钢结构的应用前景

钢结构住宅与传统结构相比，在使用功能、设计、施工以及综合经济方面具有优势，主要体现在以下方面：
1.大跨度、大开间，空间布置灵活。传统住宅由于所用材料的性质，限制了空间布置的自由。如果开间过大，就会造成楼板厚度大，梁柱截面过大，不但影响室内美观，而且加大结构重量，增加土建投资。居民在二次装修时经常自行改变墙体布置，既增加了经济负担，又因破坏承重墙而增加了危险隐患。
钢结构住宅可以利用钢材强度高的特点，采用大开间柱网布置，空间通透，建筑平面分隔灵活，既为建筑师提供了设计的回旋余地，又给用户提供了根据不同用途改变结构的可能，可以利用非承重墙体灵活分隔室内空间，形成开放式住宅，实现居住空间在空间和时间上的可变性。同时，利用钢结构连接简单的特点，在垂直平面内比传统结构能更好地应用错层、跃层结构。
2.承载强度高，抗震性能好，结构安全度高。与其它结构比较，相同的荷载，钢结构截面最小；相同的截面，钢结构承载力最大。钢结构住宅建筑具有良好的抗震性主要是因为它具有塑性韧性延性好、自震周期长、自重轻等自身优势。塑性好，结构在一般条件下不会因超载而突然断裂，只增大变形，故易于被发现，而且能使局部高峰应力重分配，使应力变化趋于平缓。这使其首先，在较大变形下能够吸收变形能，延长和保持结构抗震能力的延续时间；其次，体系之间的连接属于柔性连接，在地震荷载作用下，墙面可随主体结构发生变位，吸收部分地震荷载，并在地震荷载消失后自行复位;最后，自重的减轻也会导致地震作用的减少，一般自重减少一半，相当于降低抗震设防烈度一度，地震作用可减少30%～40%[ ]。
钢结构住宅建筑抗震性能好，结构安全度高，尤其在高烈度地震区，使用钢结构就更为有利。钢结构住宅建筑总质量小，地震力小，且延性好，历次大地震都证明了这一点。钢结构住宅建筑有良好的抗震性，这是它被许多国家广泛应用的最重要的因素之一。住宅是人们每天停留时间最长的场所，提高住宅的抗震性能，对保障人们生命财产安全非常重要，特别对处在地震区的建筑而言，它所带来的综合效益是巨大的。
3抗裂性能好
钢结构住宅建筑抗裂性好，质量易于保证。砖混结构中由于混凝土的热膨胀系数是砖的两倍，因而在温度发生改变时在温度应力的作用下，墙体很容易产生裂缝。目前，约有60%的住宅出现开裂等问题，直接降低住宅建筑的保温、防水等性能要求，但是若采用钢结构住宅建筑，就会克服这方面的不足，这是因为：
1）钢材属于延性材料，不会因为温度变化而产生裂纹。
2）钢材的强度高，用钢结构建造的房屋，承重墙减少，非承重墙增加，这对于提高墙体的科技含量是非常重要的，例如:轻钢龙骨石膏板、泰柏板、GRC板等在非承重墙中使用，它们的抗裂、保温、隔声等性能均非常好。此外，在承重墙体的研究方面也基本克服了这一缺点，例如:金邦板、ALC板、CS板等性能也非常的优良。
3）由于在钢结构住宅建筑中的墙体均采用轻质材料，克服了由于沉降不均匀而产生的裂纹。而传统的砖混结构住宅建筑无法克服裂缝的产生主要是因为砖和混凝土既是承重结构，又是填充结构，无法选用其它墙体材料，而钢结构住宅建筑可以将墙体分为承重体和填充体，扩大了墙体材料的选择范围。同时由于钢结构住宅建筑的构件在工厂加工制作，精度高，与混凝土相比，更易符合结构设计要求。因此，钢结构住宅建筑从根本上解决了墙体的开裂问题，并同时增强了墙体在其它方面的科技含量。
4.自重轻，降低基础造价。钢材的抗拉、抗压、抗剪强度相对来说较高，钢结构构件断面小、自重轻，比砖混结构和钢筋混凝土结构轻1/3 ～1/2[ ]。这是因为：钢材比木材、砌块、混凝土等传统材料的强度高，重量轻，如果要达到同等强度，混凝土与钢材用量之比为7：1；其次，在钢结构住宅的结构体系中，墙体和楼板非常适合于采用轻质材料，这对主体重量的减轻也非常重要，住宅中如果全部墙体均采用轻质材料，则主体重量会有很大的减轻。目前，我国在钢结构住宅建筑中墙体多采用石膏板、泰柏板、ALC板等轻质材料，其建造后的主体结构比其它传统材料建造的结构减轻30%左右。装修后的住宅建筑，采用钢结构体系的主体结构重量是砖混结构重量的1/4～1/6，是钢筋混凝土结构重量的1/2。
上部结构重量的减轻大大降低了基础的造价，对地基的地耐力要求也低，所以多层钢结构住宅建筑一般均采用浅基础。这将使地基处理工作简单，造价降低，同时，主体结构自重减轻，基础减轻，运输量减少，降低造价，特别当遇到软土地基时，节省的费用更多，它给业主带来了经济效应。
5.工业化程度高，符合可持续发展的要求。现浇混凝土需要连续施工，在我国北方地区受到施工季节的影响。而钢结构住宅除基础外的大部分构件可由专业工厂标准化生产，运往现场通过焊接或螺栓进行整体组装，可全天候作业。与传统建筑材料相比，对周围环境污染小，提高了施工的机械化水平。而且柱子的吊装、钢框架的安装、钢筋混凝土核心筒的浇筑、组合楼盖的施工等，可以实行立体交叉作业，在上部安装框架柱、梁的同时，下部可以进行内部装饰、装修工程，大大加快了施工速度，缩短了建造周期和资金周转期。钢结构由于连结的特性，易于加固、改建和拆迁。同时钢结构本身可承担结构荷载和施工荷载。施工时节省了支模、拆模的材料，降低了部分成本。住宅产业化的生产方式是构件及部件在工厂加工制作后运到现场进行组装，钢结构住宅也被称为“从流水线上走下来的住宅”，钢结构住宅建筑能够满足我国住宅产业化发展的需要。
6.提高住宅的有效使用率。钢结构占有面积(或称为结构平面密度)小，实际上是增加了使用面积。高层建筑钢结构的结构占有面积只是同类钢筋混凝土建筑面积的28%。采用钢结构可以增加使用面积5%～8%[ ]。这实际上是增加建筑物的使用价值，增加经济效益。
7.施工速度快，可提高劳动生产率和现场文明施工水平，施工用工少，工程质量可靠，建设工期短。
8.环保性。钢结构住宅建筑是工业化生产方式，构件在自动化生产线上加工，现场采用螺栓、自攻螺栓等连接件和密封材料，现场干式组装，粉尘污染和湿作业少，这些特点有效的减少了周围环境的污染、噪音、建筑垃圾等。据有关材料统计，建筑垃圾占城市垃圾的30%～40%，建筑工地噪音占城市噪音约1/3，水泥工业CO2排放量约占全球7%[ ]。钢结构住宅建筑采用现场装配式，现场湿作业减少，建筑垃圾和水污染大量减少，同时现场的运输、浇捣水泥等的噪音大幅度下降了。而且钢材本身可再生利用，与其配套的新型轻质墙板节能效果好，符合绿色环保和可持续发展的要求。
9.综合造价
由于钢结构住宅具有较高的科技含量，建筑安装造价也相应高于其它类住宅。中国建筑金属结构协会建筑钢结构委员会在2000年1月12日关于推行钢结构住宅曾发出倡议书，其中提到:随着我国钢铁产业的不断发展，钢材产量和质量持续提高，价格逐步下降，钢结构的造价也相应有较大幅度的降低。对于低层、多层、高层钢结构住宅几种类型，通过对己建钢结构住宅造价的经济分析，基本造价可以控制在比钢筋混凝土住宅高5%左右或基本持平，钢结构住宅已经进入了切实可行的实施阶段。
据天津市建委的测算，18层的钢结构建筑，每平方米的土建造价在1100元至1400元之间，比框架结构略贵。但结合考虑出房率、土地使用效率等因素是值得推广的新型住宅建筑体系。特别是在我国大中城市中，人多、土地资源少，而人们对住宅密度、环境绿地等要求越来越高的情况下，较大范围应用钢结构住宅，是我国生产力发展到一定阶段的必然产物。
随着城市建设的发展及人们对住宅品质要求的不断提高，城市改造需要拆除大量旧建筑，钢结构装配化建造方式使其比传统结构的拆除更容易，钢材回收利用率高、拆除成本低、污染小，符合可持续发展的要求。由于民用住宅的物质总量在人类生态环境中占有较大比重，所以该体系建筑模式的大量发展应用，必将为人类生态环境的保护做出巨大贡献。

很不错的钢结构论文
钢结构厂房在我们这里还比较多,钢结构住宅就没有,连几层的办公楼都比较少.