有人提出問題：大家公認的鋼結構優(yōu)點很多，但為什么高層住宅在中國發(fā)展十多年了，所有高層住宅然還是混凝土結構的呢？
我在此說下我的理解，不足之處。未必準確，拋磚引玉。
首先我是搞混凝土的，但我仍然認為在沒有新材料出現(xiàn)的情況下，鋼結構是未來發(fā)展方向。
原因不是鋼結構與混凝土結構相比造價方面的劣勢。
我所想到的鋼結構是未來發(fā)展方向的最大原因，也就是鋼結構最大的優(yōu)勢，是它廢棄之后，會比較好處理。
我們想象一下，港珠澳大橋，三峽工程，在200年后，我們的子孫，如何處理這些混凝土。
說到鋼結構的不足，我說幾點，未必準確，拋磚引玉。
1、結構剛度與質(zhì)量問題
鋼結構一大優(yōu)勢是高強輕質(zhì)，這在常規(guī)建筑上是優(yōu)點。但是在某些結構上，這可能會成為缺點。
鋼的密度比混凝土大，但為什么說鋼材是輕質(zhì)呢，是因為鋼材的強度高，承受相同荷載情況下，鋼材需要量少，總體來說質(zhì)量會比混凝土輕。這是鋼結構的一大優(yōu)點。
同時由于鋼結構用量少，會導致剛度不足的問題。同時在動力問題中，質(zhì)量小，也未必就是一個好事情。
高層超高層抗風抗震是個大問題，這里說的抗風抗震不是強度問題，而是剛度問題。
也就說，大風地震情況下，不怕樓會倒，而是怕晃動太大，確切地說是怕晃動的加速度太大。
想象一下，一個一直在晃動的大樓，你敢去住不？
一個沒有正常使用功能的建筑，無疑就是個定時炸彈。
這時候強度優(yōu)勢很難發(fā)揮出來，剛度問題雖然可以通過結構手段處理，但是質(zhì)量太輕，可能會是個致命問題。
在大跨度橋梁中，尤其是懸索橋，由于鋼結構質(zhì)量太輕，我們甚至要往鋼箱里面添加配重，改善其動力特性。
對應的房屋結構中要采用鋼結構與混凝土核心筒配合，來解決剛度問題。
帝國大廈，雙塔，西爾斯大廈確實是鋼結構的超高層，但他們都是奔著世界紀錄去的，他們解決的關鍵問題都是鋼結構高層抗風，還有他們太貴了，如果用來做住宅。
另外，動力問題要注意的是，動力問題很復雜，剛度低未必合適，剛度高也未必好，只有合適的范圍才是合理的。
2、防腐問題
鋼結構防腐是個大問題，尤其是沿海地區(qū)。下面這張圖，是某海灣大橋，1991年通車。
20年后，鋼管已經(jīng)銹蝕成一片一片的頁片樣了。
3、鋼結構防火問題
鋼結構通常在450～650℃溫度中就會失去承載能力、發(fā)生很大的形變、導致鋼柱、鋼梁彎曲，結果因過大的形變而不能繼續(xù)使用，一般不加保護的鋼結構的耐火極限為15分鐘左右。這一時間的長短還與構件吸熱的速度有關。
從施工上說，鋼結構可能施工難度高點。
1、運輸問題
我的觀點恰恰相反，運輸問題才是鋼結構的一大優(yōu)勢。
混凝土運輸真的很便宜嗎？那是低強度混凝土。
C60混凝土以上，對骨料的要求是很高的。
舉例而言，貴州省全省就沒有合格的骨料可供配置C60以上的混凝土。
我們現(xiàn)在有個拱橋項目在貴州，C60混凝土的所有骨料都是從湖北運進來的。你看看這個運輸成本。
所以遠距離運輸并不是鋼結構獨有的情況。
鋼結構在工廠預制好構件，到現(xiàn)場拼裝，可以節(jié)約大量的現(xiàn)場成本，同時控制工程質(zhì)量。
相同的一輛卡車，運一噸的鋼材和運一噸的砂石，當然運鋼材的成本（單位價格成本）低一些。
同時，把混凝土弄上100米以上的高層的運輸成本，恐怕也比鋼結構高。
順便提一下，鋼結構的成本不僅僅是鋼材的成本，還包括加工成本，兩者大概是1:1的關系，也就是說5000一噸的鋼材，加工成構件，總成本會變成10000元一噸。運輸成本再貴，和10000元每噸來說，也是個小數(shù)字。
1方混凝土，成本不到500元把，折合成每噸也就是200塊錢。兩者相差50倍啊，當然考慮到強度差距，這個成本差距會縮小一點。
2、大跨度恐怕不能說是鋼結構獨有的優(yōu)勢。鋼結構為什么要做成桁架，桁架從整體上講，就是個掏空的梁。單一鋼結構構件，沒法做出這么大的梁高，所以用桁架來拼裝。但由于壓桿穩(wěn)定的問題，用鋼桁架做的跨度是很有限的。桁架的跨度能做100m?200m？同時桁架的面外穩(wěn)定性也是個大問題。
3、漏水和隔音的問題，倒不是什么難度問題，那是因為做廠房對這方面沒注意或者就沒搞好。就那漏水的來說，現(xiàn)澆一層混凝土薄樓面就解決問題了呀。
最后，結構工程師恐怕更多的是不會鋼結構吧，說不屑真是有點自欺欺人了。
（老實承認，我也不懂鋼結構設計）作者 徐騰飛，西南交通大學橋梁工程系，教師
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