一、钢结构应用现状和发展趋势分析

　　建筑业是我国国民经济建设中重要产业之一，近年来，我国建筑业发展十分迅速，每年的房屋施工面积在15亿平方米以上，农村及其他个人建房约30亿平方米。随着我国国民经济和第三产业的发展，人民生活水平的提高和国家安居工程的实施，预计今后几年我国城镇住宅建设每年在1．6亿平方米以上，农村及其他个人住宅建设每年在6．0亿平方米以上，宾馆、饭店、写字楼、商店及其他公用建设等每年约2亿平方米左右，工业厂房及其他建筑约6亿平方米左右。　
    1、我国建筑业用钢现状
　　我国建筑用钢的主要用户是民用房施工单位、基础设施建设单位和工业厂房。民用房地产施工单位是建筑用钢的最大用户，其用钢量约占建筑钢材总消费量的60％以上，基础设施建设单位一般为国有大型企业，其用钢量占总消费量的20％，工业厂房也是建筑用钢重要消费客户，其消费量占总消费量的15％左右。
从建筑用钢的发展历史来看，1980年以前，我国采取限制用钢政策，房屋建筑以砖混结构为主，辅以钢筋混凝土结构，提倡以其他材料代替钢材，尽量节约用钢；上世纪80年代后期到90年代初期，采取合理用钢政策，大量建筑、尤其是大量公共建筑，采用现浇混凝土楼板，提高了建筑结构的抗震性能和工程的整体质量；90年代后期到现在，建筑用钢的品种和数量均有较大提高，采取鼓励合理用钢的政策，限制建造砖混结构建筑，钢筋混凝土建筑在这一时期得到了快速发展。
　　建筑用钢是我国钢材消费的最主要行业之一，年产量和消费量一般占钢材总产量和消费量的比重在55％左右。我国正处于工业化时期，固定资产投资较高，基础设施规模较大，同时我国城镇化水平不断提高，对建筑用钢材的需求量较大。据统计，2004年我国建筑用钢材总消费量15180万吨，占钢材总消费量的55％。从品种结构看，以螺纹钢筋与线材为主，其中螺纹钢筋消费量6500万吨，占建筑用钢的43％，线材消费量4350万吨，占建筑用钢的29，薄板消费量1800万吨，占建筑用钢的12％。
从建筑用钢的供需情况来看，由于建筑用钢技术含量低、准入门槛低、见效快等特点，因此建筑用钢已成为近年国有中小型钢铁企业和民营企业的主要建设项目。同时，由于近两年来国内建筑用钢需求量增长迅速，导致建筑用钢的需求量增长较快，许多民间资本纷纷进入建筑钢材领域，国内建筑用钢生产能力增长迅速，现在国内的建筑用钢材已经处于供过于求的局面，螺纹钢筋价格已从2004年初的平均3600元／吨降至现在的2900元／吨，降价幅度较大，多数企业已处于微利或亏损状态；建筑用中厚板、热轧薄板产品近期国内生产量较大，价格跌幅较大，中国钢铁工业协会近期已召开关于降产、保价、稳定市场的座谈会。另外，由于建筑用钢属于低附加值、高能耗、高污染产品，销售半径较小，产品基本不考虑进出口，立足于国内生产，国内消费。
    2、建筑业用钢发展趋势
　　预测到2010年，我国建筑用钢材总消费量约19000万吨，占钢材总消费量的53％，其中螺纹钢筋消费量7200万吨，占建筑用钢的38％；线材消费量5200万吨，占建筑用钢的27％；薄板消费量2400万吨，占建筑用钢的13％。从国内生产消费平衡看，生产规模已完全可以满足国内市场需要。另外，国内一些钢铁企业与一些钢铁系统外企业还在继续建设建筑用钢材，未来市场竞争激烈，竞争的焦点为品种、质量、成本及价格，在品种上重点开发使用高强度钢、耐候钢等品种。
　　目前，国家大力发展节能省地型住宅和建筑，并强调缓解我国能源与经济社会发展的矛盾，必须立足国内，提高能源利用效率。建筑节能举足轻重，刻不容缓。同样，建筑节能在钢铁业和钢材流通业引起高度重视。国家发改委新公布的产业政策，要求钢铁工业加快产品结构调整、提高钢材使用效率、树立节约使用钢材意识，把提高钢材强度、减少钢材使用量、钢材资源综合利用放在重要位置。
　　目前，在国内钢筋的生产消费中，高强度钢筋正处于大力推广应用阶段，已从大量使用低强度钢筋，逐步向高强度钢筋方向发展。2004年国内高强度钢筋生产量850万吨，消费量达到800万吨，占钢筋总消费量的12％。2005年，从国内各钢筋生产企业的生产情况看，高强度钢筋的生产量呈显著增长趋势，部分企业的生产量已占其总生产量的50％左右。
　　尽管近年高强度钢筋在国内的推广应用有了长足进步，但与国外发达国家相比，还存在很大差距。在美、英、目、德、俄等欧美及东南亚国家已普遍采用了Ⅲ级钢筋，很少使用Ⅱ级钢筋，有的国家早已淘汰Ⅱ级钢筋，即使使用也只是作为配筋，主筋均采用400MPa级和500MPa级钢筋，有的强度等级甚至达到700MPa级。今后，随着国家固定资产投资持续保持高速增长，国内高层建筑建设的不断增多，为确保建筑的安全，在结构设计中对钢筋强度的要求不断提高，将会进一步促进Ⅲ级钢筋市场的发展与壮大。HRB400Ⅲ级钢筋作为HRB335II级钢筋的升级换代产品，是国家目前推广使用的产品，根据国家发展规划，未来HRB400Ⅲ级钢筋使用量达到钢筋总用量的80％左右。
　　耐火耐侯钢具有与普通建筑用钢相当的室温力学性能、焊接性能以及其他性能，在一般气候条件下可裸露使用，也可提高涂装性，涂在耐火耐候钢上的涂层的失效年限远长于普通钢。耐火性要求在600摄氏度时，屈服强度下降不大于规定的室温屈服强度标准的1／3，这是火灾时保证建筑安全性的一个重要指标，而普通钢至多在350摄氏度时保持这一强度值。使用耐火耐候钢可比可以减少防火涂料和防火包覆的使用，从而减少污染、缩短工期、降低成本、减少或不必进行防腐维护、节约维护工本、钢材厚度可减薄，节约综合成本20％以上，是一种具有绿色环保、可持续发展的经济类钢材。目前耐火耐候钢已开始应用于国内一些耐火耐候等级高的大型厂房、民居、商务楼等建筑钢结构，耐火耐候钢在我国的住宅建筑行业具有广阔的发展空间。国内武钢、攀钢等企业已在逐步开发生产耐候钢。

　　二、我国建筑钢结构用钢材呈四大发展趋势

　　建筑结构用钢材主要是指中厚板、薄板（４～６mm普通板）、镀锌卷板、中小型钢（工、槽、角钢）、热轧Ｈ型钢、焊管（直缝管及螺旋管）以及冷弯型（Ｃ型钢、Ｚ型钢、矩管、主管等）等，根据近年来钢结构应用技术的发展，这些品种在应用上呈四大发展趋势：
    1、中厚板成为应用的主导品种
    首先是因为较长时间以来，钢结构应用已形成了以焊接组合构件为主要承重结构的基本格局；其次是在型材中钢板的价格较低，同时板材规格组合的灵活性、适应性及经济性都较强，也较少代用。
    2、热轧Ｈ型钢及冷弯型薄壁型钢等经济型材供需会增加 　　
与传统轧制型材（工字钢、槽字钢）相比，热轧Ｈ型钢及冷弯型钢自身的截面优良性能十分明显，经济效益显著。当前，随着推广用政策与条件的落实，经济型材的用量在增加中，并将会持续下去。
    3、大中型角钢用量减少 　
　　由于钢结构轻体化、轻型化的趋势发展迅速，网架及轻型门式钢架应用更加广泛，因而原传统重型屋盖大量应用的大中型角钢用量有明显减少；特别是大型角钢（边长≥１８０mm）还难以保护供货价格较高，现已极少采用。
    4、热轧工字钢、槽钢的应用也呈减少趋势 　
　　热轧工、槽型钢其截面特性无明显优势且价位较高，当规格选用稍多时，供货尚无保证，因而在钢结构应用中其主要领域如重型楼盖、支架、构架等的用量也在减少，并有被热轧或焊接Ｈ型钢取代的趋势。从材质、材性方面看，现充分供应的Ｑ２３５及Ｑ３４５号钢的各类钢材，可以保证建筑钢结构的基本需求，特别是按修订后的《碳素类构钢》（ＧＢ７００－８８）、《低合金高强度结构钢》（ＧＢ１５９１－９４）等标准供货，使钢材有了科学的质量等级，扩大了厚度范围，能更有效地保证产品质量并与国际接轨，设计应用也更方便。
　　从产品品种及规格方面看，我国国产钢的品种也基本满足当前建筑钢结构发展及应用的需求，呈现出钢结构用钢家庭兴旺的态势。

　　三、钢结构在当前建筑业领域的应用

　　目前中国钢结构市场的主角是工业项目，建筑用钢结构市场仍未得到发展，这是国内钢结构企业和钢材生产企业的潜在发展机遇。
　　从全球高层钢结构发展的历程来看，今后在高层和超高层建筑中使用钢结构是必然趋势。从钢结构的优越性和综合效益考虑，预计未来在50层以上的建筑中各种形式的钢结构将成主导。而从建筑轻钢结构发展状况看来，我国政府倡导的钢结构住宅及其产业化需求将是量大面广的钢结构市场之一。
　　今后几年，我国在下列几个领域内钢结构量会增加：电厂的主厂房和锅炉钢架用钢、包括核电厂厂房用钢、风力发电用钢等、交通工程中的桥梁、市政建设用钢结构、如地铁和轻轨工程、城市立交桥、高架桥、环保工程、城市公共设施及临时房屋等、钢结构住宅。

　　四、钢结构的优缺点

　　钢结构是以钢材为材料做成受力构件的结构。钢结构住宅依其自重轻，基础造价低，适用于软弱地基，安装容易，施工快，周期短，投资回收快，施工污染环境少，抗震性能好等综合优势而受到各方的重视。
　　1997年，我国钢产量达1亿吨，1998年投产的轧制H型钢系列，有关规范标准配套出台，给钢结构创造了良好的物质技术基础。国外钢结构在建筑中应用已经非常广泛，普遍兴建的高楼大厦，大型公共建筑――体育场、馆，剧场等等，其承重骨架基本上都是采用钢结构为主。在我国，1996年建成的深圳地王大厦高度325米，是国内第一幢超高层钢结构大厦，1998年建成的大连远洋大厦，系钢结构高层建筑（高度201米，51层），从设计、制造、安装以及钢材供应，全部由我国自己完成，这标志着我国高层建筑钢结构完全国产化已经起步。同样，钢结构在住宅中也将广泛应用。
　　钢结构与其它结构――砖混结构、砼结构相比，在使用功能、设计、施工，以及综合经济方面都具有优势，在住宅建筑中应用钢结构的优劣势主要体现在以下几个方面：
　　1、钢结构重量轻，强度高，适合于大跨度和高层结构　
　　钢结构的容重虽然较大，单与其它建筑材料相比，它的强度却高很多，因而当承受的荷载和条件相同时，钢结构要比其它结构轻，便于运输和安装，并可跨越更大的跨度。
　　2、钢材的塑性和韧性好
　　塑性好，使钢结构一般不会因为偶然超载或局部超载而突然断裂破坏。韧性好，则使钢结构对动力荷载的适应性较强。钢材的这些性能对钢结构的安全可靠提供了充分的保证。
　　3、钢材更接近于匀质和各向同性体
　　钢材的内部组织比较均匀，非常接近匀质和各向同性体，在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的。这些性能和力学计算中的假定比较符合，所以钢结构的计算结果较符合实际的受力情况。
　　4、钢结构制造简便，易于采用工业化生产，施工安装周期短
　　钢结构施工速度快。应该体现在连接方式上。用在写字楼住宅这一块，高层结构，基础比较省。钢结构由各种型材组成，制作简便。大量的钢结构都在专业化的金属结构制造厂中制造；精确度高。制成的构件运到现场拼装，采用螺栓连接，且结构轻，故施工方便，施工周期短。此外，已建成的钢结构也易于拆卸、加固或改造。
　　5、钢结构的密封性好
　　钢结构的气密性和水密性较好。
　　6、抗电性能好，主要表现为盐性好，在比较高的地区，优先采用钢结构。
　　从另外一个角度来讲，强度高，可利用空间比较大。高层结构像电视塔。桥梁钢结构用的更多了。高层钢结构方面，在公共建筑：办公楼、医院急商店、建材超市等等适用比较广泛。
　　7、钢结构的耐热性好，但防火性能差
　　钢材耐热而不耐高温。随着温度的升高，强度就降低。当周围存在着辐射热，温度在150度以上时，就应采取遮挡措施。如果一旦发生火灾，结构温度达到500度以上时，就可能全部瞬时崩溃。为了提高钢结构的耐火等级，通常都用混凝土或砖把它包裹起来。
　　8、钢材易于锈蚀，应采取防护措施
　　钢材在潮湿环境中，特别是处于有腐蚀介质的环境中容易锈蚀，必须刷涂料或镀锌，而且在使用期间还应定期维护。