冷彎結構焊管的應用

　　近年來，冷彎型鋼組合而成的網殼、貨架、單層和多層房屋也得到了很快的發展，從機場到大型購物中心，從寫字樓到體育場，從會議中心到居民住宅，冷彎型鋼產品都是廣泛應用的建筑設計材料。

　　在發達國家，建筑業是冷彎型鋼的第一大用戶，冷彎型鋼占鋼材總量的5%，建筑業用冷彎型鋼占冷彎型鋼總量70%左右，冷彎型鋼產品應用于建筑業的主要是結構用冷彎方矩形管和建筑用結構冷彎型鋼，其中冷彎方矩形管用量占50%以上。

　　從結構力學和經濟角度，冷彎型鋼和H型鋼結合應用于建筑業是最佳組合，可以實現工業廠房和民用住宅建設工廠化。

　　2002年日本鋼結構用冷彎方圓管總產量已達到200萬t。目前市場需求量最大的鋼管規格為200mm×200mm～400mm×400mm，這些規格冷彎方矩管覆蓋了日本鋼結構用方、矩形管總量的80%以上，其它規格產品占市場份額的不到10%。

　　在美國，椐有關調查資料顯示，冷彎方矩形管和熱軋H型鋼在建筑業中的用量約為1：1的關系，在二十世紀九十年代，建筑鋼結構所用冷彎型鋼的比例甚至超過熱軋H型鋼的用量。其中，冷彎結構焊管(含方矩形管和原管)約占建筑鋼結構用鋼量的25%，各種開口冷彎型鋼在建筑鋼結構用鋼量中的比例也在20%以上。

　　冷彎型鋼在我國建筑業中應用情況

　　在我國的工民建筑中，多年以來一直采用鋼筋混凝土，工程施工周期長、污染大。近幾年，隨著馬鋼、萊鋼熱軋H型鋼產品成功的市場推介，鋼結構在建筑業中的應用不斷擴大，各種鋼結構實驗樓、樣板房、標志建筑相繼推出，設計、施工的標準與規范也開始進入逐步完善階段，中國的鋼結構行業近幾年大大邁進了一步。但是，目前我國建筑鋼結構應用的主要是熱軋H型鋼和焊接的各種鋼結構，我國熱軋H型鋼的產能已經達到300萬噸，焊接輕型H型鋼和各種鋼結構的產量也有幾十萬噸，我國焊管產量一年有700多萬噸，其中建筑鋼結構用冷彎方矩形管和各種冷彎型鋼的產量不到冷彎型鋼產量總量的5%。冷彎型鋼在我國工民建筑鋼結構中應用處于起步階段，冷彎方矩形結構焊管取代熱軋H型鋼作鋼結構的立柱剛剛開始，其它冷彎型鋼在建筑業中應用更少。

　　目前我國冷彎型鋼在建筑鋼結構中應用的制約因素

　　1 鋼結構住宅造價較高

　　以天津兩棟建設部鋼結構示范住宅為例，根據對該工程的統計數據，鋼結構框架主體結構為400元/m2，占總成本的1/3，鋼結構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問題。如何降低鋼結構住宅的造價是促進鋼結構住宅發展的關鍵問題。

　　2 設計標準和規范不完善制約中國鋼結構行業發展

　　由于國內建筑鋼結構的發展和冷彎型鋼在鋼結構建筑業中的應用處于起步階段，原有的一些標準和技術規范針對性不強，已不完全適應現在鋼結構行業發展的需要。雖然中國鋼結構協會正組織制訂完善一些標準，上海市等也已經出臺了一些地方性技術規程和法規。但是，鋼結構(包括冷彎型鋼)的設計標準和規范很不完善，影響了中國鋼結構行業發展，從而制約了冷彎型鋼尤其是冷彎方矩形管在建筑鋼結構的推廣和應用。

　　3 品種規格不配套、產銷脫節制約了冷彎型鋼產品在鋼結構中應用和推廣

　　目前我國建筑結構用冷彎方矩形管產量在冷彎型鋼總產量中所占比例很低。我國目前生產的冷彎焊管主要是用在油氣運輸和低壓流體運輸領域，冷彎型材產品也基本不應用在建筑鋼結構行業，據調查冷彎型鋼產品在建筑鋼結構中應用不到冷彎型鋼總量的20%，品種規格也很少。目前，我國主要生產結構用冷彎方矩形管的廠家不多。

　　另外，我國現有的冷彎方矩形管生產線工藝和設備總體比較落后，產品質量處于較低檔次，存在如端口平直度不合標準要求、焊縫質量不好等問題。要促進冷彎型鋼(特別是冷彎方矩形管)在建筑鋼結構中的應用，擴大我國建筑結構用冷彎型鋼生產規模，提升產品質量檔次，也是迫在眉睫的事情。

　　鋼結構民用住宅市場開發有一定的時間性，開發時間的長短決定于我國的經濟發展的速度;冷彎型鋼民用住宅所需的產品標準、設計規范的制定和頒布;鋼結構住宅建設的成本與售價;民眾對鋼結構住宅的認識和認可;以及我國建筑鋼結構用冷彎型鋼產品生產規模、品種規格和技術水平等等，這些都影響冷彎型鋼產品在鋼結構中的應用。

　　冷彎型鋼在我國建筑鋼結構中應用前景展望

　　冷彎型鋼作為一種經濟的截面輕型薄壁鋼材，具有重輕、強度高等優點，是國家大力推廣應用的高效經濟的新型材料。國外研究表明，冷彎方矩形管(簡稱HSS)在建筑以及其它用途上的主要優點如下：

　　(1)強度

        HSS具有很高的強度重量比、優越的抗壓特點以及扭轉阻力。

　　(2)外觀

        露天應用時，圓形、方形和矩形的HSS已經成為房屋以及其它建筑設計的可視部分。

　　(3)統一性

       HSS有統一的規格、外形、強度以及公差，其用途非常廣泛。

　　(4)構造簡單

       HSS易彎曲、成型、穿孔、扭曲或鉆孔。由于改良的新技術的應用，HSS使用起來方便快捷。

　　(5)成本效率

       由于HSS有著優異的強度重量比，可以大幅度的減少重量、降低成本。重量的減少也就意味著可以節約在構造、建筑材料以及運費上的成本。

　　(6)耐久、堅固

       HSS可以防火、抗腐、防霉、抗白蟻、蚍蜉。

　　近年來，隨著我國經濟建設的高速發展，冷彎型鋼產品會逐漸被市場所接受。冷彎方矩形管作立柱、H型鋼作房梁其良好的抗震性能和經濟優勢會逐漸被認識和重視，其在工民建筑中市場的發展潛力很大。

　　國內很多廠家也看好結構冷彎方矩形管和其它建筑結構用開口冷彎型鋼產品的市場前景，新的生產線正在建設。發達國家的今天就是我們的明天，和熱軋H型鋼產品一樣，冷彎型鋼產品在建筑鋼結構中的應用前景非常廣闊。