【冶金技术】钢结构的起源与未来发展趋势

钢结构工程是冶金以钢材制作为主的结构，是技术主要的建筑结构类型之一。钢结构是钢结构现代建筑工程中较普通的结构形式之一。

中国是起源最早用铁制造承重结构的国家，远在秦始皇时代(公元前246～219年)就已经用铁做简单的冶金承重结构，而西方国家在17世纪才开始使用金属承重结构。技术公元3～6世纪，钢结构聪明勤劳的起源中国人民就用铁链修建铁索悬桥，后又建成了著名的冶金四川泸定大渡河铁索桥，云南的技术元江桥、贵州的钢结构盘江桥等，都是起源用铁体承重结构的例子。中国虽然早期在铁结构方面有卓越的冶金成绩，但由于2000多年的技术封建制度的束缚，科学不发达，钢结构一直停留于铁制建筑物的水平上。直到19世纪末，中国才开始采用现代化钢结构。新中国成立后，钢结构的应用有了很大的发展，无论在数量上或质量上都远远超过了过去。

钢材的特点是强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强，用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜;材料匀质性和各向同性好，属理想弹性体，最符合一般工程力学的基本假定;材料塑性、韧性好，可有较大变形，能很好地承受动力荷载;建筑工期短，工业化程度高，可进行机械化程度高的专业化生产。钢结构今后应深入研究高强度钢材，以大大提高其屈服点强度;此外，要轧制新品种的型钢，如H型钢(又称宽翼缘型钢)、T形钢以及压型钢板等，以适应大跨度结构和超高层建筑的需要。钢结构还属环保绿色的建筑材料，其使用的大部分材料具有高回收性的特点，而钢结构与多种复合材料综合使用，又具有抗震、防风、防火、隔音、隔热等综合性能优良的建筑产品。

从钢结构不同业务类型的市场情况分析，在轻型钢结构领域，由于进入壁垒相对较低，参与竞争的中小型企业众多，呈现区域化激烈竞争的格局。竞争的重点体现在工厂化制造规模优势。

在大跨度空间钢结构、高层重型钢结构、桥梁钢结构、大型锅炉钢架、海洋平台钢结构等高端应用领域，由于钢结构工程技术含量高，制作安装难度大、资金、资质、产品质量和精度要求高，生产企业相对较少，因而进入门槛较高。据中国钢结构协会统计，到目前为止，全国拥有钢结构制造企业特级资质的企业有精工钢构、东南网架、杭萧钢构、沪宁钢机、鸿路钢构等61 家，竞争环境相对缓和，市场发展前景广阔，预计未来将成为钢结构工程中的竞争重点。

从区域分布情况来看，规模较大的钢结构企业大多集中在上海、浙江、安徽、山东、广东、北京等地，沿海及中部城市钢结构制造业发展走在全国前列。据统计，2012年钢结构产量位居全国前五名的省市是：浙江203 万吨，上海182 万吨，安徽147 万吨，山东119 万吨，江苏91 万吨，合计占全国钢结构产量1/3 以上。

从行业未来竞争态势来看，我国钢结构企业数量不少，但上规模、有影响力的企业不多，行业集中度不高，具有行业整合能力、节能低耗的大型钢结构制造企业较少。“十二五”期间，根据国家产业政策调整，一些中小企业在竞争中将被逐步淘汰，一些具有技术优势、规模优势、自主创新优势、品牌优势和客户优势、具备设计制作安装一体化经营实力、在国际市场具有一定竞争力的企业将在竞争中通过开拓市场、扩张产能、技术升级逐渐做大做强，未来行业集中度将不断提高。

国际钢结构优势企业主要采用“设计、制造与安装”一体化经营的业务模式。目前，国内众多钢结构企业受技术能力制约，多采用构件加工与安装的经营模式，而广大中小企业更是仅以构件加工为主，盈利能力无法与行业内领先企业相比。

优秀的钢结构企业必须拥有一支技术过硬的安装队伍，具备严密的施工组织、完善的施工方案、娴熟的安装技术，并配之以先进的安装设备，从而为建设优质工程提供保证。

随着钢结构市场竞争的日趋激烈，一些高端钢结构企业在钢结构产品制造的基础上逐步延伸前后端业务链，采用了国际上主流的“设计、制造与安装”一体化经营的业务模式，在设计及安装环节上提升竞争力，从而获取了高于行业平均的毛利率水平。

随着我国中部地区的崛起、西部大开发战略的实施，中西部地区投入逐步加大，为钢结构企业提供了广阔的市场空间，中南、西南、西北正逐步成为钢结构行业发展的新兴区域。未来随着中西部地区的后发优势逐渐凸显，一些在东部沿海区域具备竞争优势，同时在中西部地区提前布局的企业将在区域市场竞争中取得领先优势。

未来我国的钢结构的发展将重点在海洋石油工程装备、钢结构住宅、钢结构桥梁等3个领域，如以全国59万座公路桥梁为例，目前钢结构桥梁不足1%，而钢结构桥梁在日本占到41%、美国占到33%，由此可见，我国钢结构桥梁的市场需求、产业发展与发达国家还有很大差距。国家发改委、工信部、科技部也正在研究有关战略性新型产业确定和规划目标，对具有国际先进水平、自主创新能力强、国际竞争实力强大并可以占领更多市场的产业，将列入规划并给予支持、扶持政策。机遇也是挑战，我国钢结构产业能否上台阶、上规模，最近十年的发展至关重要。

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