进入20世纪90年代以来，我国钢结构建筑的发展十分迅速，特别是一些代表城市标志性高层建筑的建成，为钢结构在我国的发展揭开了新的一页。如世界第三高的上海88层、高420米的金茂大厦业已竣工，现已投入运营。据称世界第一高度的上海浦东环球金融中心，95层，高460米，建筑面积为31万平方米，现正在加紧建设中。由外商投资的大连总统大厦，正在加紧筹建之中，共95层。

      轻钢结构的发展则更是如火如荼，特别在工业厂房的建设中则更为迅猛。从钢结构制造加工、施工企业数量的大幅增长就可窥见一斑，如上海市的钢结构制造和施工单位已由原来的几十家一下子发展到现在的400多家，单上海的宝钢地区就有近百家的钢结构制造厂。大好形势下，如何因势利导，抓好设计和施工质量，这是当前一个十分迫切的问题。

      轻钢结构优势明显

      所谓轻钢结构通常是指由下列钢材所构成的结构：冷弯薄壁型钢结构;热轧轻型钢结构;焊接或高频焊接轻型钢结构;轻型钢管结构;板壁较薄的焊接组合梁及焊接组合柱而构成的结构。

      根据我国目前情况来看，钢结构由于其用度广、优势明显，已大量应用于单层工业厂房(钢结构厂房)、多层工业厂房、办公楼以及高层建筑中的非承重构件等。对单层工业厂房而言，通常以H型钢，采用焊接连接作为梁柱，以C形或Z形轻钢板作檩条，屋盖系统或楼面系统用压型彩色钢板作面层，上面可浇混凝土，压型钢板既可作为钢筋，必要时也可以再配钢筋。墙面围护也可采用单层或夹层压型钢板，夹层板内部可充填各种保温层。

      钢结构的优势在于：施工周期短。轻钢结构的最大优点是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45天至2个月，而若采用钢筋混凝土建筑则要8～12个月左右。

      综合经济效益好：由于施工周期短，可以提前投入使用，提前获取投资效益;更由于采用色彩鲜艳的彩色压型钢板，美观华丽，改善了周边环境的动态感;因为建筑物本身的自重轻，一般情况下不需要做桩基，可以节省投资;由于采用了聚苯已烯泡沫夹心板或单板加保温棉等措施后，使保温、隔热和隔声等效果良好。彩色钢板以镀锌为基板又用硅酮作为表面，经两除两烘加工而成，耐久性也较好。根据目前我国的市场价格，轻钢结构的造价已经低于钢筋混凝土结构，当厂房的跨度越大时，其优势越为明显，这也是它赖以竞争的一大优势。

      抗震性能好：由于钢结构属于柔性结构、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。我国是一个多地震区国家，在地震区建筑中应多多推广应用钢结构，必可大大减少地震灾害和人员伤亡。唐山地震的惨痛教训应予记取。目前，天津市已正式启动轻钢结构住宅。

      正是由于轻钢结构的诸多优点，而且随着近年来防火、防腐新产品的不断出现，已较好地解决了轻钢结构抗腐蚀性差的缺点，使得它在工业厂房以及民用设施中获得了广泛的应用。

      轻钢结构允许采用塑性设计，但仅适用于不直接承受动力荷载的固端梁、连续梁以及由实腹构件组成的单层和2层框架结构。采用塑性设计的结构或构件，按承载能力极限状态设计时，应采用荷载的设计值，考虑构件截面内塑性的发展及由此引起的内力重分布。按塑性设计时，钢材和连接的强度设计值应按规程的有关条款规定的数值乘以折减系数0.9。塑性设计截面板件的宽厚比也应符合有关规定。

      门式框架上“工”字形截面构件的腹板允许考虑屈曲后程度，我们可以通过单向受压四边简支板回曲后的中面应力分布情况来说明为什么板屈曲后仍能继续承载，且承载力还能显著提高。板屈曲后只要板的四边保持直线，则载荷边的压应力分布为非均匀分布，两边应力较高，中间应力较低;非载荷边产生垂直于边线的应力，其中部为拉应力。由于拉应力的作用限制了板屈曲变形的发展，提高了板的刚度，因而板屈曲后仍能继续承载。利用板面屈曲后的强度进行结构设计最早见于飞机结构中，因为飞机结构设计是在保证一定可靠度的前提下以减轻结构重量为目标。在普通房屋建筑钢结构设计中一般不允许板件产生局部失稳。

      轻钢结构门式刚架是主要的承重结构，一般采用实腹型变截面的柱和梁组成。门式刚架的形式可以单坡、双坡和多坡，多跨建筑的中间柱多采用摇摆柱。门式刚架工字截面钢构件中腹板以受剪为主，抗弯作用不如翼缘有效，增大腹板的高度，可使翼缘抗弯能力发挥得更为充分。但是，在增大腹板高度的同时，如果厚度增之过大，则腹板耗钢量太多，也是不经济的。因此，先进的设计方法是采用高而薄的腹板，还有相当可观的屈曲后强度可以利用。在主要为均布荷载起控制作用的结构中，在疲劳、振动等荷载的条件下，可充分利用结构受力板件的屈曲有效截面来分析压弯杆件腹板的稳定性，从而使其腹极高厚比限值可以大幅度提高。根据天津大学所作的试验证明，当荷载超过理论计算的屈曲临界载限多时腹板才呈现凸曲变形，且凸曲变形都不大，故适当利用屈曲后强度是可行的。

      推广应用住宅钢结构应提到重要位置

      目前，钢结构行业的竞争非常激烈。这种竞争，不仅来自于各行业、各企业之间，更重要的还来自于钢结构和钢筋混凝土结构这两种建筑之间的竞争。日本等发达国家，钢结构建筑要占整个建筑的50%%以上，而我国只占5%%还不到。

      对于钢结构与混凝土结构的造价问题，应有一个全面、综合的认识，不能笼统地认为钢结构造价比混凝土贵，从而排斥于比较方案之外，这一点对广大设计人员尤为重要。事实上一个高层建筑的工程总投资，包括工程造价、动迁费、征地费等方面，工程造价只占工程总投资的50%%。而工程造价又包括结构造价、装饰费、设备费等，结构造价只占工程造价的30%%左右。而结构造价又分上部结构和基础造价，上部结构造价仅占基础造价的50%%～70%%。而钢结构只是指工程的上部结构，在工程总投资中仅占10%%还不到。

      因此，高层建筑采用钢结构与采用混凝土结构间的差价所占工程总投资的比例将更小，一般不到工程总投资的4%%。如果再考虑到采用钢结构而拥有的“自重轻、基础造价低、强度高、建筑有效使用面积大、施工速度快及抗震性能好”等诸多优点，那么钢结构的优势是不言而喻的。

      建筑钢结构虽然发展很快，但在住宅领域还是空白。全国每年要建数千万平方米的住宅建筑，但采用钢结构的几乎没有。当然这和我国传统思想、观念以及对钢结构的认识偏差有关。可喜的是，天津市政府已率先示范，启动了轻型钢结构建筑，建设10万平方米的轻钢住宅，其示范效应不可低估。希望各地有关职能部门及广大设计人员应有超前意识，作出响应，对轻钢住宅建筑的发展作出应有贡献。

      应积极提高各钢结构制造、施工企业、设计院所等技术人员的业务水平。我国在较长的一段时间内，由于钢结构使用很少，各设计院所、建筑企业大多从事单一的混凝土结构工程的设计和施工。目前应大力加强和提高各级技术人员的钢结构业务水平。应充分发挥各高等院校、学术团体等举办钢结构技术讲座、规范培训班等的积极性。

      发展钢结构要在政策上给予支持和倾斜。这种政策性的扶植应包括：在钢结构技术的发展上应将其纳入国家建筑技术发展规划并在科研项目、经费等方面予以重点支持;对于钢结构的住宅建筑，在土地征用、税收等方面予以优惠，以降低建设成本，使其更具市场竞争力;大力推广使用国产钢材，以此和钢铁生产企业形成良性循环。