浅析钢结构建筑在我国的发展前景及关键问题马健（汉阳陵博物馆，陕西西安710000）摘要：随着上世纪90年代我国钢产量突破1亿吨大关和国家鼓励钢结构建筑政策以来，钢结构建筑在我国得到了快速地发展和应用，但与发达国家相比还存在较大差距。
本文阐述了我国钢结构建筑的发展前景，并就几个关键问题作了简要分析和探讨。
分析表明，我国钢结构建筑发展的形势很好，随着建筑技术、工艺和材料的不断进步,钢结构将成为建筑主要结构的选择类型。
对于钢结构建筑中存在的问题，相关人员和各方要积极解决及予以支持，促进我国钢结构建筑的良好发展。
关键词：钢结构；建筑；住宅；发展前景；关键问题中图分类号：TU755.7文献标识码：A文章编号：1672-2442（2015）01-0060-05 Analyses of the Development Prospects and Key Problems ofSteel Structure Building in ChinaMa jian（Hanyang Mausoleum Museum,Xi'an710000，China）Abstract:Since the output of steel broke through100million tons of mark in1990's last century,along with our nation's encouraging policies'implementation in steel structure building area,steel structure building in our country has got fast development and good application,but there is still a big gap compared with developed countries.This paper expounds the development prospects of steel structure building in our country,and makes a brief analysis and discussion on several key questions.Analysis shows that the situation of the development of steel structure building is fine,with construction technologies,processes and materials used in construction’s continous improvement,steel structure will become the selec⁃tive type of building’s main structure.Personnel and parties related should actively solve the existing problems and offer supports in the steel structure building,thus promoting the sound development of our country's steel structure building. Keywords:steel structure;building construction;housing;prospects for development;the key problem收稿日期：2014-12-08作者简介：马健，男，生于1965年，江苏常州人，汉阳陵博物馆，工程师，研究方向：工程规划及实施。
前言2008年5月12日14时28分，我国汶川发生里氏8.0级的地震。
造成数万人死亡和数以千亿的财产损失，其主要的原因就是房屋的倒塌。
历次灾难告诉我们，地震中95%的生命消亡缘于建筑的倒塌。
我国是世界上地震灾害最严重的国家之一[1-6]。
这就要求我们重视和解决这一难题。
因此推广轻钢结构住宅建筑就势在必行。
钢结构房屋不仅有着优良的抗震性，而且还有着节能环保、保温、隔音等性能[7-9]。
我国建筑长期以来一直采用“秦砖汉瓦”的模式，建筑材料以砖、瓦、灰、沙、石为主。
作为传统建材，我国目前普通砖年消耗量在8400亿块以上，其中实心粘土砖（俗称红砖）的年消耗量为5000亿块，据不完全统计，每年烧制红砖消耗的标准煤要7000多万吨，耗用的粘土资源达10多亿立方米，相当于毁田50万亩[10-12]。
由于我国城市已基本禁用红砖，这些红砖大都用在农村。
而这样的传统建材除了生产耗能高外，盖出的房屋也不保温节能。
21世纪应该是金属结构的世纪，钢结构将成为新建筑时代的脊梁。
目前钢结构体系在我国的应用仅限于高层、超高层建筑、大跨度的住宅、厂房、超市和试点住宅小区。
尤其在住宅方面，由于钢结构的造价相对较高，完全取代经济实用的钢筋混凝土结构目前还不具备条件。
但与传统的钢筋混凝土结构的经济性比较，钢结构仍具有综合优势，在公用建筑方面优势突出。
我国钢材产量逐年升高。
1996年我国钢产量达到1×108t后,到2005年底又增加到3.5329×108t，占全球钢产量的近1/3,超过美国和日本的总和,位居世界第一。
用于钢结构的H钢在2005年产量达到4×106t，其中马钢约1135×106t、莱钢及万力约113×106t、日照约7×105t，其他厂家约615×105t，扣除出口1115×106t后国内市场的投放总量为2185×106t，十一五期间,国内又有多条热轧H型钢生产线相继建成或在建,产能进一步扩大。
山东日照H100~ 350mm生产线于2004年初投产;马钢小H型钢和莱钢大H型钢分别于2005年上半年和下半年相继投产,形成配套系列化生产；近期,河北津西钢铁H250~900mm生产线于2006年5月投产；山西长治也在积极建设H型钢生产项目,鞍钢、包钢和攀钢的轨梁轧机进行了万能化改造,也可生产H型钢。
今年1~5月份,攀钢轨梁厂已生产H250~ 250mm、H340~250mm两个品种的H型钢8000t以上。
若以上项目完全投产再加上新项目的增加,到2010年国内H型钢产能预计将超过113×107t。
1钢结构建筑与钢筋混凝土结构建筑相比优势突出1.1经济性能方面的优点（1）自重轻多、高层钢结构自重一般约为8~11kN/m2，约为混凝土结构自重的1/2～3/5，结构自重可降低40%以上。
结构自重减轻，地震作用力变小，结构设计内力进一步减小。
此外，结构自重的减轻，还可以使基础的造价降低，尤其在南方软土地区结构自重降低40%后，基础造价的降低幅度则更为明显。
钢结构本身具有良好的延性,钢材与其他材料相比,强度要高得多,在同样的荷载条件下,钢结构构件截面小、自重轻。
例如在跨度和荷载相同时,普通钢屋架的质量最多只有钢筋混凝土屋架的1/4～1/3。
构件质量轻便于运输和安装。
又因构件质量轻,使其地震作用明显减小,因此就地震破坏的情况分析来说,钢结构建筑明显地优于刚性建筑———砖混结构和钢筋混凝土框架结构。
这一点在美国、日本、中国台湾的地震当中都能得到明显的证明。
而且钢材具有延性,能比较好地消耗地震带来的能量,所以抗震性能好,结构安全度高。
（2）结构面积小与混凝土材料相比，钢结构材料强度高，钢结构柱截面面积小，其外轮廓面积仅为钢筋混凝土柱的1/3，从而可增加建筑有效使用面积。
据统计，一般多、高层建筑中，钢柱的截面面积占建筑面积的3%左右，而混凝土柱的截面面积占建筑面积的7％～9％。
（3）工期短钢结构的施工速度约为混凝土结构施工速度的1.5倍。
一般多、高层钢结构平均每4天可完成一层，而混凝土结构平均每6天才能完成一层。
结构施工周期的缩短，可使整个建筑更早投入使用，缩短贷款建设的还贷时间，从而减少借贷利息。
例如，高档办公楼的投资回收期一般在三年左右，若采用钢结构比采用混凝土可以提前三个月投入使用，则近似地相当于采用钢结构比采用混凝土结构节省投资8%。
（4）减小楼层高度高层建筑内部管道很多，采用钢结构，梁上可以开孔穿越管道。
但是采用混凝土结构，因梁不宜开孔，管道一般需从梁下通过，从而占用一定的建筑空间。
因此，在楼层净高相同的情况下，钢结构的楼层高度可小于混凝土结构的楼层高度。
减小楼层高度，可相应减少外围护墙面积，并节约室内空调所需能源，减少建筑维护、使用费。
另外，在建筑总高度确定的条件下，采用钢结构可比采用混凝土结构多建造几层，从而减少了单位建筑面积的成本。
利用钢材强度高的特点,设计可采用大开间布置,使建筑平面能够合理分隔,灵活方便,创造开放式住宅。
同时适于建筑竖向的夹层、局部错层的改造,可提高空间的利用率。
在相同建筑面积下的建筑空间利用率增加5%～8%,这一点对以建筑面积销售而言是有利的。
而传统结构(砖混结构、砼结构)由于材料性质限制了空间布置的自由,以往开间一般常在3.2m、3.4m、3.6m,如果过大,就会造成板厚、梁高、柱大,出现肥梁胖柱现象,不但影响美观,而且自重增大,增加造价,购房者在二次装饰时,经常由于自行改变墙体位置,增加隐患。
国内外一些大型场馆建筑多采用钢结构。
著名的北京奥运比赛馆“鸟巢”,其主体结构采用的即是巨型网状钢结构。
（5）工程造价和综合经济效益由于钢结构建筑的自重较轻,基础负载也相应减少,因此降低了基础工程的施工难度及造价。
单纯地考虑结构的造价问题,钢结构为混凝土结构造价的2倍左右。
然而,钢结构建筑具有自重轻、强度高、节约基础造价、增加建筑有效使用面积、施工速度快、工期缩短、投资回报快、环境污染少及抗震性能好等优势,采用钢结构建筑甚至具有更好的综合经济效益和社会效益,在房地产企业激烈竞争的今天,它是房地产企业综合实力的集中体现。
当然,钢结构建筑也存在不足的地方:一是钢结构施工对尺寸的误差敏感,尺寸的偏差会引起内力的变化;二是钢结构施工对天气敏感,温度偏差将引起构配件尺寸的变化,同时大风、雨、雪等对钢结构焊接也会产生影响;三是防火、防腐、保温引起的维护工作较多。
钢材比混凝土贵是显然的，如仅考虑工程造价，上部钢结构约为混凝土结构的2倍，从而增加了上部结构的直接投资。
钢结构的工程造价一般由三项费用组成，即主材料费、制作安装费以及防火材料费，三者的粗略比例关系如下：结构工程造价=主材料费(45%)+制作安装费(35%)+防火材料费(20%)钢结构和混凝土结构工程造价的差异，主要由于其制作安装费和防火材料费所占成本份额较大引起的。