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關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)建筑的推廣發(fā)展與防火防腐問題的探討

作者：郭 金 平    
時(shí)間：2009-12-22 20:26:10 [收藏]
摘 要:本文簡要介紹鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)點(diǎn)及鋼結(jié)構(gòu)防火防腐問題探討
    關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu) 防火 防腐

    引言
    中國建筑鋼結(jié)構(gòu)的快速發(fā)展，由過去的只是在沿海地區(qū)的外商投資的項(xiàng)目上使用鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，伴隨著中國市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品迅速發(fā)展，尤其是國外技術(shù)和新產(chǎn)品的引進(jìn)，鋼結(jié)構(gòu)品質(zhì)的提高，價(jià)格的降低，尤在廠房、倉庫、機(jī)場等建筑上廣泛運(yùn)用，繼而推廣到現(xiàn)在住宅、公共建筑、大跨度的體育場館等方面的運(yùn)用，使鋼結(jié)構(gòu)的建筑在國內(nèi)得到了迅速的發(fā)展。但是，由于傳統(tǒng)觀念的影響，很多人提出鋼結(jié)構(gòu)的防腐防火問題不好解決，價(jià)格較鋼筋砼的高，不愿意推進(jìn)和采用。當(dāng)然，隨著鋼結(jié)構(gòu)建筑的廣泛運(yùn)用，由于鋼結(jié)構(gòu)本身的特性，為了建筑的安全和長久性，鋼結(jié)構(gòu)的防腐和防火問題也越來越重要，越來越變成必須解決的問題，下面我就這幾個(gè)問題作一個(gè)簡單闡述：
    一、鋼結(jié)構(gòu)建筑與砼建筑的優(yōu)越性的比較
    在我國經(jīng)過幾十年的建設(shè)，鋼筋砼結(jié)構(gòu)的建筑，建筑數(shù)量之大，建筑技術(shù)研究的深入和發(fā)展稱的上世界之最，可以說把砼的建造和使用技術(shù)用到了爐火純青的地步。但是對于鋼結(jié)構(gòu)用于建筑，在我國遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家，從其設(shè)計(jì)到使用，以及建造的規(guī)模和數(shù)量都是與國家整體實(shí)力不相稱的。但是由于鋼結(jié)構(gòu)建筑具有：施工周期短，抗震性能好，安全度高，預(yù)制加工、設(shè)計(jì)彈性大，適合不同氣候條件和大氣環(huán)境，加之鋼結(jié)構(gòu)的施工污染小，噪音低，無粉塵污染，可以稱的上是綠色環(huán)保性建筑。所以在我國九十年代末，從國外引進(jìn)大量的先進(jìn)設(shè)計(jì)理論和思想，以及加工制造、安裝等方面的技術(shù)，使得國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展速猛異常。國家建設(shè)部建筑簡述政策方面有規(guī)定； 大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑的要求，建設(shè)部還把鋼結(jié)構(gòu)作為提高建筑整體技術(shù)水平的一項(xiàng)重要政策和措施。并且為了推動鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展，2001年和2002年建設(shè)部的科技推廣項(xiàng)目計(jì)劃中，都分別把鋼結(jié)構(gòu)住宅的示范工程項(xiàng)目列入其中。這表明了國家對鋼結(jié)構(gòu)建筑的非常重視和支持。
    關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)建筑與砼建筑的造價(jià)是大家普遍關(guān)心的問題，很多人都認(rèn)為鋼結(jié)構(gòu)建筑一定比砼建筑造價(jià)高。下面我們不說綜合造價(jià)，我們僅就直接建安造價(jià)上比兩種建筑已經(jīng)持平，甚至有的建筑上鋼結(jié)構(gòu)比砼結(jié)構(gòu)還低。比如說大跨度的廠房，倉庫的造價(jià)，鋼結(jié)構(gòu)的造價(jià)就比砼結(jié)構(gòu)的還低。無吊車的廠房，倉庫平均只有600元左右/平方米，可見鋼結(jié)構(gòu)建筑并不是想象的那么貴，所謂價(jià)格高的印象，主要是前幾年很多鋼結(jié)構(gòu)建筑，從設(shè)計(jì)施工，到材料采購都是從國外進(jìn)口來的，而其鋼結(jié)構(gòu)件以及配套的材料，比國內(nèi)生產(chǎn)的價(jià)格高很多而形成的?，F(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)建筑主要的絕大部分材料都是從國內(nèi)采購，很少有進(jìn)口的材料，而且材料絕大部分是合資企業(yè)生產(chǎn)的，質(zhì)量也是有保障的。價(jià)格顯而易見就下來了。下面就以十二層小高層建筑，分別就鋼結(jié)構(gòu)和砼框架結(jié)構(gòu)做以個(gè)比較：

    　　另外鋼結(jié)構(gòu)尤其在高層建筑中有著其他結(jié)構(gòu)無可比擬的優(yōu)越性：
    　　1、鋼材的抗拉、抗壓、抗剪強(qiáng)度相對較高，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件結(jié)構(gòu)斷面小、自重輕。一般情況下，高層鋼筋混凝土建筑物的自重在1.5-2.0T/m2左右，高層建筑鋼結(jié)構(gòu)自重大都在1 T/m2以下，甚至有的辦公樓只有0.5-0.6 T/m2。結(jié)構(gòu)自重輕，可以減少運(yùn)輸和吊裝費(fèi)用，基礎(chǔ)的負(fù)載相應(yīng)減少，可以降低基礎(chǔ)造價(jià)，特別是在地質(zhì)條件較差地區(qū)，其特點(diǎn)更為突出。
    　　2、鋼結(jié)構(gòu)有較好的延性，抗震性能好，尤其在高烈度震區(qū)，使用鋼結(jié)構(gòu)更為有利，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)延性的保證在于結(jié)構(gòu)的應(yīng)力不太高，而鋼結(jié)構(gòu)的延性在于使部分構(gòu)件進(jìn)入塑性。
    在高烈度地震區(qū)，有設(shè)防要求的高層建筑，若自重減輕一半，相當(dāng)于降低抗震設(shè)防度一度。以北京8°抗震防裂度為例，中等高度建筑采用鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)自重減少1/3，地震作用可減少30-40%，地基上單位面積的負(fù)荷也可以減少25%以上。
    　　3、結(jié)構(gòu)占有面積（或者稱為結(jié)構(gòu)平面密度）小，實(shí)際上是增加了使用面積。鋼結(jié)構(gòu)建筑鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)占有面積只是同類鋼筋混凝土建筑面積的28%。采用鋼結(jié)構(gòu)可以增加使用面積4%-8%，這實(shí)際上是增加建筑物的使用價(jià)值，增加經(jīng)濟(jì)效益。例如北京的長富宮中心（26層純鋼框架體系）采用鋼結(jié)構(gòu)，鋼柱的斷面僅為450*450mm，層數(shù)和柱網(wǎng)與其類似的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，柱子斷面約在900*900mm左右。如果按照增加的使用面積4%來計(jì)算，對于一個(gè)5萬平方米的建筑來講，等于增加了200平方米左右的使用面積，其價(jià)值是相當(dāng)可觀的。
    　　4、施工速度快，采用鋼結(jié)構(gòu)可為施工提供較大的空間和較寬敞的施工作業(yè)面積。鋼結(jié)構(gòu)工程的柱子一般取3-4層為一個(gè)施工段，在現(xiàn)場一次吊裝，而且柱子的吊裝、鋼框架的安裝、鋼筋混凝土核心筒的澆注、組合樓蓋的施工等，可以實(shí)施平行立體交叉作業(yè)。有時(shí)間在上部按裝柱、框架的同時(shí)，下部可以進(jìn)行內(nèi)部裝修，裝飾工程。因此，在保證技術(shù)、供應(yīng)、管理等方面的條件下，可以提前投入使用。國內(nèi)部分高層建筑鋼結(jié)構(gòu)工程施工工期見表2，可見與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，30-50層的鋼結(jié)構(gòu)可縮短工期8-12個(gè)月左右。隨著高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展、應(yīng)用、經(jīng)驗(yàn)和積累，施工速度還可以加快。

    　　5、鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量容易保證。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般都是在工廠里制造、在工地只是安裝就位，加工精度高，用工省，現(xiàn)場比較文明。減少了砂、石、水泥堆放場地，還減少了模板儲運(yùn)、現(xiàn)場構(gòu)件預(yù)制及鋼筋混凝土現(xiàn)澆的濕作業(yè)，在鬧市區(qū)或密集的居民區(qū)內(nèi)具有很大的優(yōu)點(diǎn)。
    　　6、鋼結(jié)構(gòu)建筑在使用過程中易于改造，如加固、接高，擴(kuò)大樓面等分割、變動比較容易、靈活。一些發(fā)達(dá)國家認(rèn)為，鋼結(jié)構(gòu)是環(huán)保型建筑，可以重復(fù)利用，減少礦產(chǎn)資源的開采。
    　　7、鋼結(jié)構(gòu)可以做成大跨度、大空間。開敞式的大平面辦公室，60年代后得到較大的發(fā)展，有的國家稱為“園林化辦公室”。這種辦公室要求較大尺寸的柱網(wǎng)布置，并且柱子斷面越小越合適。采用12-15M的柱網(wǎng)已經(jīng)很普遍。鋼結(jié)構(gòu)正適合這種要求，因他可以形成較寬敞的無柱空間，便于內(nèi)部靈活布置。
    　　8、管線布置方便。在鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)空間中，有許多孔洞和空腔，而且鋼梁的腹板也允許穿越小于一定直徑的管線，這樣使管線的布置較為方便，也增加了建筑的凈高，而且管線的更換、修理都為方便。
    　　9、由于鋼結(jié)構(gòu)本身的優(yōu)越性，鋼結(jié)構(gòu)的建筑可以是綠色建筑，鋼結(jié)構(gòu)本身是一個(gè)綠色環(huán)保型的產(chǎn)品，得到了政府主管部門的大力支持和國家政策的扶持。
    由于鋼結(jié)構(gòu)有以上優(yōu)點(diǎn)，可以增加賣點(diǎn)。減少銀行貸款利息等、綜合造價(jià)就比鋼筋砼結(jié)構(gòu)要低。
    　　以上只是粗略的一般性的分析和比較，僅供參考。如有個(gè)案工程的詳細(xì)圖紙可以做詳細(xì)的分析比較，就非常明顯了。但是要很詳細(xì)的計(jì)算對比，需要多種專業(yè)配合才能夠完成。
    二、大家關(guān)注的防火和防腐的問題
    　　A是價(jià)格問題、B是使用年限的問題
    　　這兩項(xiàng)會引起大家觀念上的錯覺，認(rèn)為鋼結(jié)構(gòu)的價(jià)格會高，再一個(gè)擔(dān)心是用不了幾年就壞了，這種錯覺的觀念在某種程度上影響著鋼結(jié)構(gòu)建筑的推動和發(fā)展，因此有些問題必須予以分析和澄清，并采取相應(yīng)的措施，才能更快的推動和發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑。
    　　A、下面我們簡要分析一下我們現(xiàn)有的防腐、防火的處理和價(jià)格問題。
    　　國內(nèi)常見的鋼結(jié)構(gòu)中的常規(guī)防腐防火處理措施及工藝。
    　　1、鋼結(jié)構(gòu)的表面處理:人工除銹或拋丸機(jī)除銹-噴砂除銹-一遍普通醇酸-防銹底漆-二遍底漆-第三遍防火涂料
    　　2、鋼結(jié)構(gòu)的表面處理:人工除銹、拋丸機(jī)除銹-噴砂除銹-酸洗除銹-一遍防銹底漆-防火涂料（或者二遍環(huán)氧底漆刷超薄型防火漆）。
    　　3、鋼結(jié)構(gòu)的表面處理:人工除銹，拋丸除銹，噴砂除銹-酸洗除銹一遍普底漆-砼覆蓋（防火材料覆蓋，掛水泥板等各種形式）。
    　　以上三種防腐處理的價(jià)格根據(jù)使用材料的不同，每噸價(jià)格在200-800之間不等，折合到建筑平方米，每平方米的價(jià)格大約在46-160元之間，對整體造價(jià)影響不大，防腐問題不是影響鋼結(jié)構(gòu)價(jià)格的主要因素。
    　　B、關(guān)于使用年限，一般的建筑物使用年限均在50年，砼結(jié)構(gòu)也能夠達(dá)到50年，一般鋼結(jié)構(gòu)是使用壽命也同樣在50年，如果防腐問題處理的好可以到達(dá)100年以上，這是世界上許多著名的鋼結(jié)構(gòu)所驗(yàn)證過的，比如象美國紐約的帝國大廈，法國的埃菲爾鐵塔，俄羅斯的很多橋梁。
    　　以上簡述不一定正確，也可能有些數(shù)據(jù)不太準(zhǔn)確，總之認(rèn)為防腐防火問題引起的鋼結(jié)構(gòu)價(jià)格太高等的觀念對于鋼結(jié)構(gòu)事業(yè)的整體發(fā)展應(yīng)該是障礙，在此，我提出來供大家討論，也算是拋磚引玉吧。
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