钢结构的发展前景

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钢结构的发展前景

钢结构因自重轻、强度高、抗震性能好，并具有节能省地、可循环利用、建设周期短，建造和拆除时对环境污染较少等特点，被专家誉为21世纪的“绿色建筑”。钢结构是用钢板和热轧、冷弯或焊接型材（工字钢、型钢、压型钢板等）通过连接件（螺栓、高强螺栓等）连接而成的能承受荷载、传递荷载的结构形式。建筑钢结构行业具体又可以细分为重钢、空间钢、轻钢等领域。钢结构在国外建筑业早已广泛应用。在发达国家，小高层、高层钢结构住宅十分普遍。近年来钢结构以其抗震、抗风、耐久、环保、快捷等优点在我国应用范围日益扩大。20世纪90年代后期，随着国民经济的发展和钢铁工业跨越式发展，国内钢结构企业通过学习吸收国外先进的理念、技术，引进国外先进的加工安装设备，整体技术水平已接近国外同类企业的水平，钢结构产业呈现了从未有过的兴旺景象。

北京奥运会标志性建筑“水立方”和“鸟巢”建成后，钢结构吸引了众多投资者的目光，加之2017年上海世博会中多个展馆均高水平地运用了钢结构，中国钢结构市场需求正在崛起。与发达国家钢结构行业发展水平相比，我国的的钢结构发展水平仍然较低。目前，我国钢结构年产量占粗钢总产量约4%，而发达国家钢构行业产量占粗钢总产量比例已达10%以上。随着国内钢结构技术、企业的发展，我国的 “钢构产量/粗钢产量”将向国际平均水平靠拢，与之对应的钢结构产量将大幅上升。保守假设2017年“钢构产量/粗钢产量”比例为8%（仍低于10% 的发达国家平均水平），则未来 5-10 年，钢结构产量增速将达15%以上。未来随着中国钢结构住宅需求的启动，钢结构市场增长潜力和空间较大。

一、宏观环境分析

㈠经济环境分析

2011年是我国“十二五”开总公司之年，前期出台的振兴战略性新兴产业，加快保障房建设和棚户区改造，鼓励和引导民间投资等政策措施和各项区域发展战略正在发挥作用。加之国内市场潜力巨大，消费升级和城镇化都在发展过程中，收入分配改革力度加大，转变发展方式和调整经济结构步伐加快，总体上看经济持续增长的动能较为充足。从地方两会的情况看，虽然少数以北京为代表的发达省（市）提出了较低的增长目标，但大部分中西部地区普遍仍然提出了10%以上的增速目标，其中不少省（市）更是提出了五年翻一番的目标，即年均经济增长15%左右。建筑业与国民经济发展保持高度一致，建筑业是实现固定资产投资

的行业，其中固定资产投资的60%是由建筑安装工程贡献的，因此未来固定资产投资直接决定着建筑行业的需求水平。在经历了1997年亚洲金融危机和2017年以来的全球金融危机后，通过加大投资促进经济增长已经成为我们缓解经济危机对国内经济影响的重要调控手段。㈡政治法律环境分析

政府部门的引导和支持，使得钢结构作为绿色环保产品得到了公认和发展。早在1996年建设部编制了《1996—2017年建筑技术政策》就提出合理使用钢材，发展钢结构、开发钢结构制造和安装施工新技术。2000年5月建设部、国家冶金工业总公司建筑用钢协调组在北京召开了全国建筑钢结构技术发展研讨会，成立了全国钢结构专家组，讨论了国家建筑钢结构产业“十五”计划和2017年发展规划纲要建筑钢结构工程技术政策，提出“2017”和“2017”年建筑钢结构用材分别达到全国钢材总产量的3％和6％。2003年1月16日建设部和国家经贸委发出关于建立“全国建筑用金属技术与应用协调联席会议”制度的通知。以及国家发改委《产业结构调整指导目录（2017年本）》及《产业结构调整目录（2017年本）》（征求意见稿），均鼓励“节能省地型建筑暨绿色建筑的开发、新型建筑结构系统开发”；《国务院关于加强节能工作的决定》国发（2017）28号提出：“推进建筑节能、大力发展节能省地型建筑”；2017年，建设部颁布《“十一五”期间我国钢结构形势与对策》提出继续坚持对发展钢结构鼓励支持的正确导向和相关政策、措施，进一步推广和扩大钢结构的应用，促进刚建筑钢结构应用推广和持续发展，推进建筑钢结构产业化的进程；发挥钢结构重量轻、强度高、抗震性能好的优势，符合节能环保和工厂化、产业化的要求，采取加快发展钢结构各项政策和措施，而这也符合国家“十二五”期间实现节能减排、科学发展的目标。因此国家在“十二五”期间(2011—2017年)内仍应继续坚持对发展钢结构鼓励支持的正确导向与相关政策、措施，保持其连续性与稳定性。但也要看到，我国是一个产钢大国，还不是钢结构强国，钢铁行业存在着产能过剩、国内市场供大于求的矛盾，伴随着原材料价格上涨的影响，我国的钢结构制作安装企业呈现出分布不均衡、布总公司不合理的现状，企业在数量上不少，但上规模、有影响力的企业不多。因此，“十二五”期间，要根据国家产业政策调整，重点扶持一些节能低耗、规模经营的大型钢结构企业，提升整个行业发展质量，要适应市场需求，逐步淘汰部分不正规、粗制滥造、低效益的高能耗企业，进一步规范我国钢结构行业的市场秩序。㈢社会环境分析

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1、人口持续增长

众所周知，我国人口总数已超过13亿，是世界上人口最多的国家。由于人口规模大，

并且我国又处于城市化进程加速的阶段，城市人口处于爆炸性增长阶段，因此对市政配套、交通基础设施的需求必将持续增大。同时众多的人口也为向建筑业这样的劳动密集型行业提供了源源不断的劳动力。而钢结构建筑行业应该是受惠最为直接的行业之一。交通基础设施建设、保障性住房建设、地震灾区灾后重建等一系列扩大内需建设项目也将对拉动钢结构行业的快速增长产生积极影响。

2、市场需求持续增长

由于钢结构具有结构牢固、造型美观、施工简便、可回收利用、造价相对较低的特点，在未来的城市建设和基础建设中仍将占据相当比重，随着城市功能的提升，土地资源紧缺，超高层住宅的普及，建筑钢结构市场仍将保持较大增长规模。从市场前景看，国家加大基础设施建设力度，建筑钢结构的应用将向能源、基础设施、高层住宅等领域倾斜，公路、铁路桥梁建设中钢结构比重将增加，城市地铁和轻轨工程、立交桥、高架桥等城市公共设施都将越来越多的采用钢结构。随着绿色环保建筑理念的普及，钢结构住宅设计及配套技术日趋成熟，钢结构建筑规模将有所提升，由于我国钢材价格、劳动力成本都远低于国际水平，势必对轻钢结构集成化住宅的研发、推广都将产生积极影响。

㈣技术环境分析

一般来说，重钢结构和空间钢结构较为复杂，施工难度大，对公司的设计能力、工人的现场拼装和焊接能力，以及钢结构配件的制作能力要求都较高。根据行业资料提供，培养一个熟练的焊工或操作工至少需要5年的时间；由于施工难度大，业主对承建商的施工业绩、资质以及技术的要求均较高，需要公司有较强的技术创新能力和大批熟练的焊接工和装配工；另外，一般重钢结构和空间钢结构的投资额都比较大，对垫资和履约保证金等的要求也就比较高。总的来说，空间钢结构和重钢结构由于对技术、资金、资质和业绩等的要求较高导致行业壁垒也较高，因此市场竞争相对缓和；而轻钢结构行业壁垒低，市场竞争激烈。有关行业研究报告提出，未来3年，我国的钢结构需求应该仍以工业厂房、桥梁、火车站、轨道交通站、机场以及体育场、大剧院等公共建筑为主。另外，国家在推广与扩大钢结构的应用方面，还会加强技术导向的规划与措施指导作用。通过近几年建筑钢结构的发展可以看出钢结构建筑已经具有高层、大跨、轻钢结构快速发展，组合结构稳步发展，住宅钢结构起步发展的特点。国家在政策、措施的技术导向方面也会充分考虑这些特点与趋势，来促使建筑钢结构整体的持续发展。

在钢结构行业快速发展的同时，行业效益出现明显的下滑。究其原因主要有：近年来原

材料频频涨价，严重冲击影响行业的整体效益，导致企业利润滑坡，严重影响了末来的健康发展。本世纪初，钢结构件每吨价格平均在6000-7000元左右，当时钢材的价格在3000-4000元之间。近两年，钢材价格猛增到4000元以上，甚至升至4500-7000元之间，但每吨钢结构的价格仅能维持在6000-8000元之间，加上辅材的价格不断上涨，使得不少企业出现亏损，极大影响企业的技术改造和后续发展。

㈢竞争环境分析

钢结构建筑企业是建筑产业化、工业化的必然结果，在行业分类中介于机械行业和建筑行业之间。钢结构建筑行业目前的特征是：市场增长率较高，需求增长较快，技术标准化程度不断提高并趋于定型，行业规范已经出台并已经修改，行业特点和行业竞争状况及用户特点已比较明朗，竞争者数量明显增多。钢结构行业目前处于成长期。

1、可能的新进入者的威胁：高。目前轻钢结构行业的发展十分迅速，由于这个行业尚处于发展阶段，进入成本不高，因此众多商家纷纷投资于此行业。新进入者的加入，会不断加大企业间的竞争。

2、可替代产品的压力：低。轻钢结构产品主要用于厂房和仓库，他是混凝土结构和网架结构的良好替代品，而能替代轻钢结构产品的产品目前尚未出现。因此，对于轻钢结构行业产生的威胁的压力比较小，十分有利于行业的发展。

3、用户的压力：中等，影响用户的因素很多，但成本、标准化设计程度和信息是最主要的因素。由于轻钢结构产品成本低，标准化程度、信息化水平提高，因此，用户对轻钢结构建筑企业构成的压力很大，这种压力会促使企业不断提高管理和技术水平。

4、同行业中现有企业的竞争：高。轻钢结构行业内各企业竞争的激烈程度取决于竞争者的多少及力量的对比。目前，轻钢结构行业约有大中小规模10000家以上，比较有影响的企业在150家左右，以轻钢、网架为主的小型企业，竞争的是价格，以高层、桥梁、空间桁架结构为主的大型企业，竞争的是企业实力、技术，同时也存在价格竞争。

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5、供应者的压力：低。供应者对于轻钢结构行业的压力不明显，这主要是由于供应者之间的竞争十分激烈的结果。

㈣钢结构行业结构分析

1、轻钢、网架结构。轻钢结构广泛应用于工业厂房、仓库，每年新建面积达20亿平方米，年总体增长近200万平方米，相当于90年代国内轻钢结构的全部建造工程量。网架结构工程每年总数量达8000多项，建筑面积约6000万平方米，年增长量约100万～160万平方米。

但基本处于低价格水平上的竞争。

2、大跨空间结构。大跨度空间结构发展迅速，主要运用于铁路站房飞机库候机楼体育馆场会展中心大剧院博物馆等据预测，全国每年在机场、大跨度机库、桥梁、大型体育游乐馆、会展中心的设施上钢结构需求100万吨以上，建筑面积达2000万平方米以上。市场空间大、技术含量较高。

3、高层钢结构、钢结构住宅。钢结构住宅符合绿色环保、节能减排和循环经济的要求，其工业化、标准化的钢结构住宅产品具有广阔的市场空间。根据中国钢结构协会调查，目前钢结构制造企业生产的产品中，钢结构房屋建筑和非标设备（成套装备）占其产量的80%左右。实际上我国平均每年房屋建筑施工面积超过20亿平方米（2017年已达到33亿平方米），消耗钢材上亿吨，钢结构建筑用钢仅占建筑用钢的10%左右。我国房屋建筑中钢结构的建筑面积约占2%，而发达国家钢结构建筑占到40%~60%，提升的空间很大。市场空间较大、技术含量高。

4、钢结构桥梁。尽管近10多年来，钢结构桥梁发展很快，年用钢量从10多万吨提高到了目前的超过200万吨，但钢桥所占的比例仍很低。截至2017年底，全国公路59万座桥梁中钢结构桥梁不足1%，而美国钢结构桥梁占33%，日本钢结构桥梁占41%。另外，我国铁路建设实现跨越式发展，新建的线路大多以桥代路，其中80%都是预应力钢筋混凝土桥梁，用钢桥替代的潜力很大。市场空间较大、技术含量较高。

5、海洋工程钢结构。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议》明确提出要发展海洋经济，为海洋工程钢结构的发展提供了新机遇。据悉，海洋石油产量到2017年要达到1亿吨，海洋工程装备企业要为在深海1500米~3000米开采石油提供大量装备，海洋工程钢结构产业规模将进一步扩大。市场空间较大、技术含量很高。

4、钢结构桥梁。尽管近10多年来，钢结构桥梁发展很快，年用钢量从10多万吨提高到了

目前的超过200万吨，但钢桥所占的比例仍很低。截至2017年底，全国公路59万座桥梁中钢结构桥梁不足1%，而美国钢结构桥梁占33%，日本钢结构桥梁占41%。另外，我国铁路建设实现跨越式发展，新建的线路大多以桥代路，其中80%都是预应力钢筋混凝土桥梁，用钢桥替代的潜力很大。市场空间较大、技术含量较高。

㈤钢结构行业发展趋势分析

1、钢结构行业规模不断扩大。钢结构产业规模壮大，技术、装备水平明显提高。钢结构作为新型制造业，在国民经济建设领域正在发挥着重要作用。目前，钢结构制造行业已具备年产2000万吨以上的能力。有的企业规模、装备及加工水平已达到国际先进水平，承接了许多国外合同或定单，为中国钢结构制造业在世界市场占有一定份额迈出了重要步伐。还有许多重点钢结构企业都在规划扩大规模和提升企业的竞争力。。

2、钢结构技术不断提升。钢结构的许多新设计理念、结构形式、制造安装技术都在不断创新，一方面解决了工程建设中的具体难题，一方面又为钢结构市场发展提供技术支持。特别是奥运工程建设中重点钢结构工程具有前所未有的挑战和创新，如复杂的空间结构设计、制造安装；弯扭构件制造；钢结构预应力的施加；单元构件滑移及整体提升技术等。攻克这些难关使钢结构行业整体水平上了一个台阶，有的技术、工艺甚至跻身国内外先进行列。

3、钢结构投资主体的多元化。国家层面进行大规模投资，风险将很大，国家财政也难以承受。为此，国家鼓励和引导民资进入法律法规未明确禁止准入的领域，鼓励和引导民资进入基础产业和基础设施领域，鼓励和引导民资进入市政公用事业和政策性住房建设领域。因此，未来在基础设施领域、市政公用事业等行业投资有可能改变由政府一家独大的现象。企业投资、民营资本投资比例将逐年加大。

㈥钢结构主要产品市场分析

1、铁路建设市场。2017～2017年是铁路建设跨越式发展，铁路钢结构市场份额急剧增长，铁路钢结构市场主要为：钢结构站房、钢结构雨棚、钢结构桥梁、钢结构动车库等。

2017～2017年铁路钢结构市场竞争异常激烈，铁路建设市场开始对路外企业开放，企业面临的市场竞争将更加激烈，中建集团、北京城建、上海建工、浙江建工、浙江一建、湖南建工

等企业相继进入铁路房建市场，沪宁钢机、上海宝冶、浙江精工、浙江杭萧、东南网架等国内的大型钢结构企业进入了铁路钢结构市场。

2、市政建设市场。近几年，各地政府纷纷加大对基础设施建设的投资力度，而在一些市政基础建设项目中如会展中心、大剧院、体育场馆、城市轨道交通等项目都包含着大量的钢结构专业，特别是城市轨道交通项目，将是我国未来十几年交通建设发展的主要方向，更是国家高铁、铁路客专线建设高-潮期后，基础建设新的经济增长点。

3、行业建设市场。电力行业、化工行业、航空行业有着广泛的钢结构市场，如电力发电的集中控制楼、汽机楼，风力发电的叶片，化工行业的锅炉支架、管道支架，航空行业的机场航站楼、飞机维修库等等，我们以前也有一些涉足，但没有进一步扩大营销成果。今后，我们一定要加大这些市场领域的营销力度，增加公司非铁路营销市场领域的覆盖范围

4、海外钢结构市场。海外市场规模依然庞大。据英国权威机构预测，今年全球建筑业市场规模约为7.5万亿美元，按照30%的开放度计算，可供国际承包商竞标的工程承包市场为2.25万亿美元，其中发展中国家将成为活跃板块。尤其是在非洲、南美等新兴区域市场，部分国家正经历着超常规发展，建筑业产值增速远远超过世界平均水平，市场前景广阔。铁路产业风头强劲。随着现阶段中国铁路大建设、大发展以及京津、武广高铁相继开通带来的巨大影响力，具备技术、设备、运营领先的“中国铁路行业”整体化、规模化输出已逐渐上升到国家的战略选择。在政府高层的高度关注和直接推动下，初步形成了以铁道部为主导、各对外协调组为核心、各涉外企业为主体，统一协调，分工合作、深入推进的“走出去”强大合力。

轻型钢结构的发展现状及前景2017-04-07 06:55 | #2楼

随着国内建筑行业的发展，建筑的体系以及建筑材料的变化，成为了当前国内住宅建筑发展的趋势。由于我国是钢产量大国，因此钢材的推广以及使用对我国建筑行业的发展有着重要意义。近几年国内经济迅速发展，人们生活水平不断提高，对住宅的外观、稳定等方面有了更高的要求。对于低多层住宅，轻型钢结构住宅越来越能够满足人们的需求，并渐渐得到认可，但是并没有得到广泛的普及，这种结构仍存在着诸多问题需要解决。

轻型钢结构住宅主要的构建材料就是镀锌轻型钢龙骨为主要的结构构件，运用此材料主要的优势在于，可以保证住宅性能的良好，同时还可以保证所构建的住宅具有自重轻、工厂预制化程度高、建造速度快、劳动强度小的优点。但是轻型钢结构住宅在我国还处于发展阶段，在对住宅进行设计的过程中还存在一些严重的问题，还需要进一步的研究。

一、国内外轻型钢结构发展现状

（一）国外轻型钢结构发展

国外轻型钢结构发展较早，最初用于建造私人汽车库等简易房屋。第二次世界大战时期，由于战争的需要，一些拆装方便的轻型钢结构建筑用于营房和库房。1960年代以来，国外建筑钢材的发展有了很大突破，色彩丰富而耐久的彩色压型钢板的出现以及H型钢和冷弯型钢的问世，极大地推动了轻型钢结构的发展。目前，欧美各国由轻型钢结构体系建造的非居住单层建筑物占50%以上，日本新建的1-4层建筑大多采用轻型钢结构。瑞典是当今世界上最大的轻型钢结构住宅制造国，许多欧洲国家都到瑞典去定制住宅，通过集装箱发运。外国轻钢公司大都有自己的轻型钢结构系列，各公司的轻型钢结构系列大同小异。

（二）国内轻钢结构发展

早在1960年代初，我国钢材十分匮乏，为了解决在设计中长期存在的“深基、重盖、肥梁、胖柱”的问题，当时以小角钢和小圆钢为主要材料组成的轻型钢结构应运而生。这些轻型钢结构主要为屋盖承重结构，取材容易，经济指标比较好，用钢量较少，接近相同条件下钢筋混凝土结构用钢量，并可节省大量木材、水泥和其他建筑材料, 减轻结构自重70%- 80%，为改革笨重的结构体系创造了条件。冷弯型钢是一种公认的经济断面型材, 我国的冷弯型钢始于 1950年代。 1960年代中期, 在部分地区兴建了 10余万 m2 冷弯型钢结构试点工程。关于门式刚架，早在1960年代初我国就进行了研究试验，主要是刚架的塑性设计，并在试点工程中采用。近年来，我国轻型钢结构得到飞速发展，每年总体增长近200万m2，相当于1980年代我国轻型钢结构的全部建筑工程量，然而与一些发达国家相比，我国还存在一定的差距。

二、轻型钢结构的特点

（一）重量轻。

重量轻是轻型钢结构房屋最大的优点。其承重结构采用轻型焊接H型钢和冷弯薄壁型钢。这种型钢截面形状可以按照实际受力情况和使用特点进行设计，比普通的工字钢、槽钢、角钢截面受力合理，截面利用系数高，单位重量轻，可节省钢材20%-50%。

（二）供货迅速, 安装方便。

材料的工业化大生产以及重量轻等决定了供货迅速这一优点。由于采用螺栓、自攻螺丝等连接，现场焊接工作量小，无湿作业，不需支模，无需养护期，冬季工期不受影响，根据以往的工期经验，可以比混凝土结构至少缩短一半以上的工期。

（三）施工周期短。

轻型钢结构中所有构件均可以由工厂制作，现场拼接安装，对一般规模较小的工业厂房仅需 1-2个月，而若采用钢筋混凝土结构则需要10-12个月左右。

（四）抗震性能好。

由于钢结构属于柔性结构且自重轻，因而能有效地降低地震响应及灾害影响程度，极有利于抗震。墙体龙骨在封闭完结构板材和石膏板后形成非常坚固的板肋结构体系，从而提供了更强的抗震及抵抗水平荷载能力。轻钢建筑可以抗御8级强度的地震。

（五）造型美观, 节奏明快, 内部空间大。

比一般的结构更容易分隔空间，从而可以方便地进行扩建和改建，可灵活布设各种工业管线。

（六）经济效果好。

由于这种结构的构件都是采用工业化的大批量生产，所以其质量容易控制。采用这样的建筑结构体系要比混凝土结构造价低，经济效果要好得多。

（七）钢材强度高, 塑性和韧性较好。

轻型钢结构所采用的钢材强度高，塑性和韧性较好，所以能保证结构在使用期间不会发生突然破坏，受冲击作用时不容易脆断，承受动力荷载的性能较好，可靠性较高，抗震性能好，最适宜于地震区及主要的建筑物。

（八）采光好。

工业厂房一般需要更好地利用自然光线，轻型钢结构系统大量使用采光带，既满足了生产上对光线的要求, 又降低了造价。

（九）轻型钢结构安装方便, 拆除也容易。

由上所述，采用轻型钢结构，特别是轻型门式刚架房屋，在造价上低于钢筋混凝土结构，早投产、早受益的综合经济效益更高。

三、轻型钢结构建筑的常用结构体系

（一）门式刚架

门式刚架结构体系是我国轻型钢结构工业建筑中最主要和最受欢迎的结构

形式。采用门式刚架作为主承重结构，压型钢板为围护结构，设计上一方面允许腹板局部失稳，并利用腹板的屈曲后强度，另一方面通过改变腹板的高度将刚架的梁柱做成变截面形式，以适应结构弯矩内力的分布规律，因此，可较同等条件下的普通钢结构节约钢材 10%-20%。目前，我国门式刚架结构的设计、制作、安装技术已日趋成熟，应用范围包括各类轻型工业厂房、超市、综合楼、仓库、机库、农贸市场、饮食娱乐、体育场馆、候车室、码头建筑及各种临时性建筑。门式刚架属平面受力体系，非常适宜于跨度在18-36m之间、柱距7-9m、平面尺寸狭长的建筑，门式刚架已成为国内外大规模现代化工业厂房的首选结构形式。目前，这种结构在我国的实际工程中最大跨度已达72m，厂房单体最大建筑面积超过了75万m2。

（二）多层多跨框架结构体系

多层多跨框架结构体系的主要组成部分是梁、柱及与之相连接的屋楼面结构、支撑体系和墙板或墙架结构。其厂房高宽比不宜大于6，柱网设置宜为6-12m，常设计成强柱弱梁形式。梁柱均为等截面，材料主要选用高频焊接和热轧H型钢、普通或轻型热轧型钢、冷弯型钢等。多层框架轻钢建筑自重轻，自振周期较长，对地震作用反应不敏感，但框架体系的侧向刚度较小，需设置各种侧向支撑，或者结合电梯井的布置，采用框架——抗剪桁架结构、框架——抗剪钢板剪力墙、框架——钢混剪力墙等新体系，以确保结构水平位移控制在规范允许的范围内。这种承重结构方案适宜于多层轻钢建筑这一类很有发展前途的金属建筑形式，如：总高度小于24m的商业购物中心、办公大楼等公共建筑；总高度在20m以下，楼面荷载小于8kN/m2的电子、机械等行业的工业厂房；10层以下的多层民用住宅。

（三）交错桁架结构体系

这种结构体系由上述框架结构体系演变而来，是20世纪60年代美国麻省理工学院开发的一种新型结构体系，可以在建筑上获得两倍柱距的大开间，便于室内灵活布置。结构组成包括钢架柱、平面钢桁架、楼面板、屋面板、支撑等。特别适用于住宅、旅馆、办公等公共建筑，而且综合造价比传统的纯钢结构和混凝土结构都低。该结构体系建筑在美国、澳大利亚等国家已有应用，最高已建到43层。我国尚无工程应用，目前国内有关部门、机构和科研院所正致力于该体系的研究。

（四）冷弯薄壁型钢结构体系

冷弯薄壁型钢主要由0.5-3.5mm厚普通钢板或镀锌钢板经冷压或冷弯而成，基本形状为C形、Z形和矩形，并可形成各种折皱和卷边，拼成工形或T形，以提高截面刚度和承载力。冷弯薄壁型钢过去多用做屋面、隔断和围护结构的单体构件，只有少量作为结构构件在中、小跨度门式刚架（无吊车）、货架中。而今在很多国家和地区采用冷弯薄壁型钢作为承重骨架的结构越来越多地用到单、多层住宅和别墅建筑中，形成了冷弯薄壁型钢新型结构体系。

冷弯薄壁型钢结构体系的框（刚）架梁、柱一般采用双C或四C槽钢组成的工形、T形截面，承重骨架为平面框架，需布置柱间支撑保证整体稳定性，楼层采用主次梁体系及组合楼盖，不上人屋面采用檩条和压型钢板，内墙为轻质隔断墙，外墙则用轻质保温板。由于冷弯薄壁型钢结构体系构件较小，

构件之间全部

采用螺栓连接, 且施工现场多为干作业，因此具有安装简便、搬运重量少、仅需小型起重设备、施工快捷等优势，在低层住宅方面具有很大的发展潜力。这种结构体系在我国的发展刚刚起步，现阶段的设计依据主要为冷弯薄壁型钢结构技术规范。

（五）金属拱形波纹屋盖结构体系

金属拱形波纹屋盖结构体系是一种用彩色钢板现场滚压成型的屋盖结构体系，集承重与维护功能于一体，屋盖的保温功能靠内部喷覆的保温材料来实现，具有无梁无檩、板件之间锁边连接不需栓焊、防水性能好、施工速度快、用钢量省等优点，广泛用于厂房、仓库、商场、机库、军营建设。从结构形式看，金属拱形波纹屋盖结构主要采用圆弧拱体系，有落地和非落地两种形式，且多为无窗封闭式屋盖。由于这是一种薄壁拱壳结构，其内力分布状态和变形特征对缺陷极为敏感，截面折皱虽然加强了局部稳定性，但对整体失稳影响很大，因此需要进一步对拱壳的整体稳定性和局部稳定性进行分析研究。

（六）节点构造

轻型钢结构柱多采用H形或箱形截面。由于腹板比较薄，故在弱轴方向与梁的连接多采用铰接，在强轴方向采用刚接形式。有时还可采用半刚性连接，但其受力特性较复杂，往往需通过试验来取得较准确的设计数据。同时，轻型钢结构的构件相对较薄，应尽量避免工地现场焊接。为了加强结构的整体刚度，可以把次梁做成连续梁的形式。

（七）基础形式

轻钢房屋基础常用柱下独立基础、条形基础、十字形基础。采用柱下独立基础时，应注意各基础相对不均匀沉降对上部结构的影响。基础梁常用现浇或预制钢筋混凝土结构，有时根据要求也可采用钢基础梁，但通常将埋置在地面以下的柱脚和钢梁外包混凝土，以解决防腐问题。

四、轻型钢结构体系需要注意的技术问题

（一）轻型钢结构体系的隔震减震技术

钢结构具有塑性韧性好、变形能力强、抗震性能优越的特点。作为面向新世纪的建筑减灾技术，在轻型钢结构住宅建筑体系中，应充分采用。隔震即隔离地震。在建筑物基础与上部结构之间设置一层隔震层

（隔震层可采用橡胶隔震支

座），把房屋结构与基础隔离开来，隔离地面运动能量向建筑物的传递，以减少建筑物的地震反应，即地震时建筑物只发生轻微运动和变形，从而保证建筑物的安全。消能减震则是通过在建筑物中设置消能部件（消能部件可由消能器及斜撑、填充墙、梁或节点等组成），使地震传输到建筑物的能量一部分被消能部件所消耗，一部分由结构的动能和变形能承担，以此达到减少结构地震反应的目的。

（二）轻型钢结构的防火

钢材虽为非燃烧材料，但不耐火，温度为400度时，钢材的屈服强度将降至室温的一半，温度达到600度时，钢材基本丧失全部强度和刚度。当建筑采用无防火保护措施的钢结构时, 一旦发生火灾，结构很容易遭到破坏甚至倒塌，所以，钢结构一方面要进行结构的抗火设计, 另一方面要采用防火保护措施。一般不加保护的钢结构耐火极限仅为10-20min。为提高钢结构的抗火性能，需采取防火措施，使钢构件达到规定的耐火极限要求。钢结构的防火保护措施有三种：一是紧贴包裹法。采用防火涂料，紧贴钢构件的外露表面，将钢构件包裹起来。防火涂料分为膨胀型和非膨胀型两大类，膨胀型防火涂料，耐火极限可达0.5-1.5h，非膨胀型防火涂料，耐火极限可达0.5-3h。二是空心包裹法。采用防火板或耐火砖，沿钢构件的外围边界，将钢构件包裹起来。三是实心包裹法。采用混凝土将钢构件浇注在其中。

（三）轻型钢结构的防腐

钢结构耐锈蚀性较差，产生锈蚀后，会使构件截面减少，降低承载能力, 影响结构的使用寿命, 特别是对轻型钢结构影响更大。钢结构设计规范规定, 除有特殊需要外，设计中一般不应因考虑锈蚀而加大钢材截面或厚度。为此，需采取措施防止钢结构腐蚀。非金属涂层保护，是钢结构防腐最常用的一种方法。在钢材表面涂以非金属保护层，使钢材不受空气中有害介质的侵蚀。目前，我国涂料品种多，价格便宜，施工方便。钢结构除必须采取防锈措施外，尚应在构造上尽量避免出现难于检查、清刷和油漆之处, 以及能积留湿气和大量灰尘的死角或凹槽。这些构造措施虽没有直接防锈的作用，但它可为减缓钢结构的锈蚀速度创造一个良好的环境，对钢结构的防锈起着积极的作用，在从事钢结构的设计时这些构造防腐措施不可忽视。

五、轻型钢结构发展的机遇及发展中存在的主要问题

（一）轻型钢结构发展的机遇

我国钢产量1978年为3178万吨，1999年为12395万吨，目前年产近3亿吨，已成为世界上最大的钢铁生产国和钢材消费国。重视钢结构、扩大钢结构的使用范围，已经成为钢铁企业进一步发展的迫切需要。随着钢铁企业进一步推出适合建筑使用的高品质钢材（如高强、耐候钢材等），钢结构将迎来更加良好的发展机遇。从建筑市场容量来看，我国建筑业年增长速度达十几个百分点，最近几年出现了更大的增长势头，国家对发展钢结构也提供了一些相应的有利政策。

（二）轻型钢结构发展中存在的问题和建议

存在的问题：

1.近些年，轻型钢结构在我国得到了空前发展，我国也出台了很多相关规范和标准，为轻型钢结构的发展提供了有力支持，但是设计、施工方法和规范等仍然落后于轻型钢结构实际发展，现有的规范也很难涵盖新内容。

2.在计算理论和设计方法方面与发达国家也有很大差距，现有计算软件主要依靠进口，且无法同时完成主结构、次结构、附件配置、材料统计等设计与构造

工作，因此，急需开发自主软件。

3.轻型钢结构在民用住宅建筑方面尚未广泛发展起来，开发轻型钢结构住宅所面临的主要问题不是结构方面的问题，而是怎样解决与轻型钢结构住宅相配套的体系和材料的问题，包括墙体、楼板、厨卫等。

4.施工企业质量管理相对落后，缺乏精通专业的技术人员。单纯追求经济效益，忽视了对轻型钢结构的制作、安装中的质量控制。厂家往往只注重引进多少设备，不重视研究设计和配套技术的投入，导致发展缓慢。

5.钢材本身具有耐热而不耐火、不耐腐蚀等问题，如何做到高效、经济地防腐、防火是摆在工程技术人员面前的一个重要课题。

6.缺乏看待发展轻型钢结构在环保方面的意义。

7.国内几家大型的钢铁生产企业所生产的轻型钢结构材料规格和品种非常有限，工程设计和建设人员选择的余地很小，在一定程度上限制了轻型钢结构的发展。

建议:

1.政府应在发展轻型钢结构的政策上加大支持力度，在充分参考国外先进经验和规范的基础上，相关部门应抓紧制定和完善专业规范和标准，并组织轻型钢结构建筑设计软件的开发，编制通用标准图集，同时加强轻型钢结构试验研究工作。

2.有关部门应该重视智力投资，加快培养轻型钢结构的高技术人才，联合企业、科研院所和高校开展课题研究，组织技术经验交流，形成有关轻型钢结构的学术协会和行业团体，以便更好地推进轻型钢结构在我国的应用和发展。

3.加快学习国外先进的技术成果，并结合当前的实际情况，形成一套适合我国现阶段发展的技术体系，这样才能使我国的轻型钢结构产业立于不败之地，在国际竞争中取得有利的地位。

4.建立起轻型钢结构产业的可信度，保证其工程质量。严格加工制作及安装质量管理，促进施工质量的提升。建立轻型钢结构行业资质审查制度，停办质量不合格厂家。整顿轻型钢结构市场，促进有序竞争。

5.加强宣传力度，提倡轻型钢结构这样的绿色建筑，为子孙后代留下一个可持续发展的生存空间。

6.重视轻型钢结构中主要用钢的研制。尽快研制和开发出高效的吸声隔声、保温、隔热、防火的经济的新型轻型钢结构用材，以加大轻型钢结构的建筑功能，从而取得更好的经济效益，满足人们的不同需求。

六、结束语

新型轻型钢结构建筑正显示出它的可持续发展的优势, 体现出经济、高效、快速、工厂化生产的特点。发展符合我国国情的新型轻型钢结构房屋体系将对建筑业调整产品结构、推动钢铁企业向高层次发展具有重大的意义。

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