和生活排水。一般的生產(chǎn)、生活污水排入市政污水管網(wǎng)。 湖北中南 鋼結(jié)構(gòu)有限公司 17 交通運輸及外部協(xié)作條件 黃岡 到武漢市區(qū) 60 公里，距武漢天河國際機場 70 公里，距黃州火車站 16 公里，處于武漢、鄂州、黃石、黃岡四大城市群中。長江岸線 10余公里，建有港口碼頭 5 個。 10 318 國道貫通全境，京九鐵路經(jīng)境內(nèi)三鎮(zhèn)共 公里，設(shè)有火車站一個。擁有 110 千伏變電站兩座，直管 35千伏變電站和 10 千伏開關(guān)站 5 座?？h、鄉(xiāng)開通尋呼、移動電話業(yè)務(wù)，城鄉(xiāng) 18000 門程控電話直撥國內(nèi)外。 公司內(nèi)將配置較完善的機修、大修設(shè)備和專業(yè)的機修人員，且公司鄰近 武漢 市， 武漢 市工業(yè)基礎(chǔ)雄厚，技術(shù)力量及機械加工能力較強，建設(shè)期間的設(shè)備安裝以及投產(chǎn)后的設(shè)備大中修等均可得 到較好的服務(wù) 廠址 湖北中南 鋼結(jié)構(gòu)有限公司 輕型 鋼結(jié)構(gòu) 建筑系統(tǒng) 生產(chǎn)基地項目 建設(shè)地區(qū)為 湖北省 黃岡市黃州 區(qū) 路口工業(yè)園 ，園內(nèi)基礎(chǔ)配套設(shè)施齊全，規(guī)劃布局合理，且鋼結(jié)構(gòu)為開發(fā)區(qū)鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，在規(guī)劃、能源供應(yīng)上均能給予較大的扶持，具有良好的投資環(huán)境和公共政策。 本項目選址時重點考慮了交通（水、陸）便利、橋梁承重、能源（水、電、氣供應(yīng)）、污水管網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施因素。本項目總占地約合 300 畝，建筑面積 120200 平方米。 項目土地通過在 湖北省 黃岡市黃州區(qū) 解決 ，新建多 輕 型 鋼結(jié)構(gòu) 、 新型維護系統(tǒng)生產(chǎn) 廠房 、辦公樓 及公用配套設(shè)施。 湖北中南 鋼結(jié)構(gòu)有限公司 18 第四章 工藝技術(shù)及裝備 生產(chǎn)指標(biāo) 生產(chǎn) 規(guī)模 本項目計劃生產(chǎn)、銷售 輕 型 鋼結(jié)構(gòu) 6 萬噸 、板材 150 萬平方米 。 產(chǎn)品方案及檢驗標(biāo)準(zhǔn) 1）產(chǎn)品方案 產(chǎn)品名稱 外形尺寸 (m) 鋼板厚度 (mm) 材質(zhì) 單件重 年產(chǎn)量 (t) 輕 型 鋼結(jié)構(gòu) L≤ 12 4150 Mn 2－ 50t ≤ 60000 2）產(chǎn)品檢驗標(biāo)準(zhǔn) 本項目產(chǎn)品質(zhì)量控制執(zhí)行下列標(biāo)準(zhǔn)： 鋼結(jié)構(gòu)工程施工和驗收規(guī)范 GB5020595 鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn) GB5022195 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程 JZ2182020 生產(chǎn)制度 年工作天數(shù)： 300d， 工作班次： 2 班 /d，班工作時： 8h/班 ， 年工作日： 300 天 。 工藝技術(shù) 工藝流程 （ 1）工藝概述 鋼結(jié)構(gòu) 斷面以 H 形、 箱形、矩形和十字柱較多 , 其斷