浅论钢结构发展前景

浅论钢结构发展前景
胡毅
摘要：本文围绕发展钢结构住宅的建筑体系和关键技术进行的研究和探索，表明钢结构在建筑业中将有较大的发展，必将为我国钢结构住宅的大发展打下坚实的基础。
关键词：钢结构建筑业发展前景
钢结构在建筑业中将有较大的发展
建筑钢结构是指用钢板和热扎、冷弯或焊接型材（工字钢、H型钢、压型钢板等）通过连接件（螺栓、高强螺栓或焊接等）连接而成的能承受荷载、传递荷载的结构体系。钢结构建筑是指用钢结构作为主要受力结构，经设计、施工、安装而成的建筑。
建筑钢结构与混凝土、木结构等相比，具有轻质、高强、受力均匀、易于工业化、能耗小、绿色环保、可循环使用、复合可持续发展等优点。同时，其造价较高，对设计、制造、安装的要求较高，需要相关的辅助材料与之配套。
随着我国经济建设的发展，大力发展钢结构已成为中国工程建设中一项重大的技术政策。钢结构的应用范围越来越广，除中国的重要工业、基础设施、大城市和经济发达地区外，民用建筑包括城市旧建筑物的改扩建，小城镇的建设，农村建筑住宅产业都将成为钢结构发展广泛市场。
我国国民经济处于一个持续高速增长阶段，必然要求建筑业、包括建筑钢结构有较大发展，这为钢结构制造企业提供了一个极好的发展机遇。目前，钢结构已在建筑工程中发挥着独特且日益重要作用。轻型钢结构因其商品化程度高、施工速度快、周期短、综合经济效益高，需求也越来越大，现已广泛运用于厂房、库房、体育馆、展览馆、机场机库等工程，发展十分迅猛。例如，浦东国际机场、首都国际机场、萧山国际机场、成都双流国际机场等等许多重要工程，都采用了钢结构建筑体系。构，这是科学技术进步和新型钢结构建设的房屋，以其重量轻、强度高、施工快、污染少、防风抗震性能好，已在发达国家普遍应用。近年来我国钢结构发展十分迅猛，深圳高325米的地王大厦、上海浦东高421米的金茂大厦以及亚洲第一高楼—上海环球金融中心和广州远洋商务大厦等城市标志性建筑，均采用钢结构建造。
随着国家经济建设的发展，钢结构产品在多层及小高层住宅等领域具有良好的发展前景。我国正处在城市化迅速发展时期，1990年末全国有455个城市，城市化水平为18.96%；1998年末全国有668个城市，城市化水平为30.4%。2010年，我国城市化水平达到50%左右。高层建筑是城市化的产物，随着城市的迅速发展，城市人口猛增，建设用地日益紧张，促使建筑向空中和地下发展。一个发展建筑钢结构行业和市场的势头正在我国出现。
随着城市建设日新月异的发展和高层建筑的不断增多，可以预言，21世纪作为代表建筑业发展新水平的钢结构建筑将占领广阔的建筑市场。
当前钢结构建筑在我国发展较快不是偶然的，这种发展将会持续相当长时期。我国钢年产量超过1亿吨，市场供应宽裕；国产普通碳素钢和低合金钢的主要性能能满足钢结构建筑的要求；国内长期空缺的H型钢和厚钢板等品种的供应接近解决；54个主要钢铁企业较均匀地分布在西南、西北、中南、华北、华南、华东地区，钢材供应比较便捷，这些为较快地发展建筑钢结构提供了基本物质条件。新的行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》和《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》《压型钢板拱壳结构技术规程》和《中低层轻型房屋钢结构技术规程》《钢结构设计规范》和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》等各种标准都已颁布或在制定。各种高层钢结构、轻型钢结构的专用设计软件陆续投入市场，可以适应当前各类钢结构设计需要。目前门式刚架轻钢结构和压型钢板拱壳结构的单位面积造价，与同类单层钢筋混凝土结构大致持平，甚至更低；而且轻型钢结构的商品化程度较高，制作和安装速度可达到每台班700～1000平方米，远快于钢筋混凝土结构，近年市场扩展很快的高层钢结构的综合价格虽高出同类钢筋混凝土结构4～5%，但其抗震性能好、施工快，特别是在超高层建筑中采用。这将促使多年由混凝土和砖石结构一统天下的局面，向多种材料结构合理使用方向转化。世界各国的建筑业都是钢材的主要用户。工业发达国家在其建筑业增长时期，基本建设用钢量一般都占钢材总产量30%以上；而我国目前包括建筑机械、门窗和钢筋混凝土结构用钢在内的建筑总用量只占到22～26%，还有5%以上的差距。这主要是因为我国房屋结构的直接用钢还比较少。例如，我国1994年前建造的高于100米的152幢高层建筑中，只有9幢采用钢结构或钢混凝土结构，而国外这样高的建筑一般都是钢结构；在美国住宅投资的55%都用于轻型钢结构，而我国建国以来前40年只建成了200多万平方米，因此，建筑业中钢结构必将有更大的发展。

多高层钢结构住宅
随着住宅业成为我国经济发展新的增长点，住宅产业化发展将是住宅业发展的必由之路。而住宅产业化的前提是具备与产业化相配套的新技术、新材料和新体系。由于钢结构体系住宅易于实现工业化生产、标准化制作，且与之相配套的墙体材料可以采用节能、环保的新型材料，因此，钢结构体系住宅成套技术，将大大促进住宅产业化的快速发展，直接影响着我国住宅产业的发展水平和发展前途。
钢结构住宅是以工厂化生产的钢梁、钢柱为骨架，同时配以新型轻质、保温、隔热、高强的墙体材料作为围护结构建造而成。它的出现必将推动住宅产业的发展。钢结构住宅代表了未来的住宅发展新模式。钢结构住宅大大节约施工时间、不受季节影响；增大住宅空间使用面积；减少建筑垃圾和环境污染，建筑材料可重复利用；拉动其它新型建材行业的发展；抗震性能好；使用中易于改造、灵活方便；给人带来舒适感等等。
20世纪后几年，我国城镇住宅建设以每年竣工面积4．4亿平方米，总产值6000亿元（约占GDP9％）的建设迅猛发展，住宅产业成为国民经济中新世纪的新的增长点。我国建筑行业要求全行业研究钢结构在各类建筑中应用的新体系，扩大其应用范围，发展多层钢结构建筑。近几年，钢结构建筑发展势头迅猛。而其中的钢结构住宅由于具有施工快、性能好、尺寸精度高的优势，成为钢结构建筑中的热点，备受建筑界的关注，很多社会力量都在自主开发研究。
我国多层住宅和小高层住宅采用钢结构的试点，从天津开始。天津市采用不同结构，墙体材料，施工方法的方案。启动20万平方米以上的规模试点工程由于目前我国“钢结构住宅刚刚起步，很多结构都无法批量生产，因此，钢结构会要比混凝土结构贵一些。但由于工期短、能耗少、使用率高、品质档次提高，因此综合造价并不高.
为推动钢结构体系的发展，我国政府明确提出，要积极合理地扩大钢结构在建筑中的应用。要把住宅钢结构的推广和研究作为行业工作的重点来抓。钢结构住宅的技术发展应该高起点、高标准，高水平的产业化目标以钢结构住宅技术发展为契机，推进符合住宅产业政策、住房商品化发展方向、性能价格比高、功能性好的钢结构住宅建筑体系的形成，将提高我国住宅产业化水平，满足住宅市场需求。　近几年来，国内很多企业和院所都在研究和开发住宅钢结构的技术，如北京赛博思金属结构有限公司采用热轧H型钢的钢框架核心筒建成了一栋多层钢结构住宅；天津建工集团总公司构配件生产的工厂化，施工的机械化在多层、小高层住宅建筑中应用“钢―砼组合结构住宅建筑体系” ；莱芜钢铁集团有限公司分别采用钢框架一现浇砼剪力墙结构，钢框架支撑结构，钢框架一预制砼剪力墙结构。建造三幢试点工程住宅。浙江精工钢结构有限公司和同济大学共同研究开发的“多高层钢结构住宅结构方案”，采用矩形截面钢管混凝土桩、工字钢梁框架钢筋混凝土剪力墙结构体系。此外，清华大学的钢结构居住建筑成套技术开发、湖南大学的高层钢结构交错桁架住宅体系的关键技术研究、上海市钢协钢结构建筑设计研究有限公司的方钢管混凝土典型物样及节点的力学性能及极限载力的理论与实践研究、太原理工大学建筑与环境工程学院的轻钢结构多层住宅建筑体系的研究与开发、北京住总集团有限责任公司的钢结构住宅研究开发、中巍钢结构设计有限公司的大空间高层钢结构住宅建筑体系研究、山东安尔发股份有限公司的钢结构复合三板住宅建筑体系研究与开发，安徽省马鞍山市一座高达１８层、采用Ｈ型钢建造的钢结构住宅楼等等。这些围绕发展钢结构住宅的建筑体系和关键技术进行的研究和探索，必将为我国钢结构住宅的大发展打下坚实的基础。