钢结构在现代建筑的应用现状与发展前景

摘要：钢结构由于拥有强度高、抗震性能好、建设周期短、技术含量高、可回收再利用等特点，在房屋建筑中广泛运用。同时国家也制定一些产业扶持政策，大力推广、发展建筑钢结构。本文对于钢结构在现代建筑中的应用现状与发展前景进行了深入浅出的论述。

文献标识码：A

文章编号：1671-864X（2015）03-0099-01

一、引言

近年来，高层钢结构大量进入民用建筑领域，使得钢建在技术上更加成熟，质量上更加稳定。可以说，钢结构在未来的应用十分广泛，现在新建的工业厂房的车间都是用钢结构做的，以前的预制和现在车间厂房已满足不了现在的造价低、施工方便、工期短、跨度大的优点。同时像鸟巢高层超高层建筑的发展也加速和影响钢结构的发展。现在我们的工业建筑正面临发展和去旧换的阶段。发展前景十分乐观。

二、钢结构在现代建筑中的应用现状

新中国成立后，钢结构就在大跨重型工业厂房、大型公共建筑和高耸结构中得到了应用。尤其是近20年来，钢结构更加广泛应用于土木工程的公共建筑中，比如沈阳桃仙国际机场屋盖，北京天文馆新馆工程等，我国目前不仅能生产各种类型的建筑钢材，同时钢材生产的新技术、新工艺、新产品日益也增多，如：彩钢压型板、彩钢复合板、彩钢扣板、拱形厂房及彩钢制品等的生产，使建筑结构充满现代化时代气息，实际证明钢结构建筑在我国更具有广阔的发展前景。

（一）发达国家普遍将钢结构运用于小高层及高层住宅

型钢柱、H型钢钢骨砼柱、方管钢柱、圆管柱和钢管砼柱较多；梁一般采用H型钢；梁柱的节点连接采用高强螺栓或焊接或两者并用。楼板一般为钢承板现浇组合楼板，围护结构主要采用轻型节能标准化预制墙板。防火主要采用防火涂料或防火板包覆。

（二）工业发达国家普遍将钢结构运用于住宅

澳大利亚、日本的钢框架住宅占住宅数量的50%，美国钢框架住宅约占住宅总量的20%，芬兰、瑞典、丹麦以及法国均已形成了相当规模的产业化钢结构住宅体系。由于人类文化生活不断提高，对高层、大跨度建筑的要求也就越来越高。而钢结构本身具备自重轻、强度高、施工快等独特优点，因此对高层、大跨度，尤其是超高层、超大跨度，采用钢结构更是非常理想。

三、钢结构在现代建筑中的发展前景

（一）钢结构住宅的不断发展

发展钢结构住宅是最容易实现产业化的生产方式之一，它也最符合国家保护耕地、节约能源的产业技术政策。当前，我国城乡居民的住房需求已从追求生存空间的数量型转向数量、质量并重时期，推进住宅产业现代化，用现代科学技术加速改造传统的住宅产业，从而提高住宅质量，是实现住宅生产方式由粗放型向集约型转变的重大举措。

目前，我国钢结构住宅产业已进入一个新的发展阶段，有关规范和标准已经出台，国内钢材产量充足，有了一批钢结构住宅试点与示范的建设经验和科技成果，钢结构住宅的发展已具备了较好的物质和技术基础。当然，在钢结构住宅发展方面，还有一些技术问题有待解决。钢结构住宅的推广还需要做大量的工作，完善不同类型结构设计规范和施工技术标准，研制新型的轻质保温墙体材料以及与住宅部品的配套问题，同时还要广泛宣传开发轻钢住宅的益处，让更多的开发商、设计师和用户认识了解钢结构住宅的优点。

（二）钢结构的设计表现

钢结构建筑设计的构思成功关键所在是技术构思与表现，在方案设计的深化中，需要同结构工程师，设备工程师，甚至包括机械工程师密切配合。此时技术表现是自然而然的事情，无论是空间形式，形式体量还是构造节点对其建筑设计与表现影响都是很重要的。

1.钢结构建筑设计的技术表现

建筑形象的构思是一个概念形象的创作过程，是建筑创作的难点之一，也是建筑设计中备受关注的核心问题之一。回顾工业革命以来建筑与科学技术关系的发展，可以明显地发现建筑对技术变革反应的迟滞性，这从一个侧面反映了建筑学在社会文化当中的深层地位，以及建筑学与人的生活方式的密切联系。另外现代方兴未艾的信息革命正在广泛地渗透并涉及社会活动的每个领域，使现代科学思维被融入到建筑设计中，新项目的规划、建筑和景观设计方法发生了巨大的变化。建筑设计的宗旨也从单纯的追求美发展到追求问题的合理解决，从根本上改变了人们以往对建筑的认识和设计方式，并最终影响了人类千百年来形成的传统建筑观，比如高技派建筑就是其主要代表，其以精致的节点和精细的加工来体现高超的技艺，以更高的工艺水平来设计和“制造”建筑。

2.钢结构建筑细部设计有较高要求

钢结构建筑设计的复杂化与精致度要求越高，对细部设计的要求也越高。因为细部设计决定一个地方最终是否得到确认及其质量。在现代钢结构建筑中，各种金属结构杆件，连接金属杆件的节点细部，常常暴露在外，使建筑带有强烈的科技感，比如：建于1977年法国的巴黎蓬皮杜艺术与文化中心，它的钢柱、钢梁、桁架等结构构件都裸露在外，从中不仅体现出技术美，而且体现出人的智慧和能力。因而，对钢结构建筑来说细部质量保持较高的设计要求是非常重要的，在钢结构建筑中应受到特别重视。

3.建筑策划是钢结构建筑设计与表现的影响因素

因为钢结构建筑设计具有建筑设计的一般属性，建筑师不是随心所欲在作设计，业主设计任务书对建筑师的平面和设计构思等发生的作用是重大的。客户希望设计师有更好的业绩，而且希望在其最终产品的确定过程中，设计师和市场专家都能更高效的参与决策。在这个阶段，建设项目更强调整体设计、更强调专业设计师、市场专家及开发商之间的协调，设计过程包括了持续的信息和知识的交流与整合。

此外，钢结构应用中还需要注意几个问题，主要有：（1）钢结构中建筑设计的防火问题；（2）钢结构中建筑设计的防腐问题；（3）钢结构中建筑物理问题。

四、结语

总之，钢结构由于具有自重轻，承载力大，良好的弹塑性性能，抗震性能好等优点，被广泛地应用在重工业厂房、超高层建筑、大型公共建筑（大会堂，大剧院等）、大跨度结构（如大型体育场馆等）、桥梁以及各种特种结构中。随着我国国民经济的日益发展，钢结构有着极其广阔的发展前景。