我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)建筑的現(xiàn)狀及發(fā)展前景

我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)建筑的現(xiàn)狀及發(fā)展前景【論文關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu)建筑；現(xiàn)狀；發(fā)展前景；推廣應(yīng)用

【論文摘要】鋼結(jié)構(gòu)目前在我國(guó)已經(jīng)得到初步的發(fā)展，因其材料和結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)，鋼結(jié)構(gòu)具有建筑功能分區(qū)的可變性強(qiáng)、房屋自重輕、抗震性能優(yōu)越、生產(chǎn)自動(dòng)化施工裝配化程度高和造價(jià)低綜合經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)。但推廣和應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)還需解決一系列的問題。

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及人民生活水平的日益提高，鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在建筑行業(yè)，包括工業(yè)廠房、大跨度公共建筑、民用住宅等。不過，鋼結(jié)構(gòu)的研究還處于起動(dòng)階段，研究力度還不夠，實(shí)際設(shè)計(jì)和施工還存在不少爭(zhēng)議和問題。這些都急需解決，以利于鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)健康快速持續(xù)發(fā)展。

1、我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展概況鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用在我國(guó)有悠久的歷史。鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展大體可分為三個(gè)階段：一是初盛時(shí)期（50年代～60年代初），二是低潮時(shí)期（60年代中后期～70年代），三是發(fā)展時(shí)期（80年代至今）。50年代以蘇聯(lián)156個(gè)援建項(xiàng)目為契機(jī)，取得了卓越的建設(shè)成就。60年代國(guó)家提出在建筑業(yè)節(jié)約鋼材的政策，執(zhí)行過程中又出現(xiàn)了一些誤區(qū)，限制了鋼結(jié)構(gòu)建筑的合理使用與發(fā)展。80年代沿海地區(qū)引進(jìn)輕鋼建筑，國(guó)內(nèi)各種鋼結(jié)構(gòu)的廠房、奧運(yùn)會(huì)的一大批鋼結(jié)構(gòu)體育館的建設(shè)，以及多棟高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的建成是中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的第一次高潮。但我國(guó)每年的建筑用鋼量?jī)H1%被用于預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)，與發(fā)達(dá)國(guó)家80%以上的用量比較，差距巨大?？上驳氖?，目前我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展出現(xiàn)了未曾有過的興旺景象。主要表現(xiàn)在：

1.1高層、超高層建筑由中外合作到國(guó)產(chǎn)化的起步

我國(guó)著名的高層、超高層建筑大多是中外合作的產(chǎn)物，如上海金茂大廈、環(huán)球金融中心、深圳地王大廈、北京京廣中心等。中外合作設(shè)計(jì)對(duì)于掌握國(guó)外先進(jìn)技術(shù)及鍛煉培養(yǎng)人才起到了促進(jìn)和推動(dòng)作用。1998年建成的大連遠(yuǎn)洋大廈（高201m，51層）標(biāo)志著高層鋼結(jié)構(gòu)建筑國(guó)產(chǎn)化的起步，1999年建成的深圳賽格廣場(chǎng)（291.6m，72層）是世界上最高的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)建筑。

1.2輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的迅猛發(fā)展與國(guó)外公司的大批涌入

近年來、輕鋼建筑以其商品化程度高、施工速度快、使用效果好、應(yīng)用面廣、造價(jià)低等優(yōu)勢(shì)獲得了迅猛發(fā)展。全國(guó)每年約有200萬平方米輕鋼建筑竣工。在此背景下，國(guó)外輕鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)廠商也紛紛在我國(guó)設(shè)分公司、制造廠，獲得了很大的銷售量。

1.3空間結(jié)構(gòu)得到了進(jìn)一步的發(fā)展

大量大跨度的建設(shè)項(xiàng)目陸續(xù)興建。如天津體育中心（直徑108m，1994年）、上海8萬人體育場(chǎng)看臺(tái)頂蓋（1998年）、沈陽(yáng)博展中心室內(nèi)足球場(chǎng)（144×204m，2000年）等。

2、大力推廣鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)、廣泛開展鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)的緊迫性

2.1環(huán)境問題逼迫、促發(fā)的緊迫性

面對(duì)日益嚴(yán)峻的環(huán)境問題，建筑界責(zé)無旁貸。我國(guó)是世界上最大的磚砌體建筑與混凝土建筑大國(guó)。每年生產(chǎn)7000億塊磚（約占世界總產(chǎn)量的1/2）、5億噸水泥（占世界總產(chǎn)量1/3強(qiáng)），生產(chǎn)磚的代價(jià)是每年毀農(nóng)田約15萬畝，消耗標(biāo)準(zhǔn)煤約7000萬噸，生產(chǎn)水泥的代價(jià)是每年排放溫室氣體CO2約3億噸（生產(chǎn)1噸水泥熟料，排施1噸CO2），破壞的礦山與排放的廢水則難以統(tǒng)計(jì)。如此觸目的數(shù)字，不能不讓人反思。因此，國(guó)家采取了一系列具體措施，明確提出要積極合理地?cái)U(kuò)大鋼結(jié)構(gòu)在建筑中的應(yīng)用。

鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展帶來了解決環(huán)境問題的突破口。首先，鋼材是一種高強(qiáng)、高效能的材料，具很高的再循環(huán)價(jià)值，邊角料也有價(jià)值。其次，鋼結(jié)構(gòu)抗震性能好，使用靈活，施工時(shí)既不需要耗費(fèi)大量的木材、鋼模板和水，也不會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)的噪音與空氣污染。再次，鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展會(huì)帶動(dòng)一系列輕質(zhì)高強(qiáng)墻體材料的發(fā)展，并為綠色建材的發(fā)展創(chuàng)造條件。當(dāng)然，鋼結(jié)構(gòu)的這些優(yōu)點(diǎn)是與磚砌體結(jié)構(gòu)相比較而言的，并不是說鋼結(jié)構(gòu)建筑對(duì)環(huán)境就沒有損害，只是對(duì)資源、能源的利用相對(duì)合理，對(duì)環(huán)境的破壞相對(duì)要少罷了。在嚴(yán)峻的環(huán)境問題面前，發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑，替代混凝土與砌體建筑是較理想的選擇。2.2競(jìng)爭(zhēng)日劇導(dǎo)致的緊迫性

我國(guó)加入WTO意味著我國(guó)建筑業(yè)將面對(duì)一個(gè)更加開放的市場(chǎng)。國(guó)際上強(qiáng)大的建筑設(shè)計(jì)事務(wù)所正在占領(lǐng)我國(guó)的設(shè)計(jì)市場(chǎng)。我國(guó)國(guó)家或地方的重大項(xiàng)目，大多旁落外人之手。如果細(xì)心觀摩中外方案，則不難發(fā)現(xiàn)，國(guó)外精湛的鋼結(jié)構(gòu)建筑有明顯增多趨勢(shì)，質(zhì)量亦有顯著提高，設(shè)計(jì)正由“粗放型階段”向“集約型階段”轉(zhuǎn)化。朝精心設(shè)計(jì)、合理選料、精細(xì)加工的方向努力，無疑會(huì)使我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)建筑上一個(gè)臺(tái)階，也無疑會(huì)增強(qiáng)設(shè)計(jì)單位的競(jìng)爭(zhēng)能力。3鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用一）鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)①鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，自重輕②鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)均勻，可靠性高③鋼結(jié)構(gòu)制造的工業(yè)化程度較高④鋼結(jié)構(gòu)塑性韌性、抗震性能好⑤鋼結(jié)構(gòu)可以準(zhǔn)確快速地裝配⑥鋼結(jié)構(gòu)室內(nèi)空間大⑦鋼結(jié)構(gòu)可回收，建筑造型美觀⑧耐火性和耐腐蝕性差⑨某些條件下，發(fā)生脆性斷裂（二）鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)抗震性：一些坡屋面的建筑，其屋面結(jié)構(gòu)基本上采用的是冷彎型鋼構(gòu)件做成的三角型屋架體系，輕鋼構(gòu)件有著更強(qiáng)的抗震及抵抗水平荷載的能力，適用于抗震烈度為8度以上的地區(qū)?？癸L(fēng)性：型鋼結(jié)構(gòu)建筑重量輕、強(qiáng)度高、整體剛性好、變形能力強(qiáng)。建筑物自重僅是磚混結(jié)構(gòu)的五分之一，可抵抗每秒70米的颶風(fēng)。耐久性：輕鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)全部采用冷彎薄壁鋼構(gòu)件體系組成，鋼骨采用超級(jí)防腐高強(qiáng)冷軋鍍鋅板制造，有效避免鋼板在施工和使用過程中的銹蝕的影響，增加了輕鋼構(gòu)件的使用壽命。結(jié)構(gòu)壽命可達(dá)100年。舒適性：輕鋼墻體采用高效節(jié)能體系，具有呼吸功能，可調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣干濕度；屋頂具有通風(fēng)功能，可以使屋內(nèi)部上空形成流動(dòng)的空氣間，保證屋頂內(nèi)部的通風(fēng)及散熱需求。隔音性：輕鋼體系安裝的窗均采用中空玻璃，隔音效果好，隔音達(dá)40分貝以上；由輕鋼龍骨、保溫材料石膏板組成的墻體，其隔音效果可達(dá)60分貝以上。健康性：干作業(yè)施工減少?gòu)U棄物對(duì)環(huán)境造成的污染，房屋鋼結(jié)構(gòu)材料可100%回收，其他配套材料也可大大部分回收，符合當(dāng)前環(huán)保意識(shí)；所有材料為綠色建材，滿足生態(tài)環(huán)境要求，有利于健康。快捷：全部干作業(yè)施工，不受環(huán)境季節(jié)的影響。一棟300平方米左右的建筑，只需5個(gè)工人30個(gè)工作日就能完成從地基到裝修的全過程。環(huán)保：材料可100%回收，真正做到綠色無污染。（三）鋼結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)耐腐蝕性差：適應(yīng)環(huán)境，鋼材極易銹蝕，需注意保護(hù)，特殊環(huán)境下不易使用鋼結(jié)構(gòu)耐火性差:耐熱性較好(200℃以下鋼材性質(zhì)變化很小)，高于200℃后鋼材強(qiáng)度下降很于多年以來鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展較鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)慢，人們對(duì)此還不很熟悉，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑多方面的優(yōu)越性認(rèn)識(shí)不夠，一些工程還不能采用最優(yōu)方案的鋼結(jié)構(gòu)體系，存在著轉(zhuǎn)變觀念的問題。三是對(duì)于業(yè)主和設(shè)計(jì)單位，鋼結(jié)構(gòu)正逐步改變著傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)理念，這需要我們結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員不斷充實(shí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思維，學(xué)習(xí)先進(jìn)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，突破傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)約束，來不斷適應(yīng)新形勢(shì)的要求。

雖然鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)在我國(guó)目前還存在著種種不盡人意或有待提高的方面，但鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展?jié)摿薮?，前景廣闊。我國(guó)20年來的改革開放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，已經(jīng)為鋼結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用創(chuàng)造極為有利的發(fā)展環(huán)境。首先，從發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)的主要物質(zhì)基礎(chǔ)來看，自1996年開始我國(guó)鋼的總產(chǎn)值就已超過1億噸，居世界首位。而且隨著鋼材產(chǎn)量和質(zhì)量持續(xù)提高，其價(jià)格正逐步下降，鋼結(jié)構(gòu)的造價(jià)也相應(yīng)有較大幅度的降低。與之相應(yīng)的是，鋼結(jié)構(gòu)配套的新型建材也得到了迅速發(fā)展。其次，從發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)基礎(chǔ)來看，在普通鋼結(jié)構(gòu)、薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)、門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、壓型鋼板結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)焊接和高強(qiáng)度螺栓連接、鋼與混凝土組合樓蓋、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)及鋼骨（型鋼）混凝土結(jié)構(gòu)等方面的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收規(guī)范規(guī)程及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)行20余本。有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)的規(guī)范規(guī)程的不斷完善為鋼結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用奠定了必要的技術(shù)基礎(chǔ)，為設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。第三，從發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)的人才素質(zhì)來看，經(jīng)過幾年來的發(fā)展，專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員已經(jīng)形成一定的規(guī)模，而且他們的專業(yè)素質(zhì)在實(shí)踐中得到不斷提高。而隨著計(jì)算機(jī)在工程設(shè)計(jì)中的普遍應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件發(fā)展迅猛，軟件功能日臻完善，為協(xié)助設(shè)計(jì)人員完成結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)，施工圖繪制提供了極大的便利條件。當(dāng)年“5.12”地震中，鋼結(jié)構(gòu)建筑良好的抗震功能，開始將鋼結(jié)構(gòu)拉入民用住宅應(yīng)用視野。有業(yè)內(nèi)人士統(tǒng)計(jì)，四川省的門式輕型鋼房屋，在地震中極少倒塌，與周邊房屋的倒塌和破損形成鮮明的對(duì)比。隨著國(guó)家建設(shè)節(jié)約型社會(huì)戰(zhàn)略決策的實(shí)施，發(fā)展既節(jié)能又省地的住宅越來越受到中央和地方的重視，北京、上海、廣東、浙江等地都建了大量的底層、多層、高層鋼結(jié)構(gòu)住宅點(diǎn)示范工程，體現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展的良好勢(shì)頭。住建部也組織36項(xiàng)鋼結(jié)構(gòu)住宅體系及關(guān)鍵技術(shù)研究課題，開展試點(diǎn)工程，并出臺(tái)《鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)規(guī)程》，為鋼結(jié)構(gòu)在住宅體系全面鋪開出臺(tái)了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。鋼結(jié)構(gòu)具有綠色、節(jié)能、環(huán)保功能，將成為我國(guó)住宅建筑的發(fā)展趨勢(shì)。結(jié)論

鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展前景廣闊，奧運(yùn)場(chǎng)館的建設(shè)、西部大開發(fā)的實(shí)施、城市化和工業(yè)化步伐的進(jìn)一步加快、重大基礎(chǔ)設(shè)施工程的上馬等等，均為中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展提供了十分廣闊的前景。中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)如今無論是設(shè)計(jì)水平，還是制作安裝技術(shù)，都不比國(guó)外遜色，完全可以滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和基本建設(shè)的需要。同時(shí)，鋼鐵企業(yè)通過結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)改造使鋼鐵產(chǎn)品的品種及材質(zhì)有了明顯改善，如今，鋼結(jié)構(gòu)已廣泛運(yùn)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)基本建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域，鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)已具有相當(dāng)規(guī)模，形成了一批科研、設(shè)計(jì)、制造、施工、監(jiān)理等骨干企業(yè)。

政府部門應(yīng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)給予多方面、多方位的支持和引導(dǎo)。如針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)制作市場(chǎng)不規(guī)范的問題，希望有關(guān)部門加快建立鋼結(jié)構(gòu)制作資質(zhì)認(rèn)證制度，嚴(yán)格市場(chǎng)準(zhǔn)入，給設(shè)計(jì)、安裝提供可靠的質(zhì)量保證；在外貿(mào)方面，對(duì)國(guó)內(nèi)不能達(dá)到鋼結(jié)構(gòu)制作要求的某些高性能鋼種，在進(jìn)口政策上應(yīng)適當(dāng)放寬一點(diǎn)。同時(shí)，希望有關(guān)政府部門將一些權(quán)力適當(dāng)下放給行業(yè)協(xié)會(huì)，讓行業(yè)協(xié)會(huì)按照市場(chǎng)規(guī)律去運(yùn)作，做好協(xié)調(diào)工作，更好地為政府、為企業(yè)服務(wù)。參考文獻(xiàn)：李世俊鋼結(jié)構(gòu)市場(chǎng)和鋼結(jié)構(gòu)用鋼2001(06)ChenLRReviewandprospectofsteelstructureinChina[外文會(huì)議]2001侯召欣大力推廣應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)新技術(shù)2000(08)國(guó)家建設(shè)部建筑鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)“十五”計(jì)劃和2010年發(fā)展規(guī)劃綱要[期刊論文]-新型建筑材料2001(01)陳