钢结构的发展前景

全国建筑钢结构行业大会建议钢结构进入住宅体系鸟巢、世博主场馆、东方明珠电视塔以及湖南的贺龙体育馆、长沙武广客运新站，这些并不陌生的建筑，有共同的“出身”——钢结构建筑。由中国建筑金属结构协会、湖南省住房和城乡建设厅、湘潭九华示范区管委会主办的全国建筑钢结构行业大会，于9日至10日在长沙召开，并提出，除了标志性工程和场馆外，建筑钢结构应在住宅建设体系全面推进。钢结构建筑PK混凝土建筑将于5月开幕的上海世博会，建筑场馆使用建筑钢结构比例达到80%，中国建筑金属结构协会副秘书长尹敏达介绍，钢结构具有自重轻、强度高、抗震性能好、又便于工业化生产等特点，同时也是节能环保、能循环使用的建筑结构。由于钢材可事先在工厂里加工，钢材造房不受恶劣天气的影响，使用钢结构的建筑能够使工期加快，可节省银行费用和临时房租，降低建筑材料和人员等成本。在房屋维护和改造方面，钢柱、金属外壳等钢结构部分可以方便地拆卸、替换和修补，因此，钢结构在专为奥运会、世博会而建的建筑中被大量采用。在目前的国内建筑中,新建的厂房、高档写字楼、体育场馆、机场候机楼和会展中心应用钢结构建筑的比例较高。抗震将钢结构拉入民用住宅不过，“5.12”地震中，钢结构建筑良好的抗震功能，才开始将钢结构拉入民用住宅应用视野。有业内人士统计，四川省的门式刚架轻型钢房屋，极少有在地震中倒塌，与周边房屋的倒塌和破损形成鲜明对比。随着国家建设节约型社会战略决策的实施，发展节能省地型住宅越来越受到中央和地方重视，北京、上海、广东、浙江等地都建了大量低层、多层、高层钢结构住宅试点示范工程，体现了钢结构住宅发展的良好势头。住建部也组织36项钢结构住宅体系及关键技术研究课题，开展试点工程，并出台《钢结构住宅设计规程》，于去年11月正式实施，为钢结构在住宅体系全面铺开出台了行业标准。有专家认为，钢结构具有绿色、节能、环保功能，将成为我国住宅建筑的发展趋势。我国住宅建设逐步成为国民经济的支柱产业。钢结构推进两型社会建设事实上，长株潭两型社会建设中，对钢结构越来越多的使用，在此次大会上引起了广泛关注。以湖南最大的钢结构企业湖南金海钢结构集团为例，它的年生产能力已达到20万吨。该集团董事长曾勇介绍，金海先后承建了湖南一力物流仓库、远大铃木、涟钢焦炉、友阿集团、陕汽环通、衡阳雁能、山河智能、冷水江天宝等200余项中、大型钢结构工程的设计、制造和安装。很显然，更大的市场空间在于民用建筑，那是一片还没有点燃的“蓝海”。湖南建筑设计院钢结构所的杨晓博士认为，使用建筑钢结构，符合两型社会中“资源节约”和“环境友好”的特点。随着国家内需政策的扩大、长株潭两型社会建设、3+5城市群项目的推进，都将为湖南的钢结构建筑提供广阔的市场空间和良好的发展机遇，钢结构建筑市场的发展前景将非常广阔。轻钢结构住宅发展有了“新坐标”前不久，《轻型钢结构住宅技术规程》（以下简称《规程》）由住房和城乡建设部批准发布，《规程》将于今年10月1日起执行。该《规程》是我国建筑领域第一部关于钢结构住宅的技术规程，将为我国轻型钢结构住宅行业提供标准及依据。业内人士表示，《规程》的出台将进一步推动我国住宅向产业化、集成化发展，从而降低住宅建设对资源的浪费，尽早实现中央提出的建筑节能目标。国家住宅产业政策催生《规程》出台多年来，我国住宅建设主要是粗放型生产，住宅建造以现场手工湿作业生产方式为主，不仅生产效率低、建设周期长，而且能耗高、环境压力大，住宅的质量和性能难以保证，寿命周期难以实现。轻型钢结构住宅则解决了上述难题，这一住宅结构形式不仅能够给用户营造更舒适、安全的使用空间，而且在提高住宅建设质量和产业化方面可发挥重要的、积极的作用。轻钢结构住宅发展有了“新坐标”据资料显示，美国是最早采用钢框架结构建造住宅的国家和地区之一，鉴于经济性、安全性能（抗震、防火）以及耐久性能的综合考虑，越来越多的房屋开发商转而经营轻钢结构住宅，轻钢结构住宅的价值很快得到普遍认可。1965年，轻钢结构住宅在美国仅占建筑市场的15%%，1990年上升至53%%，1993年上升至68%%，2000年已经上升到75%%。虽然国情不同，但也可以看出轻钢结构住宅已经成为未来住宅的发展方向。在《规程》颁布之前，随着国民经济的迅速发展，人们对住房的要求越来越高，对安全住宅、舒适住宅、健康住宅、绿色住宅等高品质住宅的需求越来越强烈，轻钢结构住宅满足了人们对理想住宅的要求。与此同时，近年来国家住宅产业政策一直以节能、产业化为导向。因此，在这样的背景下，国家有关部委先后出台了一系列推动轻钢结构住宅发展的产业扶持政策。1999年，国务院办公厅下发《关于推进住宅产业现代化，提高住宅质量的若干意见》，提出要积极开发和推广使用钢结构住宅，正式认可了这一建筑结构形式。2000年8月，原建设部在北京召开全国第一届钢结构住宅技术开发研讨会，提出“打基础促发展，抓配套促应用，抓试点带产业”的工作方针。2001年至2002年，原建设部科研立项40多个支持研发钢结构住宅技术，并颁发了《钢结构住宅建筑产业化导则》，用以指导钢结构住宅研发。2004年3月18日，原建设部发布的《关于推广应用新技术和限制、禁止使用落后技术的公告》，又把钢结构住宅体系列为住宅产业化领域的推广技术。2005年，原建设部颁布《关于发展节能省地型住宅和公共建筑的指导意见》，明确树立了建筑节能节地节水、节材的目标，成为新型钢结构住宅研究开发的新坐标。有关人士认为，目前，国内钢材产量充足，有了一批轻型钢结构住宅试点与示范的建设经验和科技成果，轻型钢结构住宅的发展已具备了较好的物质和技术基础。《规程》的出台，将标志着我国轻型钢结构住宅产业进入一个新的发展阶段。专家解读《规程》要求及适用范围一位参加《规程》编制的业内专家介绍说，近几年来，在我国出现的钢结构住宅建筑形式主要有：普通钢结构住宅工程、国外引进的冷弯薄壁型钢低层住宅工程、自主研发的轻钢框架配套复合保温墙板的低层和多层钢结构住宅工程等等。伴随着众多钢结构住宅建筑形式的出现，规范钢结构住宅的技术标准亟待出台。结合我国城镇建设和建筑工程发展的实际情况，在广泛调查研究，认真总结近几年我国钢结构住宅建设经验，并在做了大量的有关结构体系和节点等试验的基础上，由中国建筑科学研究院负责，组织有关设计、高校、科研和生产企业等单位共同编制了这部《轻型钢结构住宅技术规程》。《规程》起草人之一、中国建筑金属结构协会钢结构委员会专家组副组长王明贵介绍说，此《规程》适用于以轻型钢框架为结构体系，并配有满足其功能要求的轻质墙体、轻质楼板和轻质屋面建筑系统，是轻型钢结构住宅的设计、施工和验收的标准。《规程》要求重点突出“轻型”，可用于抗震或非抗震地区的不超过6层的钢结构住宅建筑。对公寓等其他建筑可参考使用。需要指出的是，轻型钢结构住宅的设计、施工和验收，除应符合本《规程》外，还应符合现行国家有关标准的规定。王明贵说，《规程》中所说的“轻质材料”是指与传统的材料如钢筋混凝土相比较而言。轻型钢框架是指由小截面热轧H型钢、高频焊接H型钢、普通焊接H型或异形截面的型钢、冷轧或热轧成型的方（或矩、圆）形钢管组成的纯框架或框架——支撑结构体系，结合轻质楼板和利用墙体抗侧力等有利因素，可使钢框架结构体系不仅用钢量省，而且解决了可以建造多层结构的技术问题，尤其是能与我国现行规范体系保持一致，满足抗震要求，是一种符合中国国情的建筑结构体系。轻型钢结构住宅作为一种专用建筑体系，轻型钢结构住宅的设计与建造必须要有材性稳定、耐候、耐久、安全可靠、经济实用的轻质围护配套材料及其与钢结构连接的配套技术，尤其是轻质外围护墙体及其与钢结构的连接配套技术。由于其轻型，结构性能优越，建筑层数又不超过6层，易于抗震。只要配套材料和技术完善，则经济性较好，便于推广应用。轻型钢结构住宅是一种新的建筑体系，涉及的材料是新型建筑材料，设计方法是建筑、结构、设备与装修一体化。这种住宅着重强调材料配套、技术配套、设计配套，在企业开发的专用体系基础上，按《规程》的规定进行具体工程设计、施工和验收。普通钢结构与现浇钢筋混凝土楼板结构体系的钢结构住宅，应按我国现行有关标准设计。对冷弯薄壁型钢低层住宅建筑，应按其专业标准执行。另外一位参与《规程》编制的专家介绍说，轻型钢结构住宅工程应在施工总承包单位自检合格的基础上，由施工总承包单位向建设单位提交工程竣工报告，申请工程竣工验收。在施工质量验收中，应按检验分批、分项工程，分部（或子分部）工程的划分，并应符合现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205和其他相关专业规范的规定。为新型建材提供广阔空间事实上，轻型钢结构住宅在我国已有20年的发展历史，并有多个成功范例，相关制造企业也层出不穷，如杭萧钢构、北新建材、天津二建等企业在轻型钢结构住宅领域已实践多年。《规程》的出台，使轻型钢结构行业有了官方标准和依据，将促进与之相关的新型建筑材料全面推广。轻型钢结构住宅不仅强调轻型钢框架，更重要的是要有与之配套的轻质楼板、轻质墙体、轻质屋面，传统混凝土材料无法满足这些要求，这将催生更多新型建材的研究与开发。业内人士认为，轻型钢结构住宅虽在我国已经发展了一段时间，但与传统的钢筋混凝土结构相比，仍是一种新型结构形式。《规程》出台，加之国家节能产业政策的影响，将加快轻型钢结构住宅发展的步伐，与这一建筑结构形式相配套的各种新型建筑材料也将形成一个新的产业链，同时，也为新型建筑材料的使用提供了广阔发展空间。如轻型钢结构住宅中所需要的墙体结构，完全不同于传统钢筋混凝土结构，它需要内墙板、外墙板、楼承板，这些新型建筑材料将随着轻型钢结构住宅的发展而被广泛应用。另外，用于轻型钢结构住宅的新型围护材料一般都具有轻质、节能、耐用、经济的特点，如果这样的新型环保建筑材料能大量在轻型钢结构住宅中应用，将很快实现低碳住宅的梦想。轻型钢结构住宅未来之路还很长，不仅需要国家相关政策的支持，还需要房地产开发商、建材商及百姓能够认可这一建筑结构形式。因此，轻型钢结构住宅的未来如何，取决于多种因素。钢结构住宅的发展走向

成规模的将钢结构作为住宅的结构体系应用于建筑市场开始于上世纪60年代中后期的英国和美国，随后日本、法国、意大利、澳大利亚等国家纷纷制定目标开始发展钢结构住宅。

钢结构住宅具有强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快、结构构件尺寸小、工业化程度高的特点，同时钢结构又是可重复利用的绿色环保材料，因此钢结构住宅符合国家产业政策的推广项目。随着国家禁用实心粘土砖和限制使用空心粘土砖政策的推出，加快住宅产业化进程、积极推广钢结构住宅体系已迫在眉睫。但我国的钢结构住宅尚处于探索起步阶段，这种体系在钢结构防火、梁柱节点做法、楼板形式、配套墙体材料、经济性及市场可接受程度上尚有许多不完善之处。钢结构住宅PK传统住宅（1）构配件制作工厂化和机械化程度高，商品化程度高。

（2）现场施工速度快，主要为干作业，有利于文明施工。

（3）是环保型的可持续发展产品。

（4）自重轻，抗震性能好。

（5）综合经济指标不高于钢筋混凝土结构。

（6）相比砖混住宅来说，可以避免用土烧砖带来的资源浪费。

（7）因为墙体厚度小，比砖混结构可以增加有效使用面积。钢结构住宅的优势构造

钢结构住宅的与钢筋混凝土住宅

相比，由于轻钢结构的钢材以后可以循环使用，但混凝土不能循环使用，以后肯定是建筑垃圾

，造成环境压力并且，混凝土要40年时间才能全部干燥，因此容易造成室内湿气、潮湿，不利于人体健康。但是轻钢结构完全不用混凝土，因此不存在这个问题。

轻钢结构住宅的楼面构造

轻钢结构住宅的楼面由冷弯薄壁型钢架或组合梁、楼面OSB结构板，支撑、连接件等组成。所用的材料是定向刨花板，水泥纤维板，以及胶合板.在这些轻质楼面上每平方米可承受316～365公斤的荷载.

轻钢结构住宅的屋面系统

由屋架、结构OSB面板、防水层、轻型屋面瓦（金属或沥青瓦）组成的。轻钢结构的屋面，外观可以有多种组合。材料也有多种。在保障了防水这一技术的前提下，外观有了许多的选择方案。

轻钢结构住宅的墙体结构

主要由墙架柱、墙顶梁、墙底梁、墙体支撑、墙板和连接件组成.轻钢结构住宅一般将内横墙作为结构的承重墙，墙柱为C形轻钢构件，其壁厚根据所受的荷载而定，通常为0.84～2毫米，墙柱间距一般为400～600毫米,轻钢结构住宅这种墙体结构布置方式，可有效承受并可靠传递竖向荷载，且布置方便，但轻钢结构住宅墙体结构不能承受水平荷载。

钢结构住宅：发展需跨越两大鸿沟钢结构住宅区域分布不平衡

钢结构建筑市场兴起于上海和广东，现在虽已遍布全国，但因地域经济发展不平衡，可将其分为北京、上海、苏杭、粤闽、天津5大区域。

钢结构建筑企业主要分布在东南沿海地区的主要城市，如上海、杭州萧山、东莞和无锡等大中城市，而在东北、西北、西南和华中地区，钢结构住宅发展缓慢，有些城市还处于起步阶段。这样的分布态势必然会加大东部地区的市场竞争，这对正处于开发阶段的西部地区非常不利，因为不在同一起跑线上，只会拉大东西部发展距离，进而影响钢结构住宅行业的整体水平。钢结构住宅技术水平有待提高

在标准化设计方面，美联钢构已经做到建筑节点标准化、结构节点标准化和配件设计标准化。而在我国，大部分钢结构住宅的设计还不能达到这样的水平。

在建筑表现形式上，国外企业把建筑风格发挥到极致。而我国的钢结构住宅建筑大多则显得呆板、单调和粗糙。

在加工制造工艺方面，差距主要表现在加工设备的水平上，我国轻钢结构住宅加工设备在加工精度、自动化程度、数控化程度上与国外相比有很大距离。

我国钢结构住宅要想与国际全面接轨，还有一段路要走，但随着设计水平的不断提高，各种标准的统一，很快会步入快车道。

钢结构住宅设计常用软件的应用·\o"3D3S软件应用之钢结构框架节点处理"3D3S软件应用之钢结构框架节点处理

·\o"MTS钢结构用户手册"MTS钢结构用户手册

·\o"MTSteel钢结构设计演示"MTSteel钢结构设计演示

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·\o"钢结构快速设计工具——MTSTool"钢结构快速设计工具——MTSTool

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·\o"MIDAS应用之钢框架结构分析及优化设计"MIDAS应用之钢框架结构分析及优化设计

·\o"3d3s钢结构楼板演示"3d3s钢结构楼板演示钢结构住宅设计中应注意的问题一般规定钢结构住宅设计中应注意的问题一般规定

１．钢结构，有低层和多层之分。低层一般不超过３层，用于别墅；多层用于公寓。本文介绍多层公寓住宅钢结构设计中一些问题。

２．超过９层为高层。１０～１２层又称小高层。抗震规范ＧＢ５００１１对１２层以下和１２层以上的房屋提出不同要求。住宅钢结构一般不宜超过１２层。

３．结构抗震性能与结构布置规则性有很大关系。结构布置不规则，地震时易损坏，而且除弹性设计外还要作弹塑性层间位移验算。因此应尽量使结构布置符合规则性要求。

４．住宅钢结构的平面布置应力求规则、对称。住宅钢结构常见的布置不规则，主要是平面不规则。如平面形状不规则，Ｌ形等，特别是支撑剪力墙偏置，明显不对称等。若楼层的最大弹性水平位移超过质心水平位移的１．２倍就属于平面不规则此时需对支撑剪力墙的配置进行调整。

结构体系选择

１．５－６层以下的，可采用框架体系或框架－支撑体系，６层以上的可采用框架支撑体系或框架－混凝土剪力墙（核心筒）体系。多层房屋大多采用双重体系。

２．框架柱有Ｈ型钢柱，钢管砼柱和钢骨砼柱，后两种为组合柱。在小高层中，组合柱比Ｈ型钢柱省钢。

３．剪力墙比钢支撑的延性低，在大震时延性低的地震力大，延性好的地震力小，从抗大震的性能来说，钢支撑比砼剪力墙好。

４．钢框架－砼剪力墙体系属混合结构，对它的抗震性能目前研究还不够，未列入抗震规范，虽然现在应用较多，选用时应慎重。核心筒宜用小钢柱加强，也有利于安装。

楼板要求

１．楼板除了承受竖向荷载并将它传给框架外，还将水平力传到各个柱上，因此楼板平面内的刚度、整体性和承载力也很重要。作为建筑要求，住宅楼板还应能隔音。

２．现在用得较多的是压型钢板组合楼板，叠合板加现浇层，现浇楼板等。这几种楼板的整体性都很好。钢梁宜形成组合梁，梁上要设置栓钉。

３．预制板中应设预埋件，与钢梁焊接。

４．在强震区或重要建筑，柱周边宜设置钢筋和箍筋，以免楼板在水平力下被柱子压坏。

抗震计算的基本要求

１．对双重体系，框架部分独立承担的水平力不应少于结构底部剪力的２５％。其目的是检验框架作为抗震二道防线是否满足要求。检验方法是忽略支撑或剪力墙进行，仅对框架部分进行验算。有的单元式住宅柱子很少，用隔墙支撑钢梁，往往不满足此项要求。

２．验算是否符合强柱弱梁，这关系到结构倒塌机制，很重要。

３．框架柱长细比应符合规定。

４．验算节点域的稳定性、强度和屈服条件。

节点和支撑构造要求

１．节点设计应符合抗震规范和《高钢规程》的要求。

２．柱通过小悬臂与梁拼接，可以绕过梁柱直接连接的构造困难，这是一个好办法。此时梁拼接大多采用翼缘焊接腹板拼接，也可采用全截面螺栓连接。在以上拼接中，腹板拼接要考虑弯矩。

３．翼缘的坡口全熔透焊缝，要求用一级焊缝以确保焊接质量。有的标准规定压力容器才用一级焊缝。这是一种误解。压力容器很重要，梁翼缘与柱连接同样很重要，不能用二级。

４．梁与钢管砼柱的刚性连接，现在用外加劲肋和内隔板的都有，都是可以的。但要注意钢管壁板与隔板或环板的厚度匹配。

５．７层以上时，框架－支撑体系中的框架梁柱应刚性连接。

６．支撑与钢管砼连接时，不应将节点板焊在钢管管壁上，以防管壁拉开。

７．不应在钢管支撑内灌砼，对抗震不利。

８．１２层以下可以不设地下室，但此时柱脚的计算反力要加大，严格说来要做到承受大震时的反力而不破坏。６、７度区允许采用外包式柱脚，但８度及以上时应采用埋入式柱脚。不允许用铰接柱脚。

附：对框架结构的一般说明

１．房屋既要承受竖向荷载，又要承受水平力。承受竖向荷载靠梁、柱，承受水平靠抗侧力构件。

２．高层建筑结构的特点是，结构受水平位移控制，结构设计主要使水平位移不超过控制值。３．在住宅钢结构中，抗侧力结构主要有三种：钢架、支撑框架、剪力墙。

４．住宅钢结构常用的结构体系是：钢架（纯框架）、框架－支撑，框架－剪力墙。

５．这里的″框架″都是指节点钢接的框架。严格说来，框架包含钢接和铰接框架，习惯叫法框架是指钢接的，铰接时则称为铰接框架。

６．纯框架体系最简单，它的延性好，抗震性能也是最好的（２６层的北京长富宫饭店就采用纯框架）。它的缺点是用钢较多。但对多层建筑特别是两个方向开间较多的，纯框架用钢并不多。在日本６０米以下的钢结构大部分采用这种体系。

７．框架－支撑和框架－剪力墙是最常用的。它们都是双重抗侧力体系。

在地震区，要求用双重抗侧力体系。不宜采用铰接框架加支撑（或剪力墙）。在非抗震区，可以用铰接框架加支撑或剪力墙。在强震区结延性很重要。混凝土剪力墙的性能不如支撑框架。钢结构住宅结构设计中若干值得注意的问题探钢结构住宅发展的前景

长期以来，我国因缺少钢材而对建筑钢结构的应用加以限制，使建筑钢结构的使用限制在很小的范围内，建筑钢结构用钢量占全国钢材总产量的比重极低。1996年，我国钢产量首次突破亿吨，1998年我国钢产量已达到11434万吨，而且每年增产300万吨，形成了钢材供过于求的新形势，为发展我国的建筑钢结构建设事业创造了极好的时机。

随着钢产量的不断提高，经济的不断发展，对绿色环保型建筑的不断要求，钢材应用于住宅建筑主体结构是历史所趋。我国正在加速发展钢结构住宅产业化进程，发展以标准化、系列化、通用化，以专业化、社会化生产和商品化供应为基本方向的住宅产业现代化体制。国家建设部和中国工程建设标准化协会正在组织研制和开发多层轻钢结构的住宅建筑体系的结构选型，新型围护结构与隔断体系以及钢结构构件及配件，结构体系设计与施工技术，编制相应的设计与施工技术规范和规程。可以预见，不远的将来钢结构住宅的发展和应用会有新的飞跃。

目前经国内广泛研究、实验分析，钢结构住宅通用体系用于民用住宅，具有独特的优势，与其它住宅通用体系相比，其主要特点是：

1、自重轻，可减轻建筑物的重量约30%，有利于建设高层，特别是在地质承载力低的地方和地震烈度较高的地方，其综合经济效益优于一般住宅建筑体系。

2、布置灵活，开间大，使房型丰富，约可提高建筑面积3%~5%。具有充分的灵活性、可改性和安全性，有利于满足现代人的居住需要，适应现代住宅的市场需求。

3、可以工厂化生产，更易实现工业化、定型化、批量化生产，提高劳动生产率。

4、施工周期大大缩短。据研究，钢结构建筑施工周期比混凝土建筑施工周期可缩短一半，减少湿作业量，且其节能指标可达50%，属环保型绿色建筑体系。

本文以笔者设计的镇江市某多层钢结构住宅试点工程为例，介绍了钢结构设计中值得注意的几个问题及其相应对策。

1、钢结构住宅结构体系布置

目前国内钢结构建筑体系主要有纯框架体系、框架-支撑体系、框架-核心筒体系等结构形式[1]，各种形式的优缺点分析参见文献[1]。

钢结构住宅构件的截面形式分为：热轧H型钢截面，焊接H型钢截面、钢骨混凝土截面、焊接箱形截面、冷弯焊接方管或圆管截面等，各种形式的优缺点见表1。

表1

不同柱截面形式的性能比较

Tab

1

difference

pole

section’s

capability

compared

项目

H型钢

钢骨混凝土

钢管

钢管混凝土

承载性能

较好

好

一般

好

用钢量

较多

省

较多

省

施工速度[2]

最快

较慢

快

较快

防火处理

需处理

不用处理

难度大

一般

造价[2]

较高

较省

较高

较省

在设计过程中选用何种体系，应该综合考虑多方面的因素，例如突出钢结构优势的大柱网因素和适应现代人生活需要的大开间、易改变的布置因素。为了使结构经济合理，多层钢结构住宅对结构布置有些要求。当然，这些要求不是绝对的，而是在可能条件下这样做会更经济，更合理，主要是：

(1)

采用矩形平面或由矩形平面单元组成的建筑平面。

(2)

框架柱在房屋横向宜成列布置。

(3)

将支撑或桁架腹杆设在无孔口的分户墙中。

(4)

采用间隔桁架体系时，房屋纵向走廊宜在横向桁架的中部。

我们设计的某轻钢住宅的平面结构布置图，从图上可以看出结构布置采用了大柱网、大开间的结构布置形式，采用高频焊接H型钢体系。

2、钢结构住宅设计中若干值得注意的问题讨论

在选择了合适的结构体系、柱网布置以后，在设计过程中还要有以下几个值得注意的问题。

2.1

节点设计

钢结构体系当中，节点的设计和构件的设计具有同等的重要性，因此必须给予充分的重视。钢结构的节点设计包括梁－柱节点、梁－梁节点、柱－柱节点、柱脚节点、柱帽节点等。设计时应确保节点的安全可靠，并尽量采用简捷、稳定、可靠的施工工艺，减少或避免现场的焊缝连接。钢节点的形式按传力特性大体可以分为三类：铰节点、半刚性节点、刚性节点。刚性、铰接节点的受力性能、施工工艺研究得比较成熟，因此在工程中取得了广泛的应用。

采用的几种梁－柱节点连接形式。由结构布置分析，考虑工程实际情况，在设计时，多层房屋钢结构柱多采用焊接工字形或箱形截面，由于焊接工字形截面腹板比较薄，故在此弱轴方向与粱的连接多采用铰接，而强轴方向则采用刚接形式[3]。从图中我们不难发现，铰节点形式简单，施工方便，但它使得梁跨中弯矩加大，增加用钢量，不经济；刚性节点构造复杂，但其有效的降低了跨中弯矩，节约了用钢，有较好的经济效应；而半刚性节点应用比较少，主要是其受力特性比较复杂，往往通过试验来取得较为准确的设计数据。三种形式，哪一种更加经济可靠，还有待于在实际工程中比较、检验。

2.2

墙体材料的选取

一般来说，为了突出钢结构自重轻、布置灵活、可改性好的特点，钢结构住宅不宜采用传统的黏土砖或其它自重较大的材料。通常采用轻质材料，比如：空心混凝土砌块、加气混凝土、压型钢板加轻质保温材料组成的复合墙体、OSB板、CS板[4]等。目前使用的比较多的是蒸压轻质加气混凝土板（Autoclaved

Lightweight

Concrete）简称ALC板(块)。这种材料质地较轻，具有较好的防水，防渗透能力，保温性能好，隔声效果与一般混凝土空心砌块相当，自身的强度高，施工方便、快捷。无论做外墙还是内隔墙效果都比较理想。

在进行墙体的设计时，要求对连接件的强度、质料和尺寸有准确的规定。对连接方式充分考虑墙体和主体结构的特性，尽可能采用简捷、快速的连接方法，以便于施工，提高作业效率。

2.3

卫生间、厨房设计

卫生间和厨房的设计是钢结构设计过程中比较重要的环节。因为钢结构材料的防腐能力相对较弱，而卫生间和厨房是住宅中用水最多的地方，所以这两处的防水处理十分重要。在其它建筑体系中，防水有两种方法：结构防水和材料防水。在钢结构中，结构防水的效果比较好。正如前文指出，框架-核心筒结构体系把卫生间和厨房放在核心筒内，具有良好的防水性能。对于其它结构体系要根据工程实际情况而定，比如对于框架-支撑体系采用压型钢板混凝土组合楼板时，通常在墙角处将混凝土上翻100~150mm。由于目前钢结构住宅的工程实例不是很多，故这方面还有待进一步研究、开发。

2.4

楼梯

对其它类型钢结构建筑的楼梯大都采用钢楼梯，而住宅体系中则基本不用，原因是钢楼梯的传音效果较好。故钢结构住宅中常常采用混凝土楼梯或者压型钢板混凝土组合楼梯。在设计时要注意楼梯梁的放置位置和处理，因为通常情况下，这里会出现梁-梁连接，这种连接会使得被连接梁承受集中荷载，这样该梁比较容易发生局部失稳。

该钢楼梯采用6mm钢折板做踏板，上面浇注混凝土，踏板两端用L50×6角钢与楼梯梁（槽钢）通过M12螺栓连接。这种做法利用40mm混凝土克服了一般钢梯传音效果好的弱点，同时槽钢上翼缘可以焊接合金楼梯扶手，施工简便，值得推广。

2.5

楼盖体系

多层房屋钢结构的楼板必须有足够的承载力、刚度和整体性，当前较常采用的是在钢梁上铺设压型钢板，再浇注100mm左右的钢筋混凝土板，即形成压型钢板组合楼板。楼盖梁一般采用简支等高连接，有时也可做成不等高连接，如采用压型钢板组合楼板时，为了便于铺设压型钢板，主次梁顶面需相差压型钢板厚度，同时还可以增大建筑净层高。在设计过程中，要考虑钢梁和楼板的组合作用，这样会显著提高粱的承载力和整体稳定性，并有效降低梁高，节约用钢，降低工程造价[5]。

压型钢板组合混凝土楼板，除了按计算(并满足构造要求)在钢梁上焊接栓钉外，为了保证混凝土和压型钢板共同工作，它们之间应有连接措施，根据规范规定[6]

[7]，其连接措施可以依靠压型钢板的纵向波槽或依靠压型钢板的上的压痕、开的小洞或冲成的不闭合孔眼，也可以依靠压型钢板上焊接的横向钢筋。

3、结束语

本文介绍了钢结构住宅结构设计过程中应该注意的几点问题和相应的解决方法。钢结构住宅结构体系在我国正处于一个起步阶段，国家政策的导向，国民生活的提高对住宅提出的要求等为钢结构住宅结构体系的发展和应用提供了非常广阔的前景，全国各种钢结构住宅设计、开发、施工公司有如雨后春笋。

本文研究仅是一个起步，我国钢结构住宅体系在以下几方面还值得进一步研究开发。

1、对各种抗腐蚀性优的钢种的研究开发；

2、半刚性连接节点受力性能分析、研究；

3、隔墙板材的布置、排版的系统化、标准化研究，统一标准的制定以及相关设计软件的开发；

4、楼面结构整体受力性能的研究；

5、结构抗震的计算与分析；

6、结构体系优化设计方法、各种大型结构设计软件的开发与研究。

7、钢结构住宅施工方法研究。

斯考特·恰普斯：钢结构住宅的“中国化”全世界101座超高层建筑中，纯钢结构的有59座。国外60%以上的高档住宅采用的是钢结构。钢结构建筑最突出的优势在于节能环保，是世界建筑领域中的一匹“黑马”。而中国作为世界上建筑体量最大的国家之一，钢结构住宅的发展却明显滞后。“目前中国的钢结构住宅比例非常低，几乎全部使用钢筋混凝土结构，采用钢结构比例不到万分之一。中国钢结构住宅发展空间巨大，应当加快发展。”近日，国际钢铁协会钢结构住宅项目负责人斯考特·恰普斯（Scott

Chubbs）对《科学时报》记者表示。据国际钢铁协会有关分析资料显示，到2030年，世界人口将会从60亿人增长到80亿人。人口的快速增长和城市化进程的不断加快，为民用住宅市场提供了广阔的发展空间。然而，传统的建筑业效率低，对环境和土地资源影响较大，并给社会经济发展带来较大负担。记者了解到，钢结构住宅具有抗震性能高、重量轻、耐久性好、施工速度快的优点。在建筑功能上，由于梁柱截面小、开间大、净空高、使用面积大、居住舒适度高，属于节能和环保型住宅。在工程造价方面，钢结构住宅与钢筋混凝土结构基本持平，但因为钢结构住宅的施工工期比钢筋混凝土结构缩短一半以上，其实际收益更大。因此，钢结构住宅是代替砖混住宅较为理想的建筑结构体系。尽管钢结构住宅拥有各种优势，但在目前的中国仍是传统的钢筋混凝土结构住宅占据绝大多数。斯考特指出，在许多工业发达地区，如欧美、日本、中国台湾等地，钢结构住宅已较为普及。“日本、澳大利亚的钢结构住宅占全部住宅数量的50％，美国达20％，芬兰、瑞典、丹麦、法国也拥有相当规模的钢结构住宅。与欧、美、日等发达国家相比，目前中国的钢结构住宅比例非常低，几乎全部使用钢筋混凝土结构，采用钢结构的比例不到万分之一。由此可见，中国钢结构住宅发展空间巨大。”斯考特称。标准缺位钢结构在欧美等地已经形成了一整套十分成熟的技术。“中国有许多企业不约而同地想把轻钢结构住宅技术移植到中国来，但效果却不像人们事先想象的那样乐观。”斯考特说。分析人士认为，缺乏有针对性的钢结构住宅规范是限制我国钢结构住宅发展的因素之一。记者了解到，我国的相关标准规范是针对几十年来大量使用的传统钢筋混凝土结构体系编制的，钢结构住宅体系此前在我国属于技术空白。“例如，我国建国以后建造的建筑物多采用砖石和钢筋混凝土等耐火性能好的建筑材料，由此导致我国的《建筑设计防火规范》在材料选用方面似乎较国外苛刻，钢结构住宅难以满足其要求。”钢结构建筑学者张彦才撰文指出：“这种与国内规范不衔接的状况，使钢结构住宅项目无论在工程报建阶段还是在工程验收阶段，都会遇到数不尽的障碍与麻烦。”观念变革钢结构住宅对于习惯了钢筋混凝土的中国人来说还算是一个新鲜事物。张彦才认为，钢结构住宅体系是在国外尤其是北美地区木结构住宅的基础上发展起来的，这两种体系虽然在国外已经十分成熟和完善，但是对于我国来说却完全是新东西，因而各种困难几乎无处不在。“第一，在建材和部品方面，目前建造钢结构试验工程所需的材料许多要从国外运来，甚至有些由外商在中国大陆委托加工的部件，往往也只能到国外去采购，在国内市场上一时还找不到。”“第二，是在人员方面，由于在国内无论是中等或是高等专业学校的教学内容中涉及钢结构住宅体系的内容较少，而更加缺乏的是熟练技术工人，所以虽然这一体系单纯从技术层面上讲并无多少难度，但真正推行起来却往往缺乏得力的骨干。”“第三，在建筑管理方面，我国现行的建筑管理模式与钢结构住宅这种工业化生产方式也不适应。我国加入WTO以后，国外许多住宅生产企业希望进入中国大陆市场，但是它们搞不清自己来到中国后应当申领什么资质，属于什么身份——设计单位、施工单位、集成商还是制造商？”张彦才说。中国建筑金属结构协会会长杜宗翰对此持相同观点。他说：“中国的消费者由于长期以来住惯了砖混或钢筋混凝土结构的住宅，从慢慢开始接受到逐步喜欢轻钢结构住宅，也需要一个渐进的过程。”发展之道如何解决中国钢结构住宅发展过程中面临的障碍和问题，斯考特提出了自己的建议。他认为中国目前需要从以下几个方面入手：首先，应有计划地建造一批试验工程，以便引进该项生产技术。“如果没有一定的建造量，就不可能编制完成属于自己的轻钢结构技术规范，在中国使这项技术成熟起来就成为一句空话。”斯考特说：“在规范不完善时，建造试验工程不仅是应当的，而且是必须的。”其次，在建造试验工程并取得经验的基础上，就应不失时机地编制相应的轻钢结构住宅技术标准和规范。“在这一点上，中国需要自己摸索，不能把国外现有的标准直接翻译过来，把国外轻钢结构住宅嫁接到中国的技术标准体系中来，中国还有许多路要走。”最后，斯考特强调，由于轻钢结构住宅是国外许多发达国家普遍采用的成熟技术，其优良的技术性能和产业化生产方式，在一定程度上体现了住宅产业的现代化方向。因此，一旦有了技术标准，就应将这种技术体系纳入专业学校的教学内容中，并对在职工程技术人员和技术工人进行培训，企业和社会的建筑科研院所也应投入力量进行深入研究和开发，使这一体系在中国日臻完善，促进中国和全球钢结构住宅的产业化发展。Living

Steel：中国在行动日前，国际钢铁协会在成员单位中启动了推进钢结构住宅（LivingSteel）项目。该项目于2005年2月正式启动，总预算为1425万欧元，旨在通过对技术和运作方式的研究与推广，促进钢结构住宅设计和建筑创新，进一步推进钢结构住宅建筑市场的发展。目前，项目成员分别来自全球11个国家，其中，宝钢、安赛乐-米塔尔、韩国浦项、印度塔塔等国际知名钢铁企业均加入了该项目。2005年，宝钢以中国唯一全权会员的身份正式参与了Living

Steel项目。同时，宝钢特别加强了建筑用钢产品的研发力度，加大了应用技术的投入力量，还及时成立了专门的项目推进组，积极参与了LivingSteel项目的各项研究活动。“此举对促进中国乃至整个亚洲区域民用建筑用钢体系的发展将产生重要影响。”斯考特评价道。斯考特认为，宝钢为中国推进Living

Steel项目开了个好头，发挥了示范作用，但今后的路还很长。斯考特希望宝钢以Living

Steel项目为载体，加强与政府有关部门及建筑产业链上的各企事业单位、院校和研究机构的合作，逐步形成推动民用钢结构建筑发展的合力；适时引入国际先进的技术和市场运作方法，努力解决制约住宅钢结构建筑发展中的各种问题，促进建筑钢材品种开发，为带动中国建筑产业链进步和推进民用钢结构住宅发展作出贡献。全世界101座超高层建筑中，纯钢结构的有59座。国外60%以上的高档住宅采用的是钢结构。钢结构建筑最突出的优势在于节能环保，是世界建筑领域中的一匹“黑马”。而中国作为世界上建筑体量最大的国家之一，钢结构住宅的发展却明显滞后。

斯考特·恰普斯（Scott

Chubbs）国际钢铁协会国际民用建筑用钢Living

Steel项目组主管，国际知名钢结构建筑学者，致力于在全球范围内推广钢结构建筑的研究和示范工程建设。陈禄如：中国钢结构行业将快速发展2006年我国钢材产量己达到4.18亿吨，

2007上半年钢材产量达己到2.7亿多吨，人均消费300公斤左右，我国已经具备了发展钢结构建筑的条件，中国钢结构协会专家委员会主任陈禄如在“2008中国钢铁产业形势报告会暨‘我的钢铁’网年会”上表示。钢结构建筑作为新型的节能环保的建筑体系，被誉为21世纪的“绿色建筑”之一，是一种节能环保型、能循环使用的建筑结构，符合发展省地节能建筑和经济持续健康发展的要求。发展循环经济，建设节约型社会，是总结国际和国内经济建设后提出的国策。在今后一段时间内，火电厂的建设还会加快，主厂房和锅炉钢架用钢量会增加。随着交通工程中的桥梁、铁路桥梁均采用钢结构，公路桥梁采用钢结构已成为发展趋势，而市政建设中采用钢结构的量会加大，钢结构住宅也将增多，钢结构建筑将会快逐渐增加在新建建筑中的比例。陈??如表示，近年来国内建筑钢材数量、品种、质量基本满足钢结构行业发展的需要，目前国内拥有三十多家特级(年产量超过5万吨)构件质量优良、管理科学的钢结构制造企业，制造达到了国际先进水平，一大批中小企业也迅速的发展，同时政府也加强了钢结构发展的政策引导和支持，形成钢结构加工行业快速发展的形势。但目前我国钢结构市场也存在不少问题，存在对钢结构产业是可持续性发展认识不足，设计理念较难适应市场需要，市场运行不规范、科研开发资金不足、专业技术人员缺乏、行业协会作用不到位等等，中国的钢结构发展仍然任重而道远。

我国钢结构建筑的现状及发展趋势一、钢结构的定义和分类

钢结构的定义是指由钢板、型钢、钢管、钢绳、钢束等钢材，用焊、铆、螺栓或胶等连接而成的结构。结构特点是重载、高耸、大跨、轻型，其承重能力大，架设便捷。用与桥梁、房屋、高塔、闸门等工程。

在我国，建筑包含工业和民用建筑两部分。按承重结构的材料又分成钢筋混凝土结构、钢结构、木结构、砖石结构、钢-砼组合结构等。由于钢结构自重轻、强度高、抗震性能好、又便于工业化生产，是一种节能环保型，能循环使用的建筑结构，符合经济持续健康发展的要求。故在高层建筑、大型工厂、大跨度空间结构、轻钢结构、住宅建筑中更能发挥其优势。各专业（行业）部门中也大量采用钢结构如公路和铁路桥梁、火电主厂房和锅炉钢架、输变电铁塔、广播电视通讯塔、石油海洋平台、核电站、风力发电、水利建设等。城市建设中更需大量钢结构如地铁、城市轻便铁路、立交桥、环保建筑、公共设施、临时建筑等。上述的应用范围称为工程建设，本文的论述的包含了上述内容，也可称为土木建筑范围。但不包括设备、容器、管道等。

按国民经济行业分类（中华人民共和国家标准

GB/T4754-2002）的原则，即每一个行业类别都按照同一种经济活动的性质划分，而不是依据编制、会计制度或部门管理等划分。钢结构行业是我国制造业（C类）的一部分，属金属制品业，代码为3411。指以铁、钢或铝等金属为主要材料、制造金属构件、金属构件零件、建筑用钢制品及类似品的生产活动。这些制品可以运输，并便于装配、安装或竖立（如由建筑企业在建筑工地进行）。这种行业分类标准与国外行业分类相同。钢结构行业的分类划分为行业的管理提供了理论依据，有利于钢结构行业市场的规范和发展。

二、政府支持和发展钢结构行业

1996年建设部编制了《1996-2010年建筑技术政策》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……。

1998年10月建设部发文《关于建筑业进行推广应用10项新技术的通知》，通知中推广第8项新技术为钢结构技术。

2000年5月建设部、国家冶金工业局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。

（1）成立了全国钢结构专家组；

（2）讨论了国家建筑钢结构产业“十五”计划和2010年发展规划纲要；

（3）建筑钢结构工程技术政策；

（4）提出2005和2010年建筑钢结构用钢材分别达到全国钢材总产量的3%和6%。

建设部于2001年底发布了《钢结构住宅建筑产业化技术导则》。建设部科技司组织30项钢结构住宅建筑体系及关键技术研究课题，开展试点工程。并筹备编制《钢结构住宅技术规程》。建设部住宅产业化中心正在组织编制低层钢结构住宅技术规程。中国钢铁工业协会、中国钢结构协会组织各钢铁厂生产钢结构住宅建筑所用钢材，进行试点工程。

2003年1月16日建设部和国家经贸委发文关于建立“全国建筑用金属技术与应用协调联席会议”制度的通知。文件明确了指导思想及组织形式。其指导思想是：加强建筑用钢、建筑用铜、建筑用铝合金等建筑用金属生产与应用的技术协调，推动生产、应用的技术升级，调整产业结构，促进推广应用，加速产业化进程，提高工程质量，推动建设事业发展。联席会议下设办公室负责日常工作，办公室设在建设部科技司。联席会议下设钢结构建筑用钢专家组、钢筋混凝土结构建筑用钢专家组、建筑用铜专家组和建筑用铝合金专家组。联席会议工作任务：

（1）深入调查研究，制订建筑用金属技术政策和发展规划；

（2）加强新技术、新产品的研究开发，逐步提高建筑用金属的生产应用水平；

（3）积极拓展建筑用金属的生产应用领域；

（4）组织开展建筑用金属新技术的推广应用，限制或禁止使用落后技术与产品，开展新技术应用试点、示范工作；

（5）协调制订和完善建筑用金属产品与配件标准、设计和施工验收规范、规程定额，编制标准图集，建立完善建筑用金属生产应用的标准规范体系；

（6）协调开展建筑用金属的质量管理，推动建立质量认证制度；

（7）加强信息交流，积极推动跨行业、跨部门的合作；

（8）指导相关的中介机构和科研、生产、设计、施工安装等单位开展建筑金属技术研究开发工作。

近期工作任务：

（1）开展400Mpa热轧带肋钢筋推广应用工作，积极发展钢筋焊接网片，推进钢结构用H型钢、耐火耐侯钢、彩色钢板的生产应用；

（2）建立完善钢结构住宅建筑体系，积极推进研究、开发和试点、示范工作；

（3）努力推进铜水管在中高档建筑中的应用；

（4）组织研究开发和推广应用节能、环保型金属门窗；

（5）研究制定《建设领域推广应用新技术和限制、禁止使用落后技术公告》,引导建筑用金属技术健康发展；

（6）组织申报国家重点科技项目；

（7）组织开展建筑用金属发展趋势及对策研究；

（8）引导企业筹集科技发展基金用于新产品的研制开发，制定建筑应用范围，加强行业信息交流和宣传。

2003年5月建设部编制2010年建设事业技术政策（草稿）。《建设事业技术政策纲要》……第八章，推进建筑工业化、现代化、提高行业综合实力中第35条政策是：加大推广应用钢结构的力度，进一步推广与扩大建筑钢结构的应用,促进建筑钢结构的持续发展。

（1）进一步加快建筑钢结构产业化的进程。到2010年建筑钢结构用钢力争达到全国钢材产量的6％。

（2）全面提高建筑钢结构应用技术水平，积极开展钢结构相关技术研究；修订、补充设计、施工和材料等有关技术规范、规程和标准；完善质量管理体系，提高钢结构设计和钢结构工程质量。开展钢结构优秀设计和优良工程的评定。争取2010年建筑钢结构行业综合技术水平达到国际先进水平。

（3）增加结构用高性能钢材及连接材料的品种，发展大尺寸冷（热）成型管材（圆管、方矩管），薄壁H型钢等经济型材的生产，完善建筑结构用钢材系列产品与应用标准，扩大耐侯钢、耐火钢、彩涂板等的应用。2010年钢结构建筑钢材基本达到国产化。

（4）改革机制、规划选题，坚持长期的应用技术开发研究，重点研发住宅钢结构体系建筑，钢—混凝土组合体系及配套技术和管结构体系技术。

（5）鼓励制作、安装企业采用新技术、新工艺和先进设备，采用计算机管理，创造和应用新工法，进一步提高构件制作和安装质量。引导企业规范参与市场竞争，努力开拓国际市场。

（6）加快钢结构设计研究及施工、管理人材的培养，改进高校的专业教学及科研，重视并发挥专家资源的优势作用，建立政府、高校、协会联合组织专家教育的机制。

（7）加快钢结构企业结构调整,

引导企业向集团化方向发展。实行有效资质管理，加强调控，进一步规范市场秩序。充分发挥协会桥梁和服务作用。

建筑钢结构的发展目标：

（1）积极推广建筑钢结构的应用，重点是轻型钢结构、大跨度空间钢结构、高层重型钢结构、钢和混凝土组合结构、钢结构住宅等领域。2010年建筑钢结构用钢力争达到全国钢材产量的6％，约1800万吨。

（2）全面提高建筑钢结构应用技术水平：积极开展钢结构相关技术研究；修订、补充设计

、施工和材料等有关技术规范、规程和标准：完善质量管理体系，提高钢结构工程质量；开展钢结构优秀设计和优良工程的评定。争取到2010年建筑钢结构行业综合技术水平达到国际先进水平。

合理利用建筑材料资源，改进施工和应用技术：

（1）积极扩展建筑钢结构用钢材的品种，提高产品性能。研究和开发高性能建筑专用钢材系列产品，包括优质焊接结构钢、高强度优质厚板、热成型管材、优质可焊铸钢等。增加冷弯型钢和热轧H型钢的品种和规格，包括大规格冷弯管材、大规格H型钢和轻型H型钢等。合理推广采用耐候钢、耐火钢和Z向钢等。到2010年，基本实现建筑钢结构用钢国产化的目标。

（2）积极推动建筑钢结构的发展，进一步提高应用技术水平。超高层建筑积极采用合理的钢－混凝土结构或钢结构体系。大跨度建筑积极采用空间网架结构、立体桁架结构、索膜结构以及施加预应力的结构体系。低层建筑推广采用经济适用的轻型钢结构体系。积极开发钢－混凝土混合结构或钢结构的住宅建筑体系，逐步实现产业化。加大钢结构专业技术人才的培养力度。

三、钢结构设计、施工、制作规范、规程及构配件标准图集基本完善配套

近几年，国家技术监督局、建设部等有关部门和协（学）会，组织高校、科研、设计、施工及企业，编制和修订钢结构设计、施工??范和规程60多本，并编制了相应的构件和配套材料的通用图集，为钢结构行业发展奠定了良好基础（详见附件6）。目前标准、规范规程分为国家标准、行业标准和协（学）会标准，为确保工程质量国家又制定了强制性标准。

四、国内钢结构建筑的科研、设计概况

我国钢结构的科研设计工作，应当是从50年代初期，中国开始确定第一个五年计划（1953～1957年）开始，为国民经济建设发展绘出宏伟蓝图的第一步。1949年新中国成立后，三年恢复时期面临的是残破的厂房需要修复和尽快为经济建设提供工业产品及装备。同时中国政府向原苏联提出要求，经多次研究确定援建的156项重点建设项目。其中许多重要的项目建设均设计采用钢结构，如鞍钢、本钢、包钢、武钢、长春一汽、沈阳机床、哈尔滨锅炉厂、富拉尔基重机厂、大连造船厂等，以及长江上第一座公路、铁路两用的武汉长江大桥建设。通过上述建设，我们从苏联学习了解了许多现代工业技术和引进了一大批重要装备技术。一方面新中国的建设吸引一大批在国外学习工作的专家、学者回国参加建设，另一方面培养了自己的专家、学者和工程技术专家。由此以后，尽管中苏两国出现分歧、中断合同并撤走专家、技术资料等，严重影响到中国经济建设。但中国人民按照党中央、毛主席的指示，走自力更生、发奋图强的道路，确立了要建立我国的自己科研、设计等方面的战略方针。从那时开始，我国逐步建立一些专业性的设计、研究院，同时研究开发一些重大工程急需的材料、装备及施工技术。当时利用我国资源比较丰富的锰金属研究开发出的系列高强度低合金钢，如至今仍大量用于钢结构工程结构的Q345的16锰钢系列就是由我国自己研究开发出来钢材，并应用于南京长江大桥等重大工程。

目前在我国钢结构领域比较著名、成果及业绩突出并具有近50多年历史的科研设计单位有：与新中国同龄的北京市建筑设计研究院，承担了以北京人民大会堂、历史博物馆、首都机场、北京植物园、北京电视艺术中心等重大工程；成立于1950年的中铁大桥勘测设计院，是当时抽调全国的工程技术精英组成的设计队伍来来建设武汉长江大桥，使长江天堑变通途，是中国桥梁历史的丰碑之一；成立于1951年的北京钢铁设计研究总院（当时为鞍钢钢铁设计处，1956年迁往北京），现《钢结构设计规范》GB-50017-2003主编单位，为宝钢等重点钢铁企业建设发展做出了巨大贡献；中国航空工业规划设计院为各地机场、飞机维修库的建设取得突出成绩；成立于1952年的上海现代设计集团华东建筑设计研究院，设计有上海东方明珠电视塔、浦东国际机场、北京CBD核心区国际征集规划方案。还有成立于1952年的北京钢铁研究总院；成立于1953年的中元国际工程设计研究院（原机械部设计研究院）、中国建筑科学研究院；成立于1955年的中国京冶建筑研究总院（原冶金工业部建筑研究总院）等等。还有在土木建筑领域从事科研、教学和培养人才数十年，形成比较连续的人才梯队，在钢结构的学术造诣、工程技术研究和应用有突出业绩的院校有：清华大学土木水利学院、哈尔滨工业大学土木建筑学院、浙江大学土木系、同济大学、西安建筑科技大学、重庆大学土木建筑学院等。

围绕钢结构科研设计工作主要有以下几个方面：

（1）钢结构用钢的研究应用

目前钢结构用钢基本上是Q235；Q345、Q420级别，产品包括型钢（H型、工字、角、槽、冷弯型钢等）、钢管（无缝、焊接圆、方、矩形）、钢板（中厚、镀锌、彩涂板等），工程应用领域包括房屋建筑、桥梁、容器、管道、塔桅、海洋工程等。最近二十年来，我国钢铁工业快速发展，其生产规模、产量、品种及质量有明显的提高。有许多重要品种及技术含量高的产品已经达到国际先进水平。诸如热轧H型钢、彩色涂层钢板、桥梁用钢、耐火耐候钢、西气东输的管线用钢、高强钢丝、钢铰线等。

近几年我国钢铁工业发展很快，产量和普通产品的扩大增长惊人，但品种结构和高品质的钢材与发达国家相比还有一定差距。特别是产品标准和应用规范的滞后，影响了钢铁企业对新产品的研究开发。在钢结构领域比较突出的要求高强高韧性钢材，包括钢筋、中厚板及彩涂钢板等。包括对厚板的强度效应影响、焊接敏感性及外观要求与国外产品有差距。

（2）结构体系及工程应用研究

传统的钢结构一般仅是考虑重载、大跨、高耸建筑中采用，50年代建立的人民大会堂、北京工人体育馆、首都体育馆及一大批重化工工业厂房建筑均是钢结构。由于钢材匮乏，一般工业民用建筑规定都是砖混凝土结构或钢筋混凝土结构。在此期间，我国科研工作根据国情，相继研发出钢管混凝土结构、网架结构、角钢屋架、冷弯薄壁型钢屋架等节省钢材、降低工程造价的结构体系。桥梁从铆接变栓焊连接，提高了桥梁的建设速度及连接性能的可靠性。

自70年代末，中国改革开放以来，提倡吸引外资、引进先进技术、以经济建设为首要目标，相继在全国引进一大批先进技术、装备、成套技术。如武钢一米七工程、乙烯工程、合成氨工程、宝钢工程等。还有一些轻钢房屋作为旅游住宅进入中国市场。由此对钢结构材料、设计、接点构造及连接技术开始了新的认识并列出许多科研专题进行开发研究。在此期间，我国科研结构与企业联合进行了大量的研究并直接针对工程建设的应用开发十分活跃，诸如压型钢板、铝板、彩涂板及成型机械、高强螺栓、焊接H型钢、焊接箱形梁柱、热轧H型钢、大型方矩管、冷弯型钢等钢铁产品及深加工企业相携发展，并形成新兴的钢结构制造产业，带动并推进了钢结构事业的发展。钢结构随着新材料和设计理念变化，新的结构体系和创新不断涌现。比较突出的是我国钢～混凝土组合结构发展及应用在国际领先，从超高层建筑、桥梁到厂房、地铁等均大量采用了该结构。还有门式刚架结构成为目前钢结构厂房、仓库、超市等常见的建筑。膜结构、管结构、索网结构等空间结构形式及变化层出不穷。特别是近十年，钢结构作为绿色环保的建筑结构为国家、社会所共识，在沿海地区和各大城市的公共建筑、标志的房屋建筑、桥梁、工业厂房、住宅都将钢结构作为新技术、新结构、新理念来认识、研究和推广。

目前钢结构应用的领域不断在扩大，也充分发挥了钢材作为最好的结构材料功能，不仅满足了重载、高耸、大跨、轻型的结构要求，而且为现代新兴的制造业拓展了无限空间，许多企业正在向研发、设计、制造、施工安装一条龙的服务发展。许多企业不仅拥有自己设计研究院（所），具备钢结构专业的设计资质，而且还与大学共同建立博士后工作站，对钢结构人才的培养和研究具有自主知识产权的技术、产品、结构，开创科研立足生产第一线的良好开端。对传统的原科研院所向科技型企业转变也正在不断调整和完善中，如全国216个部委所属科研院所，已经全部转制为科技型企业，树立以科技为第一生产力，直接创造社会经济效益并完全按照市场经济规律来开展科研、生产的新模式。但目前的科研体制存在科研经费严重不足，长远、基础和重大综合类的课题难以开展。

五、国内钢结构施工安装、监理概况

钢结构的施工安装企业比较规范和技术要求高，相对一般土木工程大量采用农民工有所区别。多年来，在钢结构领域施工取得突出业绩并胜任大跨、高耸和技术难度高的施工企业有三类：一类是大型建设集团所属专业化公司，具有钢结构专业施工一级资质。有代表性的企业是；北京建工集团机械施工公司、上海建工集团机械施工公司、陕西省机械施工公司、中建一局钢结构有限公司、中建三局建升和钢结构有限公司、中建八局南京钢结构有限公司、上海宝冶建设有限公司、上海绿地建设有限公司、中国机械工业建设有限公司、中国二十冶金建设公司、中铁大桥工程局，以及水利、电力、矿山、煤炭等大型建设集团下的专业化公司等等。第二类是大型钢结构企业，自己具有制造施工能力，取得钢结构专业施工一级的企业；如上海冠达尔钢结构有限公司、江苏沪宁钢机股份预先公司、浙江东南网架集团有限公司、浙江精工钢结构有限公司、浙江大地控股有限公司、杭萧钢结构有限公司、徐州飞虹网架有限公司、山西汾阳建筑金属结构工业公司等。第三类是中小型建设公司、钢结构制造企业具有钢结构专业施工一级资质，以及地方建设主管批准具有钢结构专业施工二、三级资质的企业。较有影响的有浙江中南建设集团钢结构有限公司、四川汇源钢建科技有限公司、北京多维企业集团、广东东莞华宇钢结构有限公司等。随着企业的规模、业绩和专业技术人才增多，许多企业正在积极认定和提高企业资质，既有利于提高企业形象也说明具有一定实力去承包大型钢结构工程。目前估计具有钢结构专业承包一级、二级、三级资质企业上千家。

工程建设监理在我国最早应用这一制度的，是利用世界银行贷款的鲁布革水电站引水工程。按照贷款的要求，该工程在“鲁布革工程管理局”内划出了一个专司建设监理职能的“工程师机构”。该工程师机构由工程师代表、驻地工程师和若干名检查员组成，按国际合同管理方式代表业主对该合同工程进行现场综合监督管理。其后，我国许多利用外资、外资建设的工程项目，都按照建设监理这一国际惯例组织建设。1988年7月，建设部发出通知，要求开展建设监理试点工作，逐步建立起有中国特色的建设监理制度。1988年下半年在八市二部开始试点，随着建筑行业管理体制的变化，逐步建立制度并发展成为数千家专门从事工程监理的新型企业。其目的是对日益增多的建筑工程要求第三方进行公正、科学和确保工程质量的管理认定所设立的专业机构。目前一般建筑工程依法要求监理公司驻扎现场，对工程进展及质量依照国家规范、标准及设计规定进行全过程检查、判断及验收，其责任和权利非常明确，对确保工程建设质量发挥了重要作用。目前一般的各省市工程都有