鋼結構在現代建筑的應用現狀與發展前景

摘要：鋼結構由于擁有強度高、抗震性能好、建設周期短、技術含量高、可回收再利用等特點，在房屋建筑中廣泛運用。同時國家也制定一些產業扶持政策，大力推廣、發展建筑鋼結構。本文對于鋼結構在現代建筑中的應用現狀與發展前景進行了深入淺出的論述。

文獻標識碼：A

文章編號：1671-864X（2015）03-0099-01

一、引言

近年來，高層鋼結構大量進入民用建筑領域，使得鋼建在技術上更加成熟，質量上更加穩定。可以說，鋼結構在未來的應用十分廣泛，現在新建的工業廠房的車間都是用鋼結構做的，以前的預制和現在車間廠房已滿足不了現在的造價低、施工方便、工期短、跨度大的優點。同時像鳥巢高層超高層建筑的發展也加速和影響鋼結構的發展。現在我們的工業建筑正面臨發展和去舊換的階段。發展前景十分樂觀。

二、鋼結構在現代建筑中的應用現狀

新中國成立后，鋼結構就在大跨重型工業廠房、大型公共建筑和高聳結構中得到了應用。尤其是近20年來，鋼結構更加廣泛應用于土木工程的公共建筑中，比如沈陽桃仙國際機場屋蓋，北京天文館新館工程等，我國目前不僅能生產各種類型的建筑鋼材，同時鋼材生產的新技術、新工藝、新產品日益也增多，如：彩鋼壓型板、彩鋼復合板、彩鋼扣板、拱形廠房及彩鋼制品等的生產，使建筑結構充滿現代化時代氣息，實際證明鋼結構建筑在我國更具有廣闊的發展前景。

（一）發達國家普遍將鋼結構運用于小高層及高層住宅

型鋼柱、H型鋼鋼骨砼柱、方管鋼柱、圓管柱和鋼管砼柱較多；梁一般采用H型鋼；梁柱的節點連接采用高強螺栓或焊接或兩者并用。樓板一般為鋼承板現澆組合樓板，圍護結構主要采用輕型節能標準化預制墻板。防火主要采用防火涂料或防火板包覆。

（二）工業發達國家普遍將鋼結構運用于住宅

澳大利亞、日本的鋼框架住宅占住宅數量的50%，美國鋼框架住宅約占住宅總量的20%，芬蘭、瑞典、丹麥以及法國均已形成了相當規模的產業化鋼結構住宅體系。由于人類文化生活不斷提高，對高層、大跨度建筑的要求也就越來越高。而鋼結構本身具備自重輕、強度高、施工快等獨特優點，因此對高層、大跨度，尤其是超高層、超大跨度，采用鋼結構更是非常理想。

三、鋼結構在現代建筑中的發展前景

（一）鋼結構住宅的不斷發展

發展鋼結構住宅是最容易實現產業化的生產方式之一，它也最符合國家保護耕地、節約能源的產業技術政策。當前，我國城鄉居民的住房需求已從追求生存空間的數量型轉向數量、質量并重時期，推進住宅產業現代化，用現代科學技術加速改造傳統的住宅產業，從而提高住宅質量，是實現住宅生產方式由粗放型向集約型轉變的重大舉措。

目前，我國鋼結構住宅產業已進入一個新的發展階段，有關規范和標準已經出臺，國內鋼材產量充足，有了一批鋼結構住宅試點與示范的建設經驗和科技成果，鋼結構住宅的發展已具備了較好的物質和技術基礎。當然，在鋼結構住宅發展方面，還有一些技術問題有待解決。鋼結構住宅的推廣還需要做大量的工作，完善不同類型結構設計規范和施工技術標準，研制新型的輕質保溫墻體材料以及與住宅部品的配套問題，同時還要廣泛宣傳開發輕鋼住宅的益處，讓更多的開發商、設計師和用戶認識了解鋼結構住宅的優點。

（二）鋼結構的設計表現

鋼結構建筑設計的構思成功關鍵所在是技術構思與表現，在方案設計的深化中，需要同結構工程師，設備工程師，甚至包括機械工程師密切配合。此時技術表現是自然而然的事情，無論是空間形式，形式體量還是構造節點對其建筑設計與表現影響都是很重要的。

1.鋼結構建筑設計的技術表現

建筑形象的構思是一個概念形象的創作過程，是建筑創作的難點之一，也是建筑設計中備受關注的核心問題之一。回顧工業革命以來建筑與科學技術關系的發展，可以明顯地發現建筑對技術變革反應的遲滯性，這從一個側面反映了建筑學在社會文化當中的深層地位，以及建筑學與人的生活方式的密切聯系。另外現代方興未艾的信息革命正在廣泛地滲透并涉及社會活動的每個領域，使現代科學思維被融入到建筑設計中，新項目的規劃、建筑和景觀設計方法發生了巨大的變化。建筑設計的宗旨也從單純的追求美發展到追求問題的合理解決，從根本上改變了人們以往對建筑的認識和設計方式，并最終影響了人類千百年來形成的傳統建筑觀，比如高技派建筑就是其主要代表，其以精致的節點和精細的加工來體現高超的技藝，以更高的工藝水平來設計和“制造”建筑。

2.鋼結構建筑細部設計有較高要求

鋼結構建筑設計的復雜化與精致度要求越高，對細部設計的要求也越高。因為細部設計決定一個地方最終是否得到確認及其質量。在現代鋼結構建筑中，各種金屬結構桿件，連接金屬桿件的節點細部，常常暴露在外，使建筑帶有強烈的科技感，比如：建于1977年法國的巴黎蓬皮杜藝術與文化中心，它的鋼柱、鋼梁、桁架等結構構件都裸露在外，從中不僅體現出技術美，而且體現出人的智慧和能力。因而，對鋼結構建筑來說細部質量保持較高的設計要求是非常重要的，在鋼結構建筑中應受到特別重視。

3.建筑策劃是鋼結構建筑設計與表現的影響因素

因為鋼結構建筑設計具有建筑設計的一般屬性，建筑師不是隨心所欲在作設計，業主設計任務書對建筑師的平面和設計構思等發生的作用是重大的。客戶希望設計師有更好的業績，而且希望在其最終產品的確定過程中，設計師和市場專家都能更高效的參與決策。在這個階段，建設項目更強調整體設計、更強調專業設計師、市場專家及開發商之間的協調，設計過程包括了持續的信息和知識的交流與整合。

此外，鋼結構應用中還需要注意幾個問題，主要有：（1）鋼結構中建筑設計的防火問題；（2）鋼結構中建筑設計的防腐問題；（3）鋼結構中建筑物理問題。

四、結語

總之，鋼結構由于具有自重輕，承載力大，良好的彈塑性性能，抗震性能好等優點，被廣泛地應用在重工業廠房、超高層建筑、大型公共建筑（大會堂，大劇院等）、大跨度結構（如大型體育場館等）、橋梁以及各種特種結構中。隨著我國國民經濟的日益發展，鋼結構有著極其廣闊的發展前景。