世界钢结构行业发展状况

世界钢结构行业发展状况

国外钢结构行业发展现状

二战期间因高施工速度的需要，轻钢房屋得到快速发展；40年代出现了门式刚架结构；50年代，出现工业化程度较高的钢结构住宅，形成了工厂化的钢结构住宅建筑体系并延续至今；60年代住宅建筑工业化高潮遍及欧洲并发展到美、加、日等发达国家，彩色压型板及冷弯薄壁檩条组成的轻质围护体系开始大量应用。轻钢结构是发达国家目前主要的建筑结构形式。

国外钢结构业迅速发展的主要原因：

第一、钢铁工业提供了丰富的建筑用钢物资基础。

第二、钢结构具有安装容易、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染小等优势。

第三、环保要求严格和资源充分利用，促使业主、建筑师和结构工程师选择钢结构。

第四、成熟配套技术和产品推动了钢结构业发展。

发达国家先进的钢铁工业，使钢铁材料品种和质量可充分满足钢结构需求，充裕的钢材资源提供了物资保障，钢铁新材料的不断开发推动了钢结构的技术进步，造就了钢结构业的普及，推动现代建筑业发展。近年国外建筑用钢量约占钢材总消耗量的30％，并仍呈明显上升趋势。

国外钢结构的主要用途

近几年来各地正在开发钢结构住宅，集成创新一种既抗震又节能的绿色建筑。钢结构绿色节能住宅建筑体系研究与应用，逐渐成为国家重点研究课题。从发达国家来看，钢结构建筑已成为主流。其中，高层钢结构已经有110年的发展历史。在欧美国家，钢结构住宅建筑已占到全部建筑总量的65%左右，在日本占到了50%左右。目前，美国、日本、英国等国家正积极推动预制装配化钢结构中低层住宅。

不同国家钢结构行业发展状况

美国金属建筑的主要市场分布：工业（生产用厂房、仓库及辅助设施等）、商业（商场、旅馆、展览馆、医院、办公大楼等）、社区（私有及公有社区活动中心及建筑如学校、体育馆、图书馆、教堂等）、综合等方面，分别占到46%、31%、14%和9%的份额。

在美国，低层建筑中采用钢结构还是很普遍的。美国钢结构学会和金属房屋制造协会（AISC 和MBMA）联合编制了低层建筑的设计指南。所谓低层建筑是指层高低于18m，层数不超过5层的工业厂房、仓库、办公室及其他的办公和社区建筑等，其中两层以下的非居住用楼房建筑占70%。

图表 1 三大厂商占美国建筑钢结构市场51%份额（销售额比重）

资料来源：金安明邦调研中心从美国市场的发展历史看，钢构行业经历了从分散到集中的过程，集中度不断提高。经过多次收购和重组，目前近半数的MBMA（美国金属建筑制造商协会）会员属于NCI，Nucor，BlueScope这3大厂商集团。

二、英国

钢铁建筑行业每年有35亿英镑的价值（约等于英国建筑活动的5%）, 雇用大约4.2万人,用钢120万吨年。尤其是多层楼房, 建筑速度是选择钢材的第一原因, 第二个原因就是‘最低的整体成本’。钢材占了整个市场的70%, 使用最多的是多层工业房屋（92%）以及非家用单层房屋（90%）。英国95%的建筑用钢材被回收, 10%重复使用,85%回收利用。

20世纪80年代前，日本只生产200mm×200mm以下的方矩形管及少量的开口冷弯型钢，日本钢结构住宅中立柱均采用H型钢。1984年日本仙台地震后，通过对仙台地震中遇到破坏活动钢结构住宅的研究，发现立柱和横梁之间的焊接缝开裂，原因是受H型钢外形特点的限制，用H型钢和H型钢对焊，焊缝太少。因此，日本通过修改建筑法，规定日本的钢结构住宅立柱必须采用方矩形管，以增大焊缝的长度，从而提高住宅的抗震性。之后，冷弯型钢在日本钢结构制造业大量应用，2002年，日本钢结构用冷弯型钢、圆管总量达到200万吨。目前市场需求量最大的钢管为200mm×200mm ，400mm×400mm；这些规格的冷弯方矩管占日本钢结构用方、矩形管总量的80%以上，而其它规格产品的市场占有率不足10%。

图表 2 日本20世纪90年代的建筑结构形式构成

资料来源：金安明邦调研中心现在日本一些钢厂研制开发的建筑用新型钢材大致有几种：

一是sn钢。它是建筑钢结构用钢新开发的钢种，其优点是：能确保塑料变形能力；确保焊接性；确保板厚方向性能；确保公称截面尺寸；可根据不同部位选用不同钢种，其性能和钢种区分：屈服点的上限，屈服比的上限，厚度方向拉深值的下限值，（夏氏）冲击值下限值，碳当量（ceq）焊接裂缝灵敏度组成（pcm）的上限值的制定，严格规定负公差精度。目前，sn钢在大型建筑中的应用不断增加，发展前景看好。但一些中小建筑，采用sssm材料的较多。

二是tmcp钢。通常的jis标准钢板，当厚度超过40mm时，会影响其屈服强度，但运用tmcp钢（热加工控制工艺轧制），不增加ceq就能使钢材（厚板、h型钢）具有良好的焊接性。在日本，这种钢材已被广泛应用于高层建筑，其中400x400mm，500x500mm的超厚h型钢作为柱子，在高层建筑的应用已相当普遍。

三是超低屈服点钢。这种钢材一般使用于比柱、梁等构件屈服点低的减震构件。当地震发生时，首先使其屈服，靠反复荷载滞后，吸收地震产生的能量，与利用其粘性体等的其它减震材料相比，具有成本低、可靠性强和耐久性等优点，因而在日本已广泛推广应用。

四是轻型焊接h型钢。在日本，轻型h型钢几乎都用于钢结构工业化住宅，每年超过100万户的新住宅中，约有近15％采用工业化建筑，就是在工厂流水线上生产住宅。工业化住宅制造厂家为提高生产效率，对生产设备的自动化及材料精度不断提出新的要求，而轻型h型钢比轧制的h型钢精度高，最适合于建筑工业化住宅。现在日本住友金属工业株式会社每年生产h型钢10万吨以上，占日本工业化住宅用钢的80％市场份额，是目前世界上生产轻型h型钢最多的国家之一。

四、加拿大

在加拿大，钢结构住宅有一套统一的技术标准。用什么钢，什么样的楼板，采用什么技术，甚至连房屋式样都有几十种可供挑选。在这方面，他们有着完整的设计规划，在建造住宅时，就有现成的模式参考，十分方便。

在加拿大的多伦多, 3%的新住宅是用钢框架建成的。多伦多的新建住宅之所以选择钢材, 是因为钢材能够为建筑商和业主提供建筑质量和速度。另外, 钢材对室内空气质量没有影响, 因为它不排放出有害气体, 也不发霉。室内空气质量己成为业主的一个重要问题, 因为它与住户的身体健康有关系。

为了推广轻型钢框架住宅进行了研究和开发一系列配套新产品①轻型钢框架墙壁和地板的耐火性能②轻型钢框架墙壁和地板的声学性能③轻型钢框架地板系统的动态表现（振动）④轻型钢框架墙壁系统的保暖性能⑤镀锌和GalvalumeTM轻型钢框架的耐用性⑥轻型钢框架系统的结构优化与建筑规范的制定。

第四节国外钢结构行业的主要特点

在发达国家，建筑用钢量已经超过了钢材总消费量的30%，美国和日本超过了50%，而