H型钢结构的应用与发展

H型钢结构的应用与发展2006.1.101目录一长钢H型钢产品规格及执行标准-------------------------2二H型钢广泛的应用范围---------------------------------4三我国当前钢结构发展地区的分区域统计与分析-------------5四我国住宅钢结构的发展应用----------------------------10五结论------------------------------------------------232一长钢H型钢产品规格及执行标准1H型钢概述H型钢通常称为“宽翼缘工字钢或宽翼缘钢梁”，由于其断面形状与英文字母“H”相似，因而被称为H型钢。H型钢的断面通常分为腰部、边部，又称为腹板、翼缘。与普通工字钢相比，热轧H型钢有以下特点：1）翼缘外表面平行，翼缘端面平直，便于机械加工、结构连接、安装；2）翼缘宽、侧向刚度大，其绕弱轴的惯性矩一般要大一倍以上；3）抗弯、抗压、抗扭能力强，一般约增加5%---10%；4）型号规格系列多，极大地便于设计选用、优化。H型钢使用中有以下显著的特点：1）H型钢比普通工字钢的力学性能好，相同单重时截面模数大。2）H型钢截面设计比普通工字钢合理，在承载相同的条件下，H型钢比普通工字钢可节省金属10%--15%。用于建筑工程可使结构减轻30%--40%，在桥梁上可减重15%--20。3）用H型钢建造建筑物或工程，可比采用钢筋混凝土缩短一半的建设工期，并减少施工对周围环境的影响；4）建造同等面积的楼宇，用H型钢比用钢筋混凝土能增加约6%的有效使用面积，在同样跨度时可减少梁的高度，故同净空高度时，可减少楼层高度，节约内外墙的工作量约3%；5）H型钢可剖分、切割组装加工成T形钢及蜂窝梁，用其代替工、角、槽等普通型钢制作尾架、支撑等构件，可节省很多材料，减轻结构重量；6）H型钢的抗动载性能好，大大高于焊接H型钢和钢筋混凝土，其抗3震性及抗台风性能较好，更适合于用来建造高层建筑、工业厂房、大跨度桥梁等；7）热轧H型钢由万能轧机轧制成型，截面尺寸准确、平直，比焊接H型钢少了焊接、矫直工序，可节约制作成本费约15%--30%。故H型钢用在不同要求的金属结构中，不论是承受弯曲力矩、压力负荷还是偏心负荷都显示出的优越性能，大大提高了承载能力，并且由于它的边宽腰薄、规格多、使用灵活，可节约金属10%--40%。另外以热轧H型钢做为建筑的主要结构材料，由于材料可完全回收重复利用，对环境的影响较小，故热轧H型钢在建筑工程领域享有“绿色建材”的美誉，且H型钢可有效克服钢筋混凝土结构自重大，材质不均匀的缺陷，可有效改善结构的延性，提高结构的抗震性能。2长钢H型钢产品规格及执行标准长钢H型钢产品规格（mm）国标英标轻型H-型钢HW100×100/17.2HW250×250/72.4UB152×89/16LH125×125/16HM150×100/21.4HN300×150/32.6UB254×146/31.1LH150×150/19.7HN175×90/18.2HN300×150/37.3UB254×146/37LH250×150/22HN200×100/18.5HN350×175/41.8UB254×146/43LH175×175/29.5HN200×100/21.7HM350×175/50.0UB305×165/40.3LH300×200/40.3HN250×125/25.8HN400×200/56.7UB305×165/46.1HN250×125/29.7HN400×200/66.0UB305×165/54HW200×200/50.5HN500×200/79.5UB406×178/54.1HW200×200/56.7HN500×200/89.6UB406×178/60.1HP250×250/82.2UB406×178/67.143执行的技术标准《热轧H型钢和剖分T型钢》GB/T11263-1998《轻型-H型钢标准》YB(T)56-87二H型钢广泛的应用范围热轧H型钢主要应用于以下几方面1高层建筑工程在国内大量的高层建筑中，如有名的北京国贸中心，北京京广中心，上海金贸大厦等，均采用钢结构或钢+混凝土复合结构设计，H型钢用量约占其总钢材用量的40％-60％左右。2桥梁工程目前我国铁路、桥梁所用H型钢部件均采用钢板、工字钢和角钢铆焊而成，占桥梁构件的80％-90％。若采用热轧H型钢可节约钢材20％-30％，节约焊条2％，节约工时40％-60%。公路桥的主梁也希望用热轧H型钢，其规格为300X200--900X300。3电力及通讯行业的各种大型超高塔架。4地下铁路和矿山巷道的支护工程随着高速铁路、高速公路、大型输水工程、煤矿、地下铁路等隧道工程的大型化，H型钢作为主要支护材料获得了广泛应用。H型钢在断面稳定性、安全性，以及施工的方便性和缩短工期等方面，明显优于普通工字钢和矿用工字钢，尤其是在地下隧道、海底隧道或地质结构复杂区域施工，它是理想的支护材料。5工业用钢结构件冶金行业中烧结机的钢结构是用钢板焊接成H形，完全可以用轧制H型钢代替。再如火力发电厂大型锅炉承重结构，铁路平板车车体，起重行业单梁吊车、门型吊车的主梁等均可采用H型钢。6石油工业石油工业中的采油井架及石油抽油机均可用到H型钢。5三钢结构发展地区分区域统计与分析1西南地区：钢结构用钢前景看好“虽然全国钢市依旧低迷，但目前西南地区工字钢、槽钢、角钢等钢结构用钢的价格仍比较稳定，跌幅远低于板材的跌幅。”在05年9月15日，负责攀钢型材、线材产品销售的攀钢国贸公司钢铁二部一位负责人表示。据攀钢营销统计信息显示，目前，西南地区工字钢、槽钢等大型材年消耗量在10万吨左右，仅占全国大型材年销耗量的39%，列国内6大区域的第5位。其中，25#以上工字钢的市场需求在6万吨左右，20#以上槽钢的市场需求在3.55万吨左右。业内人士预测，随着西部大开发进程的加快，西南地区基础建设还将保持高速增长，今后几年该地区大型材的需求将继续增加。另据攀钢有关部门一份调研材料显示，西南地区有关单位对H型钢的接受度还不够，设计、监理、施工、业主等单位在观念上还与沿海地区有着相当的差距，这也预示着西南地区的H型钢市场还有很大潜力。从地区消费看，四川的H型钢消费量是最大的；重庆作为新的直辖市，基础建设投资力度很大，H型钢消费市场的开拓还有很大空间。预计2005年西南地区H型钢的消费量在12.6万吨左右目前，在西南地区H型钢消费中，焊接H型钢占80%左右，热轧H型钢并没有得到大量普及推广(尤其是在钢结构行业中)。其原因包括：规格尺寸满足不了用户需要；交货相对较迟，工期得不到有效保障；H型钢规格多而复杂，本区现货库存往往有限，使得最终用户常常选择焊接H型钢替代。焊接H型钢除了自重轻、材质均匀、应力计算准确、加工制造简单、工业6化程度高、运输安装方便外，还有取材方便、用料较省、规格多样化等优点，对加快工程建设速度、降低企业成本起到一定的作用。特别是许多单层门式刚架铰接柱的设计多采用异形H型钢，只能使用焊接H型钢。从理论上讲，热轧H型钢代替焊接H型钢，可以节约费用30%左右(性能更好，用材更省)，但从实际情况看，钢结构厂往往综合考虑设计、采购、运输、施工等环节，较难确定哪种方案更优。因此，在未来几年，二者的市场份额比值主要由设计单位设计理念、政府行业部门有关规定、市场供应状况等因素所决定。专家建议，热轧H型钢要普及推广，钢厂应在规格长度上严格按照用户的具体需求来做，要细化规格尺寸，严格按期交货。目前，在成都市场上已有近百家钢结构制作单位，多数厂家趋向于使用焊接H型钢。中、小钢结构厂家为降低成本，用较薄的热轧板制作焊接H型钢，使用的热板材料多为Q345B材质。其购买的热轧H型钢一般由建筑单位设计指定，或者由甲方(工程发包方)指定。由于钢结构厂家对H型钢需求量取决于其施工合同量的多少，因此，每家钢结构厂的需求不稳定。由于H型钢多用于钢结构工程的特性，对材料的需求往往较急迫，厂家对于品牌忠诚度较低。贵州地区H型钢主要消费行业是电力行业，少量使用在工矿行业以及大型厂房改造等。目前，贵州地区生产H型钢相对成规模的企业仅有少数几家，其中厚板主要来源于柳钢、重钢和攀钢，其主要是针对各工程生产焊接H型钢，其规格随工程要求不同而不同，生产量也随工程需求而定。H型钢于2002年进入云南市场，当年的市场需求量在3000吨左右，2003年的需求达到了8000余吨。预计今后数年云南的H型钢需求量将达25000吨左右(含热轧和焊接H型钢)，其中焊接H型钢短时期内仍将占据优势。7这主要因为：目前H型钢在云南的型号不全，采购不是很方便；H型钢在高层钢结构建筑中优势明显，而云南省低层和厂房建设较多；钢结构设计经过钢结构软件计算所得出的H型钢钢结构截面和目前国家规定的H型钢截面有一定的差距，设计选材时会向大规格方向靠拢，造成钢结构厂的成本相应增加；H型钢的利用率相对于钢板的利用率低，给钢结构厂造成较大的资金压力；H型钢目前定价趋低，大中型已跌破4000元，对钢结构厂极具吸引力。2中南地区：推广应用任重道远我国中南地区的钢结构主要应用在工业、道路、桥梁以及大型场馆建设等方面，住宅方面真正实现大规模生产应用的钢结构体系还是空白。在武汉市，目前只有位于汉口万松园的圣陶沙住宅小区是惟一的一个钢结构示范住宅小区。据马钢、莱钢H型钢的湖北地区独家代理商介绍，在湖北及其周边地区，钢结构主要还是应用在一些重点工程上。尤其是电力系统的工程，如襄樊电厂、阳逻电厂、阳逻电厂二期工程的支架等。在武汉市场，每个月大约有10000吨的钢结构用量。在建筑工程中，砖、瓦、灰、沙、石还是目前民用建筑中的主力军，因为它取材方便，近期经济指数也比钢结构小，所以在经济不是很发达的地区，钢结构的推广应用依然任重道远。从H型钢的价格方面来看，（05年10月的价格）莱钢产品的主流价格在3300元/吨左右，有些偏低，有反弹的可能；马钢的大规格H型钢价格在4550~4600元/吨左右，这个价格是比照进口H型钢价格的；进口的大规格H型钢目前的到岸价在4350~4400元/吨左右，加上进口商和市场销售商的合理利润，其价格也应该在4600元/吨左右。目前市场上14mm~25mm这个组距的轧板价格在3750~3900元/吨之间，8板材价格加上200元/吨左右的焊接费用应该是焊接H型钢的成本。这样看来，H型钢的价格应该是板材价格加300元/吨左右为比较合理的价格。从这种比价关系来看，目前马钢的大规格H型钢的价格就显得偏高。但是，目前马钢的这个价格之所以还卖得出去，是因为需求大于供给。目前莱钢的大规格H型钢生产线还没有投产，一旦莱钢的大规格H型钢的产能释放出来，形成市场供需平衡或供大于求，目前马钢大规格H型钢的价格则难以在市场上站稳。目前，我国钢材产品供大于求的格局已经形成，正是大力推广应用钢结构的大好时机，按发达国家的最低水平推算，我国钢结构用钢量至少有3600万吨的发展空间。在“十一五”期间，国家将大力发展钢结构建筑，每年建筑钢结构用钢将占全国钢材总产量的3%，以35亿吨/年的钢产量为基数，钢结构年消耗钢材将达1000万吨；到2015年，将再翻一番，全国建筑钢结构用钢将占钢材总产量的6%。从这个角度来看，过高的H型钢价格是不利于钢结构推广应用的。3西北地区：“十一五”将成为钢结构发展新时期近年来，随着国家对西北地区重点建设项目和城市基础设施的大量投入，西北建筑市场这块巨大的“蛋糕”逐渐显露出来。其中，钢结构建筑在大跨度、多高层、住宅钢结构、门式钢架、轻钢房屋等建设方面，创造了很多业绩。经过近两年的业内扩张、整合和新力量的介入，西北钢结构产业市场格局已具雏形，竞争也日趋激烈。我国西北部地区气候干燥，无沿海台风侵袭，多属强震区，自然环境条件比东部更适宜、更需要建造轻钢结构。据西安建筑科技大学何保康教授介绍，轻钢房屋结构的特点是：自重轻，抗震性能好。轻钢结构重量是普通钢9结构的1/3～1/5，是混凝土结构的1/6～1/10；轻