近年來,冷彎方矩管在國(guó)內(nèi)外建筑業(yè)中逐漸被廣泛應(yīng)用,作為屋架、檁條、桁架、剛架、墻架、龍骨、屋面板、墻板、樓板、門窗乃至容器、管道、圍堰、鋼板樁、防波堤等。冷彎型方矩管組合而成的網(wǎng)殼、貨架、單層和多層房屋也得到了很快的發(fā)展,從機(jī)場(chǎng)到大型購(gòu)物中心,從寫字樓到體育場(chǎng),從會(huì)議中心到居民住宅,冷彎方矩管都是廣泛應(yīng)用的建筑設(shè)計(jì)材料。
在發(fā)達(dá)國(guó)家,建筑業(yè)是冷彎方矩管的第一大用戶,建筑業(yè)的冷彎方矩管用量占建筑業(yè)用冷彎型材總量的50%以上。從結(jié)構(gòu)力學(xué)和經(jīng)濟(jì)角度,冷彎方矩管、冷彎型鋼和H型鋼結(jié)合應(yīng)用于建筑業(yè)是最佳組合,可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)廠房和民用住宅建設(shè)工廠化。例如在美國(guó),椐有關(guān)調(diào)查資料顯示,冷彎方矩形管和熱軋H型鋼在建筑業(yè)中的用量約為1:1的關(guān)系,在二十世紀(jì)九十年代,建筑鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)焊管約占建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼量的25%,各種開口冷彎型鋼在建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼量中的比例也在20%以上。
另外在日本,80年以前日本僅生產(chǎn)200mm×200mm以下的方矩形管及少量的開口冷彎型鋼,日本鋼結(jié)構(gòu)住宅中立柱均采用H型鋼。84年日本仙臺(tái)地震后,通過對(duì)仙臺(tái)地震中遭到破壞的鋼結(jié)構(gòu)住宅的研究發(fā)現(xiàn),立柱和橫梁之間的焊縫易裂開,原因是受H型鋼外形結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的限制,用H型鋼和H型鋼對(duì)焊,焊縫太少。因此,日本84年以后通過修改建筑法,規(guī)定日本的鋼結(jié)構(gòu)住宅立柱必須采用方矩管,以增大焊縫的長(zhǎng)度,從而提高住宅的抗震性。
而在我國(guó)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(zhǎng)、污染大。不過,隨著冷彎方矩管在建筑鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用上的普及,冷彎方矩管生產(chǎn)的規(guī)格也隨之增大,目前方矩管最大規(guī)格已達(dá)到550mm×550mm,最大壁厚為22mm。目前市場(chǎng)需求量最大的鋼管規(guī)格為200mm×200mm~400mm×400mm,這些規(guī)格的冷彎方矩管覆蓋了鋼結(jié)構(gòu)用方、矩型管總量的80%以上,其它規(guī)格的產(chǎn)品占市場(chǎng)份額的不到10%。
冷彎方矩管應(yīng)用于建筑行業(yè),優(yōu)勢(shì)主要有四點(diǎn):
(一)方矩管施工更方便,鋼結(jié)構(gòu)住宅的圓管砼柱一般還需進(jìn)一步施工,將圓型截面改為方型;
(二)采用圓管砼柱,與梁的連接較難處理,而方矩管就能很好地處理這個(gè)問題;
(三)同樣邊長(zhǎng)和直徑的方、圓管,方管的承載力和抗震性能更佳。根據(jù)試驗(yàn),方管柱邊長(zhǎng)150mm,圓管直徑150mm,結(jié)果前者抗側(cè)力屈服承載力和極限承載力較后者高出80%,抗震性能指標(biāo)約為后者的兩倍;
(四)大規(guī)格冷彎方矩管市場(chǎng)空間較大,鋼結(jié)構(gòu)住宅的合理層數(shù)為10~18層,這樣的中高層結(jié)構(gòu)也對(duì)冷彎方矩管的規(guī)格有一定要求。 |