一、什么是鋼結(jié)構(gòu)

　　什么是鋼結(jié)構(gòu)，用學(xué)術(shù)語(yǔ)言來(lái)說(shuō)鋼結(jié)構(gòu)是以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu)，是現(xiàn)在主要的建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型之一。鋼材的特點(diǎn)是強(qiáng)度高、自重 輕、整體剛性好、變形能力強(qiáng)，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特別適宜。鋼結(jié)構(gòu)是由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼 柱、鋼桁架等構(gòu)件；各構(gòu)件或部件之間采用焊縫、螺栓或鉚釘連接的結(jié)構(gòu)。

　　1、鋼材韌性，塑性好，材質(zhì)均勻，結(jié)構(gòu)可靠性高，適于承受沖擊和動(dòng)力荷載，具有良好的抗震性能。鋼材內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)均勻， 近于各向同性勻質(zhì)體。鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能比較符合計(jì)算理論。所以鋼結(jié)構(gòu)可靠性高。

　　2、材料強(qiáng)度高，自身重量輕，鋼材強(qiáng)度較高，彈性模量也高。與混凝土和木材相比，其密度與屈服強(qiáng)度的比值相對(duì)較低，因而 在同樣受力條件下鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面小，自重輕，便于運(yùn)輸和安裝，適于跨度大，高度高，承載重的結(jié)構(gòu)。

　　3、鋼結(jié)構(gòu)密封性能好，由于焊接結(jié)構(gòu)可以做到完全密封，可以作成氣密性，水密性均很好的高壓容器，大型油池，壓力管道等 。

　　4、鋼結(jié)構(gòu)耐熱不耐火，當(dāng)溫度在150℃以下時(shí)，鋼材性質(zhì)變化很小。因而鋼結(jié)構(gòu)適用于熱車(chē)間，但結(jié)構(gòu)表面受150℃左右的熱輻 射時(shí)，要采用隔熱板加以保護(hù)。溫度在300℃ -400℃時(shí).鋼材強(qiáng)度和彈性模量均顯著下降，溫度在600℃左，鋼材的強(qiáng)度趨于零。在有特殊防火需求的建筑中，鋼結(jié)構(gòu)必須采用耐火材料加以保護(hù)以提高耐火等級(jí)。

　　5、鋼結(jié)構(gòu)耐腐蝕性差，特別是在潮濕和腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中，容易銹蝕。一般鋼結(jié)構(gòu)要除銹、鍍鋅或涂料，且要定期維護(hù)。對(duì) 處于海水中的海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)，需采用“鋅塊陽(yáng)極保護(hù)”等特殊措施予以防腐蝕。

　　6、鋼結(jié)構(gòu)制造安裝機(jī)械化程度高，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件便于在工廠制造、工地拼裝。工廠機(jī)械化制造鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件成品精度高、生產(chǎn)效率 高、工地拼裝速度快、工期短。鋼結(jié)構(gòu)是工業(yè)化程度最高的一種結(jié)構(gòu)。 

三、鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史

　　我國(guó)早期在鐵結(jié)構(gòu)方面就有卓越的成就，但由于封建制度的束縛，科學(xué)不發(fā)達(dá)，所以我國(guó)2000多年來(lái)長(zhǎng)期停留于鐵制建筑物的水 平。直到19世紀(jì)末，我國(guó)才開(kāi)始采用現(xiàn)代化鋼結(jié)構(gòu)。新中國(guó)成立后，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用有了很大的發(fā)展，不論在數(shù)量上或質(zhì)量上都遠(yuǎn) 遠(yuǎn)超過(guò)了過(guò)去。2000年以后，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)顯著增長(zhǎng)，國(guó)力明顯增強(qiáng)，鋼產(chǎn)量成為世界大國(guó)。2008年前后，在奧運(yùn)會(huì)的推動(dòng)下， 出現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)建筑熱潮，強(qiáng)勁的市場(chǎng)需求，推動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)建筑迅猛發(fā)展，建成了一大批鋼結(jié)構(gòu)場(chǎng)館、機(jī)場(chǎng)、車(chē)站和高層建筑，其中 ，有的鋼結(jié)構(gòu)建筑在制作安裝技術(shù)方面具有世界一流水平，如奧運(yùn)會(huì)國(guó)家體育場(chǎng)等建筑。在設(shè)計(jì)、制造和安裝等技術(shù)方面都達(dá)到 了較高的水平，掌握了各種復(fù)雜建筑物的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)。

四、鋼結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)

　　抗風(fēng)性

　　型鋼結(jié)構(gòu)建筑重量輕、強(qiáng)度高、整體剛性好、變形能力強(qiáng)。建筑物自重僅是磚混結(jié)構(gòu)的五分之一，可抵抗每秒70米的颶風(fēng)，使生 命財(cái)產(chǎn)能得到有效的保護(hù)。

　　抗震性

　　低層別墅的屋面大都為坡屋面，因此屋面結(jié)構(gòu)基本上采用的是由冷彎型鋼構(gòu)件做成的三角型屋架體系，輕鋼構(gòu)件在封完結(jié)構(gòu)性板 材及石膏板之后，形成了非常堅(jiān)固的"板肋結(jié)構(gòu)體系"，這種結(jié)構(gòu)體系有著更強(qiáng)的抗震及抵抗水平荷載的能力，適用于抗震烈度為 8度以上的地區(qū)。

　　隔音性

　　隔音效果是評(píng)估住宅的一個(gè)重要指標(biāo)，輕鋼體系安裝的窗均采用中空玻璃，隔音效果好，隔音達(dá)40分貝以上；由輕鋼龍骨、保溫 材料石膏板組成的墻體，其隔音效果可高達(dá)60分貝。

　　保溫性

　　采用的保溫隔熱材料以玻纖棉為主，具有良好的保溫隔熱效果。用以外墻的保溫板，有效的避免墻體的“冷橋”現(xiàn)象，達(dá)到了更 好的保溫效果。100mm左右厚的R15保溫棉熱阻值可相當(dāng)于1m厚的磚墻。

　　健康性

干作業(yè)施工，減少?gòu)U棄物對(duì)環(huán)境造成的污染，房屋鋼結(jié)構(gòu)材料可100%回收，其他配套材料也可大部分回收，符合當(dāng)前環(huán) 保意識(shí)；所有材料為綠色建材，滿足生態(tài)環(huán)境要求，有利于健康。

　　耐久性

　　輕鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)全部采用冷彎薄壁鋼構(gòu)件體系組成，鋼骨采用超級(jí)防腐高強(qiáng)冷軋鍍鋅板制造，有效避免鋼板在施工和使用過(guò)程 中的銹蝕的影響，增加了輕鋼構(gòu)件的使用壽命。結(jié)構(gòu)壽命可達(dá)100年。

　　舒適性

　　輕鋼墻體采用高效節(jié)能體系，具有呼吸功能，可調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣干濕度；屋頂具有通風(fēng)功能，可以使屋內(nèi)部上空形成流動(dòng)的空氣間 ，保證屋頂內(nèi)部的通風(fēng)及散熱需求。

五、鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)

　　優(yōu)勢(shì)

　　1、鋼結(jié)構(gòu)住宅比傳統(tǒng)建筑能更好的滿足建筑上大開(kāi)間靈活分隔的要求，并可通過(guò)減少柱的截面面積和使用輕質(zhì)墻板，提高面積 使用率，戶內(nèi)有效使用面積提高約6%。

　　2、節(jié)能效果好，墻體采用輕型節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)化的C型鋼、方鋼、夾芯板，保溫性能好，抗震度好。節(jié)能50%，

　　3、將鋼結(jié)構(gòu)體系用于住宅建筑可充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的延性好、塑性變形能力強(qiáng)，具有優(yōu)良的抗震抗風(fēng)性能，大大提高了住宅的安 全可靠性。尤其在遭遇地震、臺(tái)風(fēng)災(zāi)害的情況下，鋼結(jié)構(gòu)能夠避免建筑物的倒塌性破壞。

　　4、建筑總重輕，鋼結(jié)構(gòu)住宅體系自重輕，約為混凝土結(jié)構(gòu)的一半，可以大大減少基礎(chǔ)造價(jià)。

　　5、施工速度快，工期比傳統(tǒng)住宅體系至少縮短三分之一，一棟1000平米只需20天、五個(gè)工人方可完工。

　　6、環(huán)保效果好。鋼結(jié)構(gòu)住宅施工時(shí)大大減少了砂、石、灰的用量，所用的材料主要是綠色，100%回收或降解的材料，在建筑物 拆除時(shí)，大部分材料可以再用或降解，不會(huì)造成垃圾。

　　7、以靈活、豐實(shí)。大開(kāi)間設(shè)計(jì)，戶內(nèi)空間可多方案分割，可滿足用戶的不同需求。

　　8、符合住宅產(chǎn)業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的要求。鋼結(jié)構(gòu)適宜工廠大批量生產(chǎn)，工業(yè)化程度高，并且能將節(jié)能、防水、隔熱、門(mén)窗等先 進(jìn)成品集合于一體，成套應(yīng)用，將設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工一體化，提高建設(shè)產(chǎn)業(yè)的水平。

　　劣勢(shì)

　　1、復(fù)雜性

　　鋼結(jié)構(gòu)工程項(xiàng)目施工質(zhì)量問(wèn)題的復(fù)雜性，主要表現(xiàn)在引發(fā)質(zhì)量問(wèn)題的因素繁多，產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題的原因也復(fù)雜，即使是同一性質(zhì)的 質(zhì)量問(wèn)題，原因有時(shí)也不一樣，從而質(zhì)量問(wèn)題的分析、判斷和處理增加了復(fù)雜性。例如焊接裂縫，其既可發(fā)生在焊縫金屬中，也 可發(fā)生在母材熱影響中，既可在焊縫表面，也可在焊縫內(nèi)部；裂縫走向既可平行于焊道，也可垂直于焊道，裂縫既可能是冷裂縫 ，也可能是熱裂縫；產(chǎn)生原因也有焊接材料選用不當(dāng)和焊接預(yù)熱或后熱不當(dāng)之分。

　　2、可變性

　　鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量問(wèn)題還將隨著外界變化和時(shí)間的延長(zhǎng)而不斷地發(fā)展變化，質(zhì)量缺陷逐漸體現(xiàn)。例如，鋼構(gòu)件的焊縫由于應(yīng)力 的變化，使原來(lái)沒(méi)有裂縫的焊縫產(chǎn)生裂縫：由于焊后在焊縫中有氫的活動(dòng)的作用便可產(chǎn)生延遲裂縫。又如構(gòu)件長(zhǎng)期承受過(guò)載，則鋼構(gòu)件要產(chǎn)生下拱彎曲變形，產(chǎn)生隱患。

　　3、嚴(yán)重性

　　鋼結(jié)構(gòu)工程項(xiàng)目施工質(zhì)量問(wèn)題的嚴(yán)重性表現(xiàn)在：一般的，影響施工順利進(jìn)行，造成工期延誤，成本增加，嚴(yán)重的，建筑物倒塌，造成人身傷亡，財(cái)產(chǎn)受損，引起不良的社會(huì)影響。

　　4、頻發(fā)性

　　由于我國(guó)現(xiàn)代建筑都是以混凝土結(jié)構(gòu)為主，從事建筑施工的管理人員和技術(shù)人員對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的制作和施工技術(shù)相對(duì)比較生疏，以民工為主的具體施工人員更不懂鋼結(jié)構(gòu)工程的科學(xué)施工方法，導(dǎo)致施工過(guò)程中的事故時(shí)常發(fā)生。

六、鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展前景

　　中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)在近10余年期間發(fā)展迅速，已成為全球鋼結(jié)構(gòu)用量最大、制造施工能力最強(qiáng)、產(chǎn)業(yè)規(guī)模第一、企業(yè)規(guī)模第一的鋼 結(jié)構(gòu)大國(guó)。

　　鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)：須重視“十二五”發(fā)展

　　各地重大鋼結(jié)構(gòu)工程的成功建設(shè)，說(shuō)明我國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)綜合技術(shù)水平已處于國(guó)際先進(jìn)水平。但我國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)在信息化、自動(dòng)化 、標(biāo)準(zhǔn)化、科研創(chuàng)新方面同發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有不小的差距。2011年是國(guó)家“十二五”規(guī)劃起始之年，國(guó)家有關(guān)部委、行業(yè)協(xié)會(huì)及 企業(yè)集團(tuán)、鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)都在進(jìn)行調(diào)研、分析市場(chǎng)及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。國(guó)家發(fā)改委、工信部、科技部也正在研究有關(guān)戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè) 確定和規(guī)劃目標(biāo)，對(duì)具有國(guó)際先進(jìn)水平、自主創(chuàng)新能力強(qiáng)、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力強(qiáng)大并可以占領(lǐng)更多市場(chǎng)的產(chǎn)業(yè)，將列入規(guī)劃并給予支 持、扶持政策。機(jī)遇也是挑戰(zhàn)，我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)能否上臺(tái)階、上規(guī)模，“十二五”期間的發(fā)展至關(guān)重要。

　　中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)經(jīng)過(guò)調(diào)查研究，在聽(tīng)取有關(guān)專(zhuān)家意見(jiàn)和建議后，草擬了《關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)在國(guó)家“十二五”規(guī)劃的戰(zhàn)略思考及建 議草案》，在征求有關(guān)人員的意見(jiàn)后，協(xié)會(huì)將組織有關(guān)專(zhuān)家具體落實(shí)、完善，以促進(jìn)“十二五”期間鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)取得更大發(fā)展。

　　鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)由于其經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的優(yōu)越性、低碳減排、循環(huán)經(jīng)濟(jì)以及可工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，能更好的適應(yīng)并滿足當(dāng)前我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要，也將成為具有市場(chǎng)廣闊、企業(yè)眾多、創(chuàng)新不斷、充滿蓬勃生機(jī)的新興產(chǎn)業(yè)之一。