思越木结构|钢结构应用现状及发展趋势分析

钢结构分为建筑钢结构、桥梁钢结构等，与目前建筑领域常用的钢筋混凝土结构相比，钢结构具有强度高、工程造价低、自重轻、工期短等优点。可以在工厂制造。 还有如此多的优点，受到广泛重视并迅速发展。 从重大工程、标志性建筑的钢结构使用到钢结构的广泛应用，呈现出前所未有的繁荣景象。

1、钢结构应用现状

高层重型钢结构

高层钢结构建筑常常被视为城市地标。 20世纪80年代以来，已建成或在建的高层钢结构超过100座，总面积约800万平方米，钢材消耗量超过80万吨。

北京、上海等地在建和新建的高层钢结构建筑有十多座。 例如：上海中心大厦（在建，632米）、上海环球金融中心（101层，高492米，用钢6.5万吨）； 北京电视中心（建筑面积18.3万平方米，层高41层，227.05m，用钢量3.8万吨）； 国贸中心三期（建筑面积54万平方米，高度330m）； 中央电视台新大楼等（建筑面积5万平方米，高度234m，钢材消耗12.8万吨）。 全国每年新建高层钢结构建筑2-300万平方米，使用钢材约45万吨。

大跨度、空间钢结构

近年来，以网架、网壳为代表的空间结构不断大量发展，不仅应用于民用建筑，还应用于工业厂房、机库、码头、体育场馆、展览中心、大剧院、博物馆等。钢结构用量较大的工业厂房有曹妃甸钢基地、上海江南造船基地等，代表性场馆如2008年北京奥运会国家体育场（场馆）、2010年上海世博会场馆（钢结构用量达到30万吨以上） ）和2010年亚运会。 广州、济南全运会、深圳大运会、南阳全国农运会等城市建设的体育场馆。 据中国钢结构协会空间结构分会统计：近年来网架、网壳产量趋于稳定，年产量1500套，占地面积约250万平方米，产量约7万吨使用的钢材。 钢结构所用钢材品种、规格多样。 具有品种多、用量大、强度高的特点。 主要品种有：Q235C、Q345C、390D（用于地下预埋桩）、Q345GJ、Q420、Q460等。

随着悬索膜张拉结构的深入研究开发和工程应用的推广。 预应力空间结构开始应用。 一大批新型钢结构建筑、构筑物不断涌现，如杭州雷锋塔、海南世纪塔、广州新电视塔（高610米，用钢4万吨）、昆明世博艺术广场膜结构等。 悬索和膜结构目前正处于开发阶段，并未大量使用。 国内有多家膜结构工程公司，负责许多体育场馆、机场、公园和街道景观的设计和施工。 目前高、中阻隔膜材料仍需进口（如PTFE、ETFE）。

轻钢结构

与重钢结构相比，轻钢结构包括门式刚架、拱形波纹钢屋盖结构等，主要应用于轻工业厂房、棉粮仓库、码头及保税区仓库、农产品、建材、家具等交易市场、体育场馆、展览馆及活动房屋、加层建筑等类型。用钢量一般在30-40kg/㎡左右（不含钢筋用量）。 全国每年新建轻钢房屋800万平方米，使用钢材约20万吨。

钢-混凝土组合结构

钢-混凝土组合结构是充分发挥钢与混凝土各自优点的合理组合。 不仅具有优良的静态和动态性能，而且可以节省大量钢材，降低工程成本，加快施工进度，环境污染少。 符合我国建筑结构的发展方向。 它在我国发展很快，已广泛应用于冶金、造船、电力、交通等部门的建设。 还以迅猛的势头进军桥梁工程和高层、超高层建筑领域。

高层建筑方面，已建成完全采用组合结构的超高层建筑——深圳赛格广场大厦。 高291.6m，是世界上最高的钢-混凝土组合结构。 全国已建成40多座采用组合结构的高层建筑。 已建成组合结构拱桥300多座。

钢结构住宅

采用钢结构建造的住宅重量约为钢筋混凝土住宅的1/2，可以满足较大住宅空间的需要。 使用面积比钢筋混凝土住宅高出约4%。 钢材可回收利用，施工和拆除过程中对环境污染较小，符合国家推动住宅产业化、发展节能节地住宅的政策。

我国是目前最大的建筑市场，年均房屋建筑面积约20亿平方米（2009年房屋建筑面积达到32亿平方米），其中钢结构约占2-3%，而广大大部分为钢筋混凝土结构和砖砌结构。 混凝土结构，还有少量木结构、砖石结构和土坯房。 每年近8亿平方米的城镇住宅建设也是如此。 钢结构建筑在我国整个建筑业中所占比重不足5%，而发达国家已达到50%以上。 住宅钢结构潜在的发展空间非常大。 目前，北京、上海、天津、河北、武汉、青岛等地已建设低层、多层、高层钢结构住宅试点示范工程。 已建成面积超过500万平方米，使用钢材约20万吨。 宝钢在钢结构住宅产业化方面投入了大量资金和科研人员，在武汉、沉阳等地设计建造了多个钢结构示范住宅项目。 2007年，在武汉市汉阳区建设钢结构示范住宅项目——数码城。 保障性住房小区符合世界钢铁协会“国际民用建筑钢结构工程”的技术要求。 此外，宝钢为四川地震灾区提供的60万余套活动板房作为过渡安置房，完成了活动板房材料利用试点。

桥梁钢结构

各大城市都把桥梁等交通基础设施建设作为经济发展的重要基础。 斜拉桥采用钢结构较多，主要有钢箱、拉索、桥塔等部分。 600米以上特大桥均为钢结构桥梁。 “十一五”前三年，平均新建桥梁3万座/2016年，年均钢材消耗量1300万吨。 据统计，目前在建高速公路上有3480座混凝土桥梁可改建为钢结构。 钢结构改建将净增加钢材消耗546万吨。 截至2008年底，全国59万座桥梁中钢结构桥梁不足1%。 与美国60万座桥梁中钢结构桥梁占比33%相比，日本钢结构桥梁占13万座桥梁的41%，差距较大。 中国第一座全钢结构桥塔是南京三桥。 仅桥塔用钢量就达到14400吨？ 香港昂船洲大桥（长1018米）和苏通长江大桥（长1088米）占据世界最大的两座斜拉桥。 到2015年，我国将修建5座海峡大桥，总用钢量达到625万吨。

2、钢结构行业的差距及未来趋势

目前，我国钢结构行业用钢仅占全国钢材总产量的4%左右，远远落后于发达国家10%左右的比例。 国内钢材基本能满足钢结构加工的需要，但在具体规格和性能方面与国外相比仍有差距，如高强、大规格和超厚H型钢、高目前，日本正在推广使用强度Q690级钢材在建筑和桥梁中的应用，并已成熟采用Q960机械钢。

钢结构的发展不断推动高性能钢材的发展。 目前正在修订的国家标准《钢结构设计规范》拟将Q390、Q420、Q460纳入规范，改变长期采用Q235、Q345作为主要结构钢材的做法。 情况。

我国钢结构产量约2300万吨，产值超过3000亿元。 钢结构总量将保持每年9%-10%的增长速度。 到2015年，将翻一番，达到50-6500万吨，占全国总量的10%。 占全国粗钢产量的10%，钢结构房屋建筑约占全国房屋建筑总量的15-20%。

未来一段时期，国内钢材产品品种、质量、规格不仅要满足国内外钢结构的发展需要，而且要在相关领域高性能钢材的应用和发展上走在世界前列； 钢结构产品、配件、配套技术产品已达到国际先进水平。 重点关注钢结构住宅、钢结构桥梁及非标、成套装备制造（包括新能源风电、核电、智能电网、三合一、海洋工程钢结构网络等）潜在市场及发展自主创新技术，推动钢结构房屋建筑质量全面提升，提高建筑使用寿命和实际寿命，推动相关配套产品和构件的改进和完善，逐步使钢结构房屋走向现代化。产业作为我国的战略性新兴产业，初步实现了钢铁和钢结构强国的目标。