我国高层建筑钢结构发展的主要问题

张洪磊 张雯

摘 要：目前，我国人口较多以形成了人多地少的局面，而且，随着人们生活水平的提高对建筑的标准也相应提升，这就要从新的建筑方式来解决这一难题。目前高层建筑竞争激烈，成为了现在的重要建筑方式。高层建筑钢结构由于我国的起步较晚，但是发展速快。

关键词：高层建筑；钢结构；发展

随着城市建设的发展，土地资源已在慢慢减少，建筑物已经向高度发展。高层建筑钢结构数量增多并且体积庞大，是社会生产和人类活动需要的产物，属于现代工业化、商业化发展的结果。本文主要讲述了我国高层钢结构国产化已经具备了条件，了解我国高层钢结构发展的三个主要问题。

1.国产化问题

目前影响我国高层钢结构发展的主要问题属于国产化问题。在高层钢结构建筑中不解决国产化问题就会增加建设投资，最终消弱钢结构用于高层建筑的优势。

1.1政府方面存在问题

建筑业属于我国的重要产业，而且高层钢结构建筑需要巨额投资，所以要保护我国的高层钢结构建筑产业，政府也要进行相关的策划。

1.2业主方观念问题

业主作为项目投资者，可以决定工程设计的总承包商。从我国目前已经建好的高层钢结构建筑物来看，大部分业主是我国的，但是我国的业主却选择了国外的设计者和总承包商。其中有了多方面的原因。比如，国内的设计水平、管理水平、建筑经验等我国业主认为没有国外的强大，由于这种观念，很多业主对我国高层建筑钢结构技术没有深刻了解，一度的认为国外额建筑技术比我国高，但是，这种观点并不是任何情况下都正确的。

1.3成套技术

在我国高层建筑钢结构建立起第一幢时，我国的钢结构协会会专门组织了我国的有权威的钢结构专家在深圳进行了有关“高层建筑钢结构国产化的问题”的座谈会，在会议上都认为要彻底实现我国高层钢结构建筑物国产化，我国需要有成套的钢结构建筑技术，其中有：钢材、设计理论、零件材料加工与制造、施工工艺等。

2.综合效益问题

钢结构的的建筑物在我国高层中运用还比较少，没有得到全面发展，传统的经济效益观念也是影响我国高层钢结构发展的重要原因。在传统理念中使用钢材建造建筑物，造价肯定比使用混泥土结果要多，在施工过程中只是单纯的考虑造价，那么纯钢结构的建筑物是混泥土结构造价的2.5倍以上，钢筋混泥土又是混泥土造价的1.5倍，从传统的意义上来分析就是钢结构没有混泥土结构那样经济实惠。但是，这只是传统片面上来看问题，要分析结构系统的好处需要全面、系统的考虑问题，结合实际效益来判断[1]。

3.解决影响我国高层钢结构发展方法

3.1结合实际效益分析总投资比例

一个项目的高层建筑工程中投资除了本身的工程造价以外还要用于征地和动迁，。现在社会逐渐走向了城市化，现在征地和动迁的费用都比较大，最主要的就是地价和地段，考虑一般情况的话。

= ≈50%

目前，写字楼、宾馆、高级住宅的造价为：

= ≤30%

假设钢结构和混凝土结构的基础都一样，不考虑不同结构上的差别，只考虑上部结构，这样一来一般结构的高层建筑为：

= ≈50%～70%

综上所述可以了解到

≤7.5%～10.5%

由此可见，结构造价工程所占的投资比例是最小的，使用钢结构和混泥土结构费用差价所占工程总投资的比例将更少，一般达不到工程总投资的4%。所以，使用结构造价因素不能作为使用什么材料结构的主要依据[2]。

3.2政府方面的解決方式

对于政府方面的解决方法可以参考一下方案：

（1）多鼓励我国的设计承包单位和外国的设计承包单位一起设计我国的高层钢结构建筑工程的投标。

（2）对于一些国外的设计承包项目和进口的钢材收取高税率。

（3）在国内设计要求是不能按照国外而对设计来进行建设，要根据我国的有关要求规范进行，建立严格的审查制度。

（4）对于一些具有意义价值的高层钢结构建筑物，可以让国内组织单位进行设计和总承包，主要维护国家利益，同时锻炼我国相关高层钢结构技术人员，建立国内队伍。

3.3宣传钢结构经济性能的优越性

在高层建筑中使用钢结构和使用混泥土结构相比，从经济上来比较钢结构具有以下特点：

（1）钢结构自重轻。在高层建筑中钢结构的自重比例与高层混泥土结构自重相比是混泥土结构二分之一或者五分之二。较轻的自重结构能有效的较小地震作用力。除此之外，建筑自重减轻，还可以减轻基础的造价成本。

（2）高强度的钢结构。钢结构与混泥土结构相比，钢结构的柱所占面积小，能提高建筑物的有效使用面积。高层钢结构柱的横切面积一般占了总面积的3%左右，和一般钢筋混泥土结构的高层建筑物相比之下少二分之一的占地面积。

（3）施工速度。在高层钢结构建筑中平均5天就能完成一层。对于高层混泥土钢结构的7天一层，施工速度钢结构的是混凝土结构的1.5倍。并且钢结构的施工周期较短，能更早的投入建筑自中。两种建筑方式在梁高一样的情况下，钢结构的开间往往比混凝土的开间大上50%，这样不但提高建筑物使用面积，还能省去落后布置空间。而且钢结构建筑物的延伸性要比混泥土的好很多，从表1就能看出在地震中钢结构和混泥土结构被破坏的情况比较[3]。

钢结构的高层建筑比混泥土结构的自重轻，使用TMD、TLD等结构的防震措施效果较好，提高了抗风能力和抗震能力。钢结构在的设计与制作的要求精度高、质量好，和混凝土结构的相比比较易符合设计要求。目前我国大多数高层钢结构设计的步骤为：按照弹性方式计算各构件内力；根据弹塑性方法来验算各种构件之间的最大承载力。可见高层钢结构的可靠度不能保证各种构件受给的承载力。

结束语

高层建筑钢结构数量增多并且体积庞大，是社会生产和人类活动需要的产物，属于现代工业化、商业化发展的结果。钢结构使用在在高层建筑中将会越来越多，为了保证我国的高层钢结构建设的安全性和经济性，更多的施工单位要共同努力为我国的高层钢结构建筑发展作出贡献。

参考文献

[1]陈富生，邱国桦，范重，高层建筑钢结构设计[J]，中国建筑工业，2013，4（7）：199-200.

[2]彭伟，钢结构设计原理[J].西南交通大学出版社，2011，5（7）：335-336.

[3]郑廷银.高层钢结构设计[J].机械工业出版社，2011，5（11）：336-337.