試論鋼結構建筑的發展現狀及前景

梁天昊　王勇

摘要：鋼結構有著強度高、韌性好、變形能力強、可靠性高等特點，被廣泛的應用在現代社會各個領域，尤其是在建筑領域，能夠有效的保障建筑結構的性能。文章就鋼結構建筑的發展現狀及前景進行了相關的分析。

關鍵詞：銅結構；發展現狀；前景

隨著建筑行業的發展，鋼結構建筑的應用也越來越普遍。鋼結構建筑相比傳統的混凝土建筑而言，用鋼板或型鋼替代了鋼筋混凝土，強度更高，抗震性更好。并且由于構件可以工廠化制作，現場安裝，因而大大減少工期。由于鋼材的可重復利用，可以大大減少建筑垃圾，更加綠色環保。隨著改革開放和經濟發展，鋼結構工程正從跨度大、多層或高層、耐熱性等要求高的工業建筑足見向民用建筑發展。只有加大鋼結構建筑技術的研究，才能促進鋼結構建筑的普及。

1.鋼結構的概述

鋼結構是主要的建筑結構類型之一，主要由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構件組成。在鋼結構中，各構件或部件之間采用焊縫、螺栓或鉚釘連接的結構，鋼結構有著強度高、自重輕、變性能力強、韌性好、可靠性高等特點，鋼材勻質性以及各向同性好，在建筑工程中應用鋼結構可以有效地提高建筑工程性能，節約建筑工程成本。鋼結構主要由鋼制材料組成，其自重較輕，施工簡便，在建筑工程中應用鋼結構，可以大大地降低工程建設成本，用鋼結構取代混凝土結構，能夠大大的減少砂、石、水泥的使用量，減輕對不可再生資源的破壞。另外，在建筑工程施工過程中，鋼結構可回收，可以減少建筑垃圾。鋼結構抗震性能好，使用靈活，施工時既不需要耗費大量的木材、鋼模板和水，也不會產生強烈的噪音與空氣污染。鋼結構的發展會帶動一系列輕質高強墻體材料的發展，并為綠色建材的發展創造條件。將鋼結構體系用于住宅建筑可充分發揮鋼結構的延性好、塑性變形能力強等特點，使建筑具有優良的抗震抗風性能，大大提高了住宅的安全可靠性。尤其在遭遇地震、臺風災害的情況下，鋼結構能夠避免建筑物的倒塌性破壞。

2.鋼結構建筑的發展現狀

在我國，鋼結構建筑的發展和應用滯后于國外。由于鋼結構建筑的成本比之混凝土結構的建筑稍高，我國鋼結構的使用還主要是高層建筑、公共建筑等大型建筑，鋼結構住宅目前還比較少。伴隨著現代社會的進步與發展，鋼結構的應用也越來越廣泛。在建筑工程中，建筑規模的擴大，鋼結構的使用也日漸普遍，尤其是我國國門的打開，對外交流的日益頻繁，鋼結構建筑取得飛速發展。

2.1鋼結構建筑由中外合作向國產化發展

自改革開放以來，我國與國外之間的交流也越來越頻繁，在這個過程中，我國開始學習國外先進的鋼結構建筑技術，使得我國鋼結構建筑取得了突破性的發展。近年來，我國對鋼結構建筑的研究越來越深入，許多鋼結構建筑的建設我國已經能夠獨立完成，并有著向國際化方向發展的趨勢。

2.2輕型剛結構的發展

隨著我國建筑行業的發展，對建筑結構性能要求也越來越高。當前社會發展形勢下，對節約經濟、環保經濟的號召越來越大，為了響應我國可持續發展戰略的號召，我國已經研究出輕型鋼結構，并廣泛地應用于建筑工程中。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，成為了鋼結構建筑中的重要組成部分。

3.鋼結構建筑的發展前景

3.1加強鋼結構的穩定性設計

近年來，我國鋼結構在使用的過程中，一個比較突出的問題就是鋼結構的穩定性。鋼結構不穩定就會在使用鋼結構的過程中存在很大的安全隱患，造成一些不必要的人員傷亡和經濟損失。為此，在鋼結構建筑未來發展道路上，必須加強鋼結構的穩定性設計。同時，必須加強對高效性能鋼材的研究，這種高效性能鋼材主要指的是鋼材強度比較高，塑性和韌性也比較好，耐火性能優良。只有提高鋼結構的穩定性，才能更好地提高建筑的整體性能。

3.2發展大跨度空間鋼結構建筑

在這個經濟快速發展的社會里，大型建筑、空間建筑逐漸成為現代社會發展的主流，然而就目前來看，我國當前的鋼結構建筑技術還遠遠不能夠滿足這些建筑的需求。大跨度空間鋼結構的形式多樣化，結構輕巧，制作安裝方便，經濟效果比較好。同時，在大跨度空間鋼結構當中，利用了現代預應力技術，不僅使得空間鋼結構體型更加完美，而且也使得鋼結構的經濟性、技術性得到了很好的展現，使得空間鋼結構更有靈活性。為此，在鋼結構建筑未來發展道路上應當要加大跨度空間鋼結構的研究，進而為大型建筑、大跨度空間結構建筑的建設提供保障。

3.3鋼結構建筑設計方法的改進和完善

目前，我國鋼結構建筑的設計方法是以概率理論為基礎的極限狀態設計法，但是這個方法還僅僅是近似概率極限狀態設計法，因為它計算的可靠度還只是構件或某一截面的可靠度，而不是整個結構體系的可靠度，也不適用于在反復荷載或動力荷載作用下的結構的疲勞計算。同時，連接的極限狀態的研究滯后于構件，整體結構的極限狀態人們認識的還不是十分充分。所以，鋼結構設計方法的改進和完善仍是今后一個時期所面臨的主要任務。

3.4加強國際合作

盡管我國鋼結構建筑取得了飛速發展，但是與許多發達國家相比，鋼結構建筑技術還存在一定的差距，在我國的建筑體系中鋼結構建筑所占有的比例是很低的，鋼結構用鋼比例與發達國家的平均比例還有差距。為此，在未來的發展道路上，應當加強國際合作，學習國外先進的鋼結構建筑技術，提高我國鋼結構建筑水平。

3.5發展鋼結構住宅建筑

就目前來看，我國住宅建筑選用的結構主要是混凝土結構，與鋼結構建筑相比，混凝土結構的抗震性能及穩定性較差。隨著鋼結構建筑的發展，鋼結構住宅建筑技術也必將不斷的成熟，大量的適合鋼結構住宅的新材料也將不斷的涌現，同時，鋼結構行業建筑規范、建筑標準也將隨之逐漸完善。為此，發展鋼結構建筑將成為我國建筑行業發展的主要方向。

4.結語

在建筑工程中，鋼結構作為一種常用的結構類型，鋼結構自重較輕、可靠性較高、施工簡單，將鋼結構應用于建筑中符合了我國可持續發展戰略的要求。伴隨著我國建筑行業的發展，鋼結構的應用也越來越廣泛。結構建筑必然會具有十分廣闊的空間，甚至會有可能成為以后建筑體系中的主流。為了更好地促進我國鋼結構建筑的發展，必須不但加大鋼結構建筑的研究，同時加強與發達國家的聯系，學習國外先進的鋼結構建筑技術，進而推動我國鋼結構建筑水平。