我國鋼結構建筑的發展現狀及發展方向

隨著我國經濟的不斷發展，人們生活水平的不斷提高，對生活硬件的要求包括對住房或娛樂場所的建筑要求越來越高，而鋼結構建筑的發展在很大程度上滿足了人們的這種需求，由于符合時代的發展，鋼結構建筑也被廣泛的應用于建筑行業，包括工廠廠房的建筑、民用住宅的建筑和公共場所的建筑，如鳥巢體育館的建筑結構即為鋼結構建筑，具有很大的代表性，同時也是我國建筑行業開發利用鋼結構建筑的又一座里程碑，鳥巢的建成得到了國內和國際的好評，也為國內的建筑行業進行鋼結構建筑研究樹立了信心，更加明確了發展方向。

一、鋼結構建筑的優點

（一）材料強度高，結構自重輕

鋼材的強度同混凝土或其它材料相比，要高很多，這樣，在承受同樣的荷載情況下，就可以少用許多材料。雖然鋼材的容重比混凝土或其它材料要大，但鋼材的容重與屈服強度的比值卻是最小的，所以，采用鋼結構時，結構自重是較小的。例如，在相同的跨度和荷載條件下，鋼屋架的重量只有鋼筋混凝土屋架的1/3～1/4，如果采用薄壁型鋼屋架則重量更輕，可達鋼筋混凝土屋架的1/10。鋼結構建筑自重較輕，使其在結構抗震、軟弱地基的地區、運輸和安裝、大跨重載結構等方面的應用具有突出的優勢。

（二）結構面積小

與混凝土材料相比，鋼結構材料強度高，鋼結構柱截面面積小，其外輪廓面積僅為鋼筋混凝土柱的1/3，從而可增加建筑有效使用面積。據統計，一般多、高層建筑中，鋼柱的截面面積占建筑面積的3%左右，而混凝土柱的截面面積占建筑面積的7%～9%。

（三）鋼結構加工、制作簡單，施工方便，工業化程度高

鋼結構的各種構件由鋼板和各種型材組成，僅僅需要在專業化的鋼結構加工廠進行比較簡單的加工、制作即可完成，然后將各種構件運至施工現場，經過比較簡單的焊接連接或螺栓連接即可形成結構，施工方便，現場濕作業少。鋼結構的工廠制作、工地安裝的施工方法，可有效縮短施工工期，提高建筑結構的工業化程度，從而降低工程造價，提高工程的經濟效益。鋼結構的工地安裝若采用螺栓連接，不僅安裝時施工方便、快捷，而且對已建成的鋼結構也易于拆卸、加固和改建。

（四）綜合經濟效果好

鋼結構由于自重較輕，基礎費用亦較低，總體用料減少，直接成本較低.同時施工速度快、施工周期短，施工中一般不需要大型的起重運輸設備，施工人員相對來說也較少，因此，間接費用亦可減少。所以，鋼結構的綜合經濟效果是比較好的。

（五）鋼結構是綠色環保結構

鋼結構主要使用的材料是鋼材，它是一種高強度、高性能的綠色環保材料，具有很高的再循環使用價值。鋼結構施工時可大大減少砂、石、水泥的用量，可以減輕對不可再生資源的破壞，施工現場干作業多，濕作業少，施工環境得到明顯改善。隨著經濟的發展及城市的發展、改造、更新，在拆除已有建筑時，混凝土結構成了建筑垃圾，無法再利用，而鋼結構拆除后可回收再利用，建筑垃圾量極少，故鋼結構是綠色環保結構，符合國家可持續發展的要求。

二、目前我國鋼結構建筑的現狀

（一）我國鋼結構建筑由中外合作向國產化發展

由于我國現代鋼結構建筑技術起步較晚，發展受限，所以許多國內著名的鋼結構建筑都是與外國合作施工的，如北京京廠中心和上海金茂大廈等。中外合作對我國國內自主研究、開發和利用鋼結構建筑起到了很好的推動作用，1998年大連遠洋大廈的建成標志我國鋼結構建筑正式邁入國產化。

（二）輕鋼結構的快速發展

輕鋼結構由于其節約鋼材、安全可靠、節約工期和使用靈活等特點被廣泛應用于國內的工、農、商業以及民宅建筑等，輕鋼結構建筑的投入使用受到了社會的認可，稱為了鋼結構建筑中的重要組成部分。

（三）鋼結構建筑空間的擴展

鋼結構建筑的面積與空間的擴展在很大程度上代表著我國鋼結構建筑的發展與日益成熟，如2008年3月完工的2008年北京奧運會主體育場即國家體育場建筑面積達到了25.8萬平方米，內設永久座席80000個，臨時性座席20000個，并且造型獨特，代表了國際先進的鋼結構建筑水平。

（四）鋼結構建筑與國外的差距

我國的現代鋼結構建筑起步較晚，與西方國家相比整體水平仍有很大差距，鋼結構建筑在全國建筑中的比例非常低，并且我國建筑用鋼主要應用于鋼筋混凝土結構的鋼筋，鋼結構用鋼比例與發達國家的平均比例還有差距。

三、我國鋼結構建筑的發展方向

（一）高效性能鋼材的研發和應用

高效性能鋼材主要是指鋼材的強度比較高，塑性和韌性也比較好，耐火耐侯性能優良，價格比較適中的鋼材，也包括用高效性能鋼材生產出的具有良好截面特性的型材等。研發出高效性能的鋼材并應用于鋼結構建筑上，可以提高鋼結構建筑的承載能力，降低鋼結構建筑的造價。

（二）結構形式的革新

充分發揮每一種結構形式的優點，促進結構形式的發展，形成諸如組合結構、雜交結構、預應力結構等新型結構形式，以達到節約材料、降低造價的目的，是今后發展鋼結構建筑中值得研究的課題。

（三）設計計算方法的改進和計算手段的提高

加強設計計算方法的改進，結構設計考慮優化理論的運用，人們已經做了大量的工作，今后還應繼續研究改進。在設計計算中引入計算機輔助設計及繪圖，編制通用或專用的計算軟件，改進計算手段，提高設計計算的準確度和效率。

（四）發展輕型鋼結構建筑

輕型鋼結構建筑是以輕型高效鋼材和輕質高效維護材料組裝而成的低層或多層鋼材料建筑，具有非常突出的優點，屬于綠色環保建筑體系，是我國今后一段時期內重點發展的新型鋼結構建筑體系。

四、結語

通過上述分析可以發現，同混凝土結構和砌體結構相比，鋼結構具有無可比擬的優勢，發展鋼結構建筑符合國際發展潮流的要求，符合我國的國策和可持續發展的要求。而且，發展鋼結構建筑的各種條件基本都已具備，只要我們繼續努力，克服前進道路上的各種困難，努力開拓和進取，我國鋼結構建筑一定會有突飛猛進的發展，同先進國家的差距會越來越小，并將最終接近或達到國際先進水平，從而提高我國建筑科技的水平。可以說，我國鋼結構建筑市場的發展空間巨大，前景非常廣闊。

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