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擴大鋼結構在建筑中的應用范圍

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時間：2010-10-08 10:29:19 [收藏]

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        改革開放以來，我國鋼結構產業進入科學、跨越發展的新局面，鋼結構建筑越來越高，規模越來越大，跨度越來越大，造型越來越新。鋼結構在中國仍有很大的發展潛力。鋼結構中國品牌2010國際峰會期間，記者采訪了中國工程院院士、同濟大學教授沈祖炎先生。

        記者：近年來我們建造了很多鋼結構建筑，您認為未來鋼結構行業發展的關鍵是什么？

        沈祖炎：鋼結構行業發展的關鍵，一是要轉變鋼結構產業的發展方式；二是全面發揮鋼結構的優勢；三是組織包括材料、設計、制造、安裝等全行業齊心協力綜合解決問題；四是要創建鋼結構品牌。不過，我認為促進鋼結構發展最關鍵、最根本的問題是擴大鋼結構在建筑市場的占有率。因此，擴大鋼結構的應用范圍是目前最迫切的事情。只有擴大了鋼結構的應用范圍，我們這個行業才能發展。如果不能擴大，那么這個行業就不再發展或者說是停止增長了。我國鋼結構的應用范圍有很大的發展空間，2009年我國鋼產量是5.68億噸，鋼結構用鋼量只占4%，而在世界發達國家平均用鋼量是10%，美國和日本是30%。

        記者：那么鋼結構應用范圍應該從哪些方面擴大呢？

        沈祖炎：我覺得可以從幾個方面入手。在高層和超高層建筑方面，現在鋼結構在超高層建筑中有一定的優勢，高度200米以上的建筑用鋼結構的已有一定比例。但在低一些的建筑主要都用混凝土了。我認為要擴大鋼結構的應用范圍，應該要促進鋼結構在高度100～200米范圍內建筑中的應用。另外一個就是低層建筑，特別是住宅，這也是鋼結構建筑中的薄弱環節。

        記者：鋼結構住宅在鋼結構建筑中是一個相對比較薄弱的環節，這方面您有什么建議？

        沈祖炎：對于鋼結構住宅，盡管原建設部從上世紀90年代就開始提倡，而且有很多單位都積極進行了一些工作。但到現在，也主要是一些鋼鐵廠，為使用自己生產的鋼材，而在自己建設的住宅中使用鋼結構。這些都不能算鋼結構在住宅建設中得到了認可。只有業主、房產公司造房子時，主動提出用鋼結構建造，才能算鋼結構住宅在市場上取得了成功。鋼結構住宅要發展，一定要走體系化的道路，要開發成套的鋼結構住宅產品，使鋼結構住宅的建造實現標準化、模式化。要開發新型的圍護材料，使這些維護材料既適用于鋼結構，又符合我國居住者的使用習慣，而且還具有良好的保溫隔熱、隔聲、防潮、防滲性能，從而提高建筑的使用舒適度。

        記者：現階段我們要擴大鋼結構在高層和鋼結構住宅方面的應用范圍，需要做哪些工作呢？

        沈祖炎：首先是降低鋼結構在防火、防腐蝕方面的費用。鋼結構防火和防腐蝕的成本在造價中占了相當比例，增加了鋼結構與混凝土結構競爭時價格上的不利因素。而且防腐蝕有年限的問題，建筑使用一段時間后，要重新做防腐蝕處理，會給用戶帶來很大麻煩。要解決這個問題，就應該研發比較經濟的、具有較好耐火和耐腐蝕的鋼材，比如耐火鋼、耐候鋼，使鋼結構可少做或不做防火、防腐蝕處理，這樣對降低造價很有幫助。

        其次是改進現有的抗震設計方法。現有的抗震設計方法對鋼結構很不利。它未能充分發揮鋼結構延性好的優點，如果按規范做，鋼結構的抗震作用要比混凝土結構大，用鋼量通常會增加10%～20%。實際上考慮鋼結構的延性后，不應該出現這種情況。另外，抗震設計時，高層和超高層建筑往往是位移控制的，如何合理確定位移限值也是降低用鋼量和造價的重要方面。這些都是抗震設計方法中的問題。

        第三是提高設計院的設計水平和設計理念。現在有些結構工程師對鋼結構設計并不很熟悉，特別是在鋼結構結構體系選擇、節點構造處理和構件優化問題上。結構體系選擇的優劣是影響結構性能和結構造價的關鍵，但現在很少做這方面的方案比較。鋼結構的節點在整個結構中非常重要，節點的用鋼量也在結構用鋼量中占很大比例。節點構造處理得好，會改善結構性能，也能降低結構造價。

        第四是應該倡導通過對新技術、新工藝的應用，降低鋼結構造價。

        最后，我們應該加強鋼結構在節能減排、綠色環保方面的宣傳，并且開發新型的圍護體系。與混凝土結構相比，鋼結構在這方面的優勢非常明顯，更適應國家實現低碳經濟和可持續發展的戰略要求。這要我們從多方面、深層次進行宣傳，使社會和用戶都能意識到這一點。
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