摘要：不管是从中国来讲还是从整个世界范围来讲，钢结构都是建筑的发展方向。相比钢筋混凝土来讲，钢结构具有很多突出的优势。比如说：钢结构防火，防潮，体系自重轻，容易安装，抗震性能较好，投资回收快，施工周期短，且对环境的污染小等等，更具有“高，大，轻”的独特优势。
关键词：钢结构；建筑；优势；前景
新中国成立以后，我国的经济建设不断发展，钢结构曾经起到过重要作用。在第一个五年计划期间，我国建设了一大批钢结构桥梁、厂房。但在后来很长一段时间，由于钢产量受到制约，钢结构的使用在其他结构不能替代的重大项目工程中受到制约，这在一定程度上阻碍了钢结构的发展。
改革开放以来，随着科技的进步，我国的钢结构飞速发展起来，钢铁年产量居世界第一，生产钢材的规格、品种也日渐齐全，同时，钢材质量也有了很大提高。不仅钢结构形式越来越新颖，设计和施工技术也越来越发达。总之，现在在中国推广钢结构，既有坚实的物质基础，又有深厚的技术功底。
1 钢结构的优势分析
1.1 自重轻。从大体上讲，钢结构与混凝土结构自重比为1：1.6，由于钢结构本身负荷少，地震作用较小，基础可以减少。
1.2 空间大。钢材的强度较高，所以在建筑布置、设计中可以采用大开间，让建筑平面的分隔更具合理性，从而进一步创造出符合现代美学的开放式建筑。在生活中有很多建筑材料都利用了这一特性，比如说钢管，它将钢和混凝土的特性结合起来，不仅提高了料的强度，并且其抗压、抗侧弯的强度均比纯混凝土柱高出了1.5倍，这样一来不仅让建筑物在遇到地震等自然灾害时尽可能地保持稳固，同时增大了可以利用的面积，使得使用面积率提高5%～8%。
1.3 制造简便，便于施工。建筑中应用的钢结构组成较为复杂，但制造手段简易。金属结构制造厂中制造的钢材，材料的各项性能都比较好。钢结构部件在经过制造之后将会运到相关的施工地点投入具体应用，这一过程包括了拼装，钢结构连接，在施工的过程中，由于钢结构本身具有自重轻的优势，因此方便操作，从而加速施工进程，缩短周期。而对于已经建造完成的钢材来说，相比其他结构同样易于加固改造，或者进行拆卸重装等。
1.4 抗震性能好。钢结构与传统的混凝土结构相比自重轻，结构本身强度高，因此在地震等自然灾害中能够较好地保持总体的稳定，加大安全系数。对于跨度比较大的空间结构，比如说建筑面积拓宽较广，或者高度较高的建筑物，钢结构的优势更加显著。就这几方面来看，采用钢结构材料筑建的建筑物明显地优于普通的钢筋混凝土建筑物。
1.5 钢结构对环境的污染小。钢材是绿化环保建材，在施工的过程中可避免造成环境、噪声污染，并且就有害气体排放来说比混凝土施工少了65%，并且便于拆卸回收以及重复利用。
1.6 易于展示建筑的风格。钢材料的力学性能，例如弯、剪、拉、压等的性能好，因此跨度可以更大，平面也可更加灵活，使空间更具创造性，建筑造型更加新颖，使得建筑师在设计建构过程中更好地展示出建筑风格。
2 钢结构在应用推广中面临的挑战
钢结构虽具有自量较轻、使用面积大、抗灾害性能好等一系列优点，但仍有亟待改善的不足，首先是不耐火，当温度达到600℃时，钢材就基本丧失了其原有的强度等优势性能。而由于钢材的劣势性能，其在应用中对工程就会产生不利的影响：
2.1 对火的承受力差。就导热系数来看，钢材远远大于钢筋混凝土，大约达到了后者的40倍。并且钢结构的力学性能在高温条件下会产生一些特有的变化，因此，相比于混凝土结构，火灾对钢结构的威胁大大增加。
2.2 抗腐蚀能力不足。在潮湿的环境下（尤其当有腐蚀介质时），钢材容易锈蚀。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆钢材表面的铁原子在环境影响下被空气中的氧气等氧化，就会形成质地疏松的氧化铁，而当环境中存在的酸碱盐介质参与反应时，锈蚀的情况就更加严重。而钢材表面产生的不均匀的氧化铁锈蚀，就会进一步导致钢结构的整体性破坏，大大降低钢结构工程的安全系数。
2.3 钢结构在建筑物中的应用现状。由于科技的不断发展和钢材自身性能的不断提高，越来越多的国家在建筑工程中选择优势明显的钢结构。在欧洲、日本以及中国台湾等地，现在兴建的厂房全部采用的钢结构，而在国外一些先进的城市，高楼，桥梁，以及大型的公共工程也多采用钢结构。近十年来，在欧美，约70%的非住宅和低于两层的建筑均采用了轻钢刚架体系进行建造。
随着钢结构建筑物的不断推广，我国各地也建造起了钢结构的标志性建筑物。比如，世界第三，高度421米的上海金茂大厦、具备国际领先水平，高达279米的深圳赛格大厦，以及横跨长达1490米的润扬长江大桥，跨度550米的上海卢浦大桥，高达345米的跨长江输电铁塔，还有著名的首都国际机场，鸟巢国家体育中心，首钢钢结构厂房等，都采用了钢结构体系，而这也标志着我国的建筑钢结构正向着高层重型、空间大跨度不断迈进。
3 钢结构在民用建筑中的前景展望
当前，根据我国建筑行业发展的目标，即提高建筑业整体素质、增强我国建筑业在国际市场中的竞争力、让建筑业成为先导，带动国民经济的发展等等。而在此进程之中，加快钢结构工程的发展进程必不可少：
3.1 加大品种开发力度，并积极地将钢结构投入施工之中，多方面，多角度地拓宽钢结构发挥作用的范围。比如说钢结构在住宅方面的投用，这是我国住宅实现产业化、并更好地实现发展、服务于经济增长的进程中一个必不可少的环节。钢结构的住宅利于工业化生产，标准化制作。而依据钢材本身具有的低污染特性，钢结构住宅将成为绿色环保建筑，全方位迎合我国可持续发展战略。且重量比合理，抗震性能佳，可焊接，可密闭。因此，钢结构体系的住宅成套技术将对我国住宅业的发展产生巨大作用，从而改善我国住宅产业发展的水平及前途。
3.2 加强相关科研工作的进行。我国应该多方面支持钢结构方向科研工作的进行，比如体系创新，施工方法的优化、测试理论以及测试手段的改良、对火与腐蚀的耐受能力研究等等。若想从根本上保持我国在钢结构方面的领先地位，必须要将有关钢结构的科研力度加大。
3.3 重视技术型人才的培养。专业的人才是对钢结构进行设计制作并实施安装的最有力保障，所以应重视相关人才的培养工作，为我国钢结构产业的发展不断注入力量源泉。
3.4 技术的创新。要不断开阔眼界，与国内外先进科研人员进行技术交流，完善相关的技术，在钢结构的技术设计，制造方法以及具体的施工手段和管理等方面取得全面的进展，提高我国钢结构的整体水平。
4 结语
钢结构具有很多优势性能，比如结构轻便易于安装、抗震性能好、绿色环保等，这为其在未来建筑中占有重要地位和发挥重要作用奠定了坚实的基础。同时，钢结构也具有一些缺点，例如不耐火，耐腐蚀性能差等，针对这些劣势性能，我们应不断进行科研探究，不断探索出更优的解决办法以避免这些性能带来的功能上的缺憾，并不断提升其使用寿命以及使用效率。
随着近年来科学技术的不断发展，我们不难发觉钢结构在现代建筑物中扮演着至关重要的角色，而随着钢结构技术的继续飞跃，我们将会在日常生活中的更多建筑中看到钢结构的影子，并体会到其绿色环保，抗震高强等众多远优于混凝土的性能，而钢结构的相关技术也必将不断成熟，从而在民用建筑的发展进程中得到不断的推广。
参考文献：
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[2]郑爱梅.谈钢材料在建筑中的应用[J].现代装饰（理论），2011（09）：134.
[3]谢毅.钢结构建筑构件连接构造技术研究[D].重庆大学，2008.
论文作者:庞世文
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/12
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