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美國鋼結構發展歷史分析

作者 : 深圳華嵩鋼結構工程有限公司 發表時間 : 2019/3/25 10:14:33

        國外發達國家建筑鋼結構占比更高。美國房屋結構中超過一半使用了鋼結構。日本有1/3的房屋使用鋼結構,而住宅方面由于地震頻繁大量采用鋼結構,到上世紀90年代末,日本預制裝配住宅中木結構占18%,混凝土結構占11%,鋼結構占71%;鋼結構工業化住宅生產廠家規模比較大的有7-8家。英國的鋼結構在非居住類多層建筑中占據的市場份額從1980年的33%上升到了21世紀初的70%;在單層的非居住類建筑中,鋼結構占據98%的市場份額。

        在美國,低層建筑中采用鋼結構很普遍的。美國鋼結構學會和金屬房屋制造協會(AISC和MBMA)聯合編制了低層建筑的設計指南。所謂低層建筑是指層高低于18米,層數不超過5層的工業廠房、倉庫、辦共室及其他的辦公和社會建筑等,其中兩層以下的非居住用樓房建筑占70%。從MBMA統計數據看出,1999年鋼結構建筑在低層建筑占比最高,后下降,目前穩定在38%水平。

        美國MBMA統計數據,美國房屋鋼結構中商業占比最高,如商場辦公大樓等占比達48%;其次是制造業的廠房、倉庫,占比25%;體育館、圖書館、火車站等公共建筑占比18%。

        從鋼結構用量絕對值看,近幾年變化不大。2009年美國經濟危機時期,建筑業遭受重大打擊,鋼結構建筑總量大幅下滑。但由于總體建筑中公共建筑占比上升,09年鋼結構建筑占低層建筑產值的比例反而小幅上升至39%。MBMA會員鋼結構銷售額和美國總體鋼結構銷售噸數正相關,但這幾年鋼價上漲和行業集中度提高,使銷售額情況好于銷售噸數。

        美國鋼結構行業從20世紀60年代開始快速發展,到1999年達到鼎盛時期,之后下降到穩定水平。其中有兩個快速發展期,第一個時期是1966年到1975年,10年期間從32萬噸增長到120多萬噸,復合增速14%。

        第一次鋼結構對鋼筋混凝土的替代主要集中在公共建筑、辦公用樓和商業用樓。這個時期的增長主要得益于高層超高層建筑的發展。1965年,美國著名結構建筑專家弗茲樂·漢首次提出簡體結構設計概念,推動了超高層建筑發展,美國七、八十年代建造的超高層建筑是以前所有量的4倍。超高層建筑超過50層的大都采用鋼結構體系,總體占比20%左右,因此美國鋼結構在這個時期得到快速發展。1970年世界貿易大廈的建成大大鼓勵了鋼結構在高層建筑的使用,同時鋼結構也促進了高層建筑和超高層建筑的發展。

        第二個快速增長期從1993年到1999年,鋼結構發運噸數從100萬噸左右增長到200萬噸,復合增速12.5%。1993年美國鋼結構研究會(AISC)推出《空心鋼結構荷載和抗力設計規范》(LoadandresistanceFactordesignSpecificationforStructuralSteelBuildings),1996年推出《美國鋼結構設計手冊》(SpecificationfortheDesignofCold-FormedSteelStructuralMembers),行業規范的制訂大大鼓舞了行業內公司的發展。第二次的增長主要是在住宅方面鋼結構對鋼筋混凝土的替代速度加快。

        1992年建設了500棟,到了1998年,有12萬棟,到2000年,則已經達到了20萬棟,約占住宅建筑總數的20%。

        而在1975年-1990年這段相對平靜的時期,鋼結構行業呈現一定的周期性。鋼鐵和水泥價格對鋼結構的使用量有較大的影響。做美國鋼鐵價格/水泥價格指數,發現其與鋼結構使用噸數明顯負相關,當1990年左右鋼鐵/水泥價格比值出現局部高點時,鋼結構用量下降到底部;其后鋼鐵/水泥價格比值逐步下降,鋼結構使用量逐漸上漲;1999年經歷鋼鐵/水泥底部后,鋼鐵價格大幅上漲,比值隨之上漲,鋼結構使用量迅速回落。

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