簡述我國鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展現(xiàn)狀及前景

摘要：建筑為人們提供了生存空間及生產(chǎn)空間，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、科技的創(chuàng)新，人們對建筑的所需也產(chǎn)生了較大的轉(zhuǎn)變，對建筑的使用期限乃至安全性與穩(wěn)定性給予了全新的標(biāo)準(zhǔn)。文章對我國鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展現(xiàn)狀及前景進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)建筑；發(fā)展現(xiàn)狀；發(fā)展前景；鋼結(jié)構(gòu)創(chuàng)造技術(shù)；大跨度鋼結(jié)構(gòu) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TU391 文章編號：1009-2374（2016）21-0103-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.21.050

當(dāng)前，鋼結(jié)構(gòu)建筑已經(jīng)大量使用在民用建筑以及廠房建設(shè)當(dāng)中，鋼結(jié)構(gòu)在建筑領(lǐng)域里展現(xiàn)出尤為重要的姿態(tài)。因為鋼結(jié)構(gòu)自身具有施工便利以及性能穩(wěn)固的特征，因此在建筑行業(yè)的使用范圍廣泛，被用戶所喜愛，具備較好的應(yīng)用價值以及發(fā)展前景。在當(dāng)前的技術(shù)環(huán)境中，探尋鋼結(jié)構(gòu)建筑，讓鋼結(jié)構(gòu)建筑可以在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中展現(xiàn)出其自身的作用，成為了建筑行業(yè)關(guān)注的內(nèi)容。本文通過對鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，從而探討鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展現(xiàn)狀，以此論述鋼結(jié)構(gòu)建筑的前景，加快鋼結(jié)構(gòu)建筑的高速發(fā)展。

1 鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 鋼材的發(fā)展現(xiàn)狀

鋼材的發(fā)展成為了鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展的重要內(nèi)容，為了符合建筑市場的需求，成品鋼材會逐步向品種齊全、材料標(biāo)準(zhǔn)化的方向邁進(jìn)。國產(chǎn)的建筑鋼結(jié)構(gòu)不論在鋼的數(shù)量、品種乃至品質(zhì)方面均呈現(xiàn)出迅猛的發(fā)展勢頭，為鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展提供了重要的環(huán)境。其他鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)的型鋼和涂鍍層鋼板的產(chǎn)量均顯著增加，產(chǎn)品的品質(zhì)也有了顯著的提升，具有較大的抗火、抗候鋼、超薄熱軋H型鋼等相應(yīng)的新型鋼已經(jīng)逐步運(yùn)用于工程當(dāng)中，為鋼結(jié)構(gòu)建筑的未來做好鋪墊。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工方法的發(fā)展現(xiàn)狀

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的規(guī)范在持續(xù)完善當(dāng)中，這也為我國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的設(shè)計人員提高專業(yè)素養(yǎng)給予了有效的保障，并且計算機(jī)技術(shù)適合使用的各種形式的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件已經(jīng)逐步被研發(fā)出來。近些年以來，我國在鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)方面，有了較大的進(jìn)步，比如跨度較大的吊裝滑移技術(shù)、具備智能系統(tǒng)的微機(jī)液壓整體提升技術(shù)、在鋼結(jié)構(gòu)施工安裝當(dāng)中使用的軟件仿真模擬技術(shù)等。在已經(jīng)存在的鋼結(jié)構(gòu)建筑當(dāng)中，就存在諸多典型的成功案例，比如廣州的白云國際機(jī)場旅客航站樓的雙胎架滑移、哈爾濱的體育會展中心中屋蓋滑移等。透過三維實時動態(tài)仿真，將各類構(gòu)建裝配以及吊裝測試乃至優(yōu)化施工的過程基本完成，還可以預(yù)先發(fā)覺施工方案內(nèi)存在的問題并及時給予修改，省去了工地試拼裝的程序，達(dá)到了事半功倍的成效。

1.3 我國鋼結(jié)構(gòu)建筑當(dāng)前的成績

在我國鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展當(dāng)中，“鳥巢”因其較大的跨度、結(jié)構(gòu)奇特而令人為之震撼，其與“水立方”遙相呼應(yīng)，體現(xiàn)出我國鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)秀的技術(shù)，并且正在向世界大跨步邁進(jìn)，尤其將這樣的技術(shù)運(yùn)用于奧運(yùn)會當(dāng)中，更加被世界所認(rèn)可。這兩項建筑結(jié)合了新、奇、精致、漂亮、宏偉于一體，對世界展現(xiàn)我國當(dāng)前建筑鋼結(jié)構(gòu)的絢麗答卷。

2 鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展的必然性

在我國全面建設(shè)小康社會步伐提速并深入的前提下，資源的剛性所需逐漸增大，廢棄物的產(chǎn)量愈發(fā)增多，使經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)保相互間的矛盾逐漸惡化，建筑行業(yè)的發(fā)展和資源環(huán)境相互間的問題愈發(fā)明顯。在城鎮(zhèn)化的建設(shè)當(dāng)中，水泥與鋼材的耗費量以及產(chǎn)生的建筑垃圾量令人驚恐。此種通過犧牲環(huán)境而求發(fā)展的傳統(tǒng)方式已經(jīng)無法再繼續(xù)前進(jìn)，想要完成建筑的可持續(xù)發(fā)展，則需找出真正健康的發(fā)展形勢，因此集約化、智能化、低碳化的鋼結(jié)構(gòu)建筑隨之產(chǎn)生。

鋼結(jié)構(gòu)建筑的綠色化自身具備龐大的承載力，這不但指工程自身，還包含了生態(tài)層面的承載能力，具備較輕的自重、快速施工、良好的質(zhì)量、較低的耗費等優(yōu)越性，以此符合綠色建筑在節(jié)省土地、節(jié)省水、節(jié)省電、節(jié)省耗材、節(jié)省能源的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，而且可以在建筑的整個使用過程中完成節(jié)約資源和低碳環(huán)保，完成資源優(yōu)化配置與循環(huán)運(yùn)用，成為不但可以保障資源不會枯竭，還可以呈現(xiàn)出生態(tài)保護(hù)的新型建筑發(fā)展形勢。鋼結(jié)構(gòu)建筑運(yùn)用工業(yè)化、現(xiàn)代化、標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)形式，屬于資源節(jié)約型的良好的建筑形式，可以構(gòu)成循環(huán)型的建筑工業(yè)化產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)。

3 我國鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展性

當(dāng)前時期，因為我國具備較為完善的標(biāo)準(zhǔn)、法律和規(guī)范，鋼結(jié)構(gòu)的建筑設(shè)計在軟硬件方面也較為完善，鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的研究水準(zhǔn)全面提升，設(shè)計人員和建設(shè)人員在教育培訓(xùn)機(jī)制方面較為完善，為發(fā)展較好的企業(yè)起到了良好的帶頭作用，我國的鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展已經(jīng)頗具規(guī)模，并且具備良好的發(fā)展空間。

比如對于“上海中心”而言，在2014年，“上海中心”得以竣工，為上海打造了全新的高度。如此一座驚人的建筑在主體結(jié)構(gòu)方面使用了鋼結(jié)構(gòu)。與其相鄰的金茂大廈以及上海環(huán)球金融中心這兩項著名的建筑均使用了鋼結(jié)構(gòu)。三座著名建筑之所以均采用了鋼結(jié)構(gòu)，是因為鋼結(jié)構(gòu)龐大的優(yōu)勢：鋼結(jié)構(gòu)具備了較高的強(qiáng)度、較輕的自重、良好的抗震性能、有利于工業(yè)化的生產(chǎn)、可以循環(huán)使用，所以鋼結(jié)構(gòu)建筑成為了當(dāng)前時期推崇的一個主要建筑類型。上海作為我國鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的發(fā)源地，我國鋼結(jié)構(gòu)建筑企業(yè)當(dāng)中，最早的則為大寶鋼鐵建筑廠，起源于1922年。隨著改革開放以后，最早的鋼結(jié)構(gòu)大樓則為上海金沙江大酒店，在1985年動工，成為上海首幢通過自己打造并運(yùn)用的國產(chǎn)H型鋼制作安裝的高層結(jié)構(gòu)建筑。

在“十五”以及“十一五”期間，上海的鋼結(jié)構(gòu)建筑也逐步朝著民用住宅前進(jìn)，在上海市中心的中福城小區(qū)，就屬于鋼結(jié)構(gòu)住宅小區(qū)。在2010年上海舉辦的世博會當(dāng)中，上海鋼結(jié)構(gòu)建筑的運(yùn)用已經(jīng)達(dá)到了全新的階段，在上海世博園內(nèi)，建筑鋼結(jié)構(gòu)使用的鋼材總量為15萬噸，而中國館的高度約為70米，屋頂周邊的長度為138米，懸挑在33米，使用了2.3萬噸的鋼量，構(gòu)建總數(shù)達(dá)到了9000多件，而打造這樣一個優(yōu)秀的作品僅用了100天，彰顯出鋼結(jié)構(gòu)建筑環(huán)保、快速施工、綠色的特點。當(dāng)前我國的住宅建筑中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑依然占據(jù)了所有城市住宅結(jié)構(gòu)體系中的90%以上。未來鋼結(jié)構(gòu)住宅會變成中國住宅的主要趨勢，并且具有較大的發(fā)展空間。

4 鋼結(jié)構(gòu)建筑的應(yīng)用前景

當(dāng)前，鋼結(jié)構(gòu)雖然大量涌現(xiàn)，可是從整體而言鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國尚處于發(fā)展時期，依舊具有諸多需要開發(fā)的方面。鋼結(jié)構(gòu)建筑具有良好的發(fā)展前景，主要表現(xiàn)在以下三點：

4.1 鋼結(jié)構(gòu)本身的特點可以較好地符合建筑發(fā)展所需

鋼結(jié)構(gòu)具備自重輕、強(qiáng)度高的特征，因此鋼結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于一些跨度較大、負(fù)荷較重的建筑。這是由于磚混及混凝土建筑并不具有這些優(yōu)勢，因此在建筑當(dāng)中使用鋼結(jié)構(gòu)能夠有效減少建設(shè)時間，最大程度減少施工成本，提高施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。近些年來，我國時常出現(xiàn)地震，對人們的生命財產(chǎn)安全造成嚴(yán)重的影響，處理好建筑抗震問題則成為當(dāng)前建筑行業(yè)所注重的方面。鋼結(jié)構(gòu)建筑存在良好的抗震性，這是由于鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)力幅度具備良好的韌性及彈性，不會由于突然加大的重量而導(dǎo)致斷裂。對于東南亞以及日本等一些地震高發(fā)地而言，鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)變成建筑施工的首要選擇，獲得了當(dāng)?shù)匕傩蛰^高的認(rèn)可，并且多次體現(xiàn)出鋼結(jié)構(gòu)建筑在地震中所受的破壞度最小。由于鋼結(jié)構(gòu)建筑在高速發(fā)展階段，當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)建筑已經(jīng)處于標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)時期，鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量愈發(fā)穩(wěn)定，施工技術(shù)要求較低，并且勞動強(qiáng)度也較低，施工人員僅需在施工當(dāng)中嚴(yán)格安裝螺栓、焊接就可以將施工完成，較大層面地縮短了施工的周期。

4.2 高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)對鋼結(jié)構(gòu)建筑的旺盛需求

由于我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，推動了房地產(chǎn)行業(yè)快速發(fā)展，愈來愈多的人想要購買商品房，這令房地產(chǎn)建設(shè)的速度顯著提高。并且由于我國在國際當(dāng)中的影響力逐漸提高，使得我國在承辦一些國際賽事上的機(jī)會越來越多，從而增加了制作高規(guī)格、大跨度建筑項目的機(jī)會，鋼結(jié)構(gòu)在建筑行業(yè)中具有諸多優(yōu)勢，從而需求更加旺盛。大型建筑不止需要較高的工程質(zhì)量，也對建筑空間的利用率提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)，但傳統(tǒng)建筑方式則較難符合這些標(biāo)準(zhǔn)。

不論作為磚混結(jié)構(gòu)，還是混凝土結(jié)構(gòu)的建筑，由于施工時間過長、結(jié)構(gòu)跨度受到限制等，通常較難符合工期短、大跨度這些要求，而鋼結(jié)構(gòu)卻恰好可以符合這一標(biāo)準(zhǔn)。針對當(dāng)前我國體育場館的建設(shè)狀況而言，幾乎一切大型場館均使用了鋼結(jié)構(gòu)建筑體系，有些較大的廠房也普遍運(yùn)用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行建設(shè)，這種對鋼結(jié)構(gòu)的高度所需，會在此后較長階段進(jìn)行延續(xù)，所以鋼結(jié)構(gòu)還具有十分美好的發(fā)展前景。

4.3 國家在鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展方面給予鼎力支持

建筑行業(yè)屬于污染耗能的大型行業(yè)，我國的經(jīng)濟(jì)在發(fā)展當(dāng)中面臨著嚴(yán)峻的污染問題，如何降低建筑能耗并降低環(huán)境污染的程度成為當(dāng)前建筑行業(yè)所關(guān)注的方向。

5 結(jié)語

總而言之，當(dāng)前的建筑越來越多開始使用大跨度的鋼結(jié)構(gòu)，跨度較大的鋼結(jié)構(gòu)創(chuàng)造技術(shù)也愈發(fā)醇熟，而且由于新材料的研發(fā)以及新技術(shù)的使用，大跨度鋼結(jié)構(gòu)對于經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性乃至先進(jìn)性等方面均具有長遠(yuǎn)發(fā)展，可是當(dāng)前依舊有諸多設(shè)計與技術(shù)方面的問題亟待解決，在施工當(dāng)中依舊存在許多需要探索的施工工藝。希望通過對鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展現(xiàn)狀及前景的分析，為建筑行業(yè)的發(fā)展引導(dǎo)方向。

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作者簡介：韓文芳（1987-），男，江西南昌人，身份證號：362201198702124057，研究方向：結(jié)構(gòu)工程。

（責(zé)任編輯：小 燕）