我国钢结构发展现状及前景

我国钢结构建筑的现状及发展前景

【论文关键词】钢结构建筑；现状；发展前景；推广应用

【论文摘要】钢结构目前在我国已经得到初步的发展，因其材料和结构形式的特点，钢结构具有建筑功能分区的可变性强、房屋自重轻、抗震性能优越、生产自动化施工装配化程度高和造价低综合经济效益好等优点。但推广和应用钢结构还需解决一系列的问题。

随着国民经济的快速发展以及人民生活水平的日益提高，钢结构已经广泛的应用在建筑行业，包括工业厂房、大跨度公共建筑、民用住宅等。不过，钢结构的研究还处于起动阶段，研究力度还不够，实际设计和施工还存在不少争议和问题。这些都急需解决，以利于钢结构在我国健康快速持续发展。

1、我国钢结构建筑发展概况

钢结构的应用在我国有悠久的历史。钢结构建筑发展大体可分为三个阶段：一是初盛时期（50年代～60年代初），二是低潮时期（60年代中后期～70年代），三是发展时期（80年代至今）。50年代以苏联156个援建项目为契机，取得了卓越的建设成就。60 年代国家提出在建筑业节约钢材的政策，执行过程中又出现了一些误区，限制了钢结构建筑的合理使用与发展。80年代沿海地区引进轻钢建筑，国内各种钢结构的厂房、奥运会的一大批钢结构体育馆的建设，以及多栋高层钢结构建筑的建成是中国钢结构发展的第一次高潮。但我国每年的建筑用钢量仅1%被用于预制钢结构，与发达国家80%以上的用量比较，差距巨大。可喜的是，目前我国钢结构建筑的发展出现了未曾有过的兴旺景象。主要表现在：

1.1 高层、超高层建筑由中外合作到国产化的起步

我国著名的高层、超高层建筑大多是中外合作的产物，如上海金茂大厦、环球金融中心、深圳地王大厦、北京京广中心等。中外合作设计对于掌握国外先进技术及锻炼培养人才起到了促进和推动作用。1998年建成的大连远洋大厦（高201m，51层）标志着高层钢结构建筑国产化的起步，1999年建成的深圳赛格广场（291.6m，72 层）是世界上最高的钢管混凝土结构建筑。

1.2 轻钢结构建筑的迅猛发展与国外公司的大批涌入

近年来、轻钢建筑以其商品化程度高、施工速度快、使用效果好、应用面广、造价低等优势获得了迅猛发展。全国每年约有200万平方米轻钢建筑竣工。在此背景下，国外轻钢结构生产厂商也纷纷在我国设分公司、制造厂，获得了很大的销售量。

1.3 空间结构得到了进一步的发展

大量大跨度的建设项目陆续兴建。如天津体育中心（直径108m，1994年）、上海8万人体育场看台顶盖（1998年）、沈阳博展中心室内足球场（144 × 204m，2000年）等。

2、大力推广钢结构技术、广泛开展钢结构建筑设计的紧迫性

2.1 环境问题逼迫、促发的紧迫性

面对日益严峻的环境问题，建筑界责无旁贷。我国是世界上最大的砖砌体建筑与混凝土建筑大国。每年生产7000亿块砖（约占世界总产量的1/2）、5亿吨水泥（占世界总产量1/3强），生产砖的代价是每年毁农田约15万亩，消耗标准煤约7000万吨，生产水泥的代价是每年排放温室气体CO2约3亿吨（生产1吨水泥熟料，排施1吨CO2），破坏的矿山与排放的废水则难以统计。如此触目的数字，不能不让人反思。因此，国家采取了一系列具体措施，明确提出要积极合理地扩大钢结构在建筑中的应用。

钢结构的发展带来了解决环境问题的突破口。首先，钢材是一种高强、高效能的材料，具很高的再循环价值，边角料也有价值。其次，钢结构抗震性能好，使用灵活，施工时既不需要耗费大量的木材、钢模板和水，也不会产生强的噪音与空气污染。再次，钢结构的发展

会带动一系列轻质高强墙体材料的发展，并为绿色建材的发展创造条件。当然，钢结构的这些优点是与砖砌体结构相比较而言的，并不是说钢结构建筑对环境就没有损害，只是对资源、能源的利用相对合理，对环境的破坏相对要少罢了。在严峻的环境问题面前，发展钢结构建筑，替代混凝土与砌体建筑是较理想的选择。

2.2 竞争日剧导致的紧迫性

我国加入WTO意味着我国建筑业将面对一个更加开放的市场。国际上强大的建筑设计事务所正在占领我国的设计市场。我国国家或地方的重大项目，大多旁落外人之手。如果细心观摩中外方案，则不难发现，国外精湛的钢结构建筑有明显增多趋势，质量亦有显著提高，设计正由“粗放型阶段”向“集约型阶段”转化。朝精心设计、合理选料、精细加工的方向努力，无疑会使我国钢结构建筑上一个台阶，也无疑会增强设计单位的竞争能力。

3钢结构的特点及应用

一）钢结构的特点

①钢结构强度高，自重轻

②钢结构材质均匀，可靠性高

③钢结构制造的工业化程度较高

④钢结构塑性韧性、抗震性能好

⑤钢结构可以准确快速地装配

⑥钢结构室内空间大

⑦钢结构可回收，建筑造型美观

⑧耐火性和耐腐蚀性差

⑨某些条件下，发生脆性断裂

（二）钢结构的优点

抗震性：一些坡屋面的建筑，其屋面结构基本上采用的是冷弯型钢构件做成的三角型屋架体系，轻钢构件有着更强的抗震及抵抗水平荷载的能力，适用于抗震烈度为8度以上的地区。

抗风性：型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强。建筑物自重仅是砖混结构的五分之一，可抵抗每秒70米的飓风。

耐久性：轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成，钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造，有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响，增加了轻钢构件的使用寿命。结构寿命可达100年。

舒适性：轻钢墙体采用高效节能体系，具有呼吸功能，可调节室内空气干湿度；屋顶具有通风功能，可以使屋内部上空形成流动的空气间，保证屋顶内部的通风及散热需求。

隔音性：轻钢体系安装的窗均采用中空玻璃，隔音效果好，隔音达40分贝

以上；由轻钢龙骨、保温材料石膏板组成的墙体，其隔音效果可达60分贝以上。

健康性：干作业施工减少废弃物对环境造成的污染，房屋钢结构材料可100%回收，其他配套材料也可大大部分回收，符合当前环保意识；所有材料为绿色建材，满足生态环境要求，有利于健康。

快捷：全部干作业施工，不受环境季节的影响。一栋300平方米左右的建筑，只需5个工人30个工作日就能完成从地基到装修的全过程。

环保：材料可100%回收，真正做到绿色无污染。

（三）钢结构的缺点

耐腐蚀性差：适应环境，钢材极易锈蚀，需注意保护，特殊环境下不易使用钢结构

耐火性差: 耐热性较好(200℃以下钢材性质变化很小)，高于200℃后钢材强度下降很