浅谈我国钢结构建筑推广的意义

曾苗 姚弘 宋兆阳 王灼

摘 要：以钢结构为主体的建筑是现代空间结构发展的主流，钢结构建筑与钢筋混凝土、砌体、木结构建筑相比有一定的差别，钢结构建筑通常由型钢、钢管、钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成。本文介绍了我国钢结构发展的现状，并从技术特点和经济意义对我国钢结构建筑的推广进行论述。

关键词：钢结构；建筑；技术；经济

一、我国钢结构建筑的发展现状

随着我国的改革开放和经济的不断发展 ，我国的钢材年产量已连续多年超过 1×108 t[1]，成为世界上钢产量最多的国家，钢材产量的增长为发展我国的钢结构建筑事业创造了良好的时机。 钢结构建筑具有轻质高强、力学性能良好、抗震性能优越、工业化程度高、施工速度快、外形美观、投资回收快、可再次利用及符合可持续发展政策等一系列的优点，近几年来钢结构建筑在我国出现了非常快的发展势头，应用范围不断地扩大 ，目前，我国钢结构建筑的发展处在建国以来最好的一个时期。但是，与国外的一些发达国家相比 ，我国在许多方面还存在着明显的差距 ，如美国、日本、德国等国家 ，在工程建设中广泛采用钢结构，钢结构建筑要占整个建筑的40%以上，而目前我国的钢结构建筑所占的比重还不到5%[2]。由此可见 ，今后我国的钢结构建筑市场有着巨大的发展空间。

二、钢结构建筑的特点

1、抗震性能优越

钢结构在一般条件下不会因超载而突然断裂；韧性好，结构对动力荷载的适应强。良好的吸能能力和延性使钢结构抗震、抗风性能好，在较大变形下不致倒塌，安全性提高。对动力荷载的适应强。良好的吸能能力和延性使钢结构具有良好的抗震、抗风性能，在较大变形下不致倒塌，安全性提高。

2、自重轻

由于钢结构强度高、力学性能好，尤其符合高层、大跨度建筑要求。钢结构与混凝土结构自重比为 1：1.6。以同样的跨度承受同样荷载，钢屋架的质量最多不超过钢筋混凝土屋架的 1/3 至 1/4 ，为吊装提供了方便。使用 H 型钢制作的钢结构与混凝土结构比较，自重减轻 20%～30%，从而减少了结构设计内力，地震作用小，对地基条件要求低，降低了成本，这一优势在软土地区尤为明显。

3、产业化程度高

钢结构是产业化高，工厂化预制加工，批量生产，工地组装 ，集约生产，安装方便。钢柱一吊可达二层半，減少人工，施工速度约为混凝土结构的 1.5 倍以上。构件可在在工地用螺栓简单连接拼装，还可在地面拼装和焊接成较大的单元再行吊装，大大缩短工期，是其他结构无法比拟的。

4、利于环保

钢结构的构件可在工厂中生产，其维护结构和零配件也是在专业化工厂中生产，采用 H 型钢制作钢结构使施工方式发生根本性转变，施工过程可避免钢筋混凝土湿式施工所造成的环境污染和噪声污染，有害气体排放量比混凝土施工少65%，并便于拆卸回收和重复使用，同时也解决了混凝土建筑物报废时，难以拆除和垃圾处理困难这一难题。

5.、增加有效使用面积

与混凝土结构相比，钢结构柱面积较小，从而增加使用面积 4%-6%。在同样跨度时可减少建筑高度，并可在梁上开孔穿越管线等，故可在净空相同时降低建筑高度，从而降低工程造价。

6、建筑形式灵活多样

钢材的力学性能，在梁高相同的情况下，钢结构的开间可比混凝土结构的开间大50%，所以跨度更大，平面更灵活，空间更具有创造性，建筑造型多样性。

三、推广钢结构建筑的经济意义

单纯地考虑结构的造价问题， 钢结构约为混凝土结构造价的 2倍左右。然而，众所周知，一项建筑工程的总成本，实际包括工程造价，动迁费用和征地费用等方面。 工程造价只占工程总成本的50%左右，且工程造价又分为结构造价、装饰投资和设备投资等，结构造价只占工程造价30%左右，值得指出的是， 结构造价又分为上部结构和基础造价，上部结构造价仅占结构造价的 50%～70%。钢结构主要集中在上部结构， 在工程的总成本中仅占10%左右， 因此，采用钢结构或采用钢筋混凝结构之间的差价所占整个工程总成本的比例小， 一般4%左右。[3]

四、国家政策导向

1996年国家建设部编制的《1996-2010年建筑技术政策》提出了合理使用 钢材，推广应用轻钢结构的建筑钢结构发展的技术政策。 1998 年10月，建设部又下发了《关于建筑业推广应用十项新 技术的通知》 ，其中第八项即为推广应用钢结构技术。它包括：高层重型钢结构技术，空间钢结构技术，轻钢结构技术， 钢混结构技术，高强度螺栓连接技术和焊接技术， 钢结 构的防护技术。1999 年5月，国家建设部和国家冶金工业局 共同组建了“建设部、冶金局建筑用钢协作组”， 共同下发了《关于建筑钢结构工程中推广应用国产H型钢的通知》[4]。同年，建设部副部长叶如棠在“全国建筑用钢结构用钢技术发展研讨会”上指出， 我国建筑用钢整体水平应继续提高； 建筑钢结构的发展应用， 将会对我国建筑行业中新技术， 新材料和新体系的发展， 以及行业整体水平的提高起到重要的作用。

五、发展中存在的问题

（1）对钢结构产业是否符合节能环保型、可持续发展的行业认识还有待于进一步提高；

（2）设计理念不能适应国际市场的需要；

（3）钢结构研发资金不足， 标准及规范修订周期太长；标准及应用规范规程缺项、滞后；

钢材标准与工程设计、施工规范规程衔接不上；

（4）钢结构加工厂和施工安装企业装备、计算机管理、劳动生产率还需进一步提高，稳定钢材超常涨价的不良市场秩序。钢结构建筑在防火、防腐、保温、隔声、防震和稳定性等方面的设计尚不成熟，限制了钢结构在民用建筑中的发展。

参考文献

[1] 刘攀、冯炜《钢结构在我国发展中存在的问题及对策》2013.

[2] 肖亚明《我国钢结构建筑的发展现状及前景》2003.

[3] 李育容《住宅钢结构体系研究与经济性分析》2004.

[4] 李海龙《钢结构在我国的应用现状及发展前景》2015.

作者简介：王灼，大连理工大学建设工程学部2013级；宋兆阳，大连理工大学建设工程学部2013级；姚弘，大连理工大学建设工程学部2013级；曾苗，大连理工大学建设工程学部2013级。