[分享]陈禄如：钢结构的过去、现状及未来

解放前我国仅有极少的工厂、高楼、桥梁等采用钢结构，且大多数都是国外设计、国外钢材、国外制造。新中国成立后，钢结构才逐步得到发展，在学习苏联经验基础上，发展了冶金工业，培养了专业人才，开展了工程建设，如，20世纪五六十年代，156个新建和扩建项目。其中，冶金、重型机械、动力设备、汽车、飞机、造船等重型工业工厂的大部分厂房采用钢结构。在取得了卓越建设成就的同时，钢结构的设计、制造和安装水平也有很大的提高，成长了一批钢结构技术队伍，如王国周、陈绍蕃、赵熙元、钟善桐、方秦汉、潘际炎、蓝天、柴昶等老一辈专家，几十年来一直是钢结构事业的骨干力量。

我的中学和大学是在上海度过的，听说，上海大厦和锦江大厦是以钢结构为骨架的两座大厦，地桩由工字钢和槽钢打到土层中来支撑，桩的长度与上部结构高度相仿，当时感到很惊讶。平时到外滩去玩，每次走过外白渡桥，都要仔细看看。看到钢桥全是用铆钉连接而成，很牢靠，也很先进。

小学和中学时由于家境贫寒，生活艰难，我励志要发奋读书改变命运，功夫不负有心人，终于考上了同济大学。在学习钢结构专业课程时才对钢结构建筑有一些初步了解，但当时学校还是以学习钢筋混凝土结构为主，钢结构学时也很少。钢木教研组老师也仅有几个人，包括沈祖炎、胡学仁老师。

在大学里我担任大班长（全班120多人，分5个小班），既要努力学习专业知识又要处理很多琐事，虽然花费了不少时间却锻炼了我的组织与管理能力，赢得了老师和同学们的信任，毕业多年后，同学们还是十分信任我，每隔5年一次的大班同学聚会都是由我牵头组织，到现在老同学见面时还亲切称呼我为"大班长"。

毕业分配到原冶金部建筑研究总院结构室工作，开始接触到钢结构厂房、高炉、栈桥通廊等，也在李痒、陈友成、俞国音、朿继华等老同志带领下参加钢结构的研究课题，经常到鞍钢、武钢去出差，看到冶金工厂的钢结构和构筑物。有时也跟着老专家到现场处理钢结构事故，就逐渐喜欢上了钢结构建筑并与它结下不解之缘。毕业后，我先后承担了混凝土鱼腹式吊车梁、建筑构件标准化、高强度螺栓、钢蜂窝梁、住宅钢结构等研究专题，多次获部和院科技成果奖、参与制订冶金部、建设部及院技术政策、科技发展规划；编制了二冶混凝土构件产品目录和冶金部混凝土构件产品目录，高温下高强度螺栓连接性能的试验研究，鞍钢第二炼钢厂35m钢吊车梁加固试验研究，钢蜂窝梁的研究，意大利BASIS钢结构建筑体系的引进和研究，轻钢房屋及压型钢板在工程中开发应用等。其中鞍钢第二炼钢厂35m钢吊车梁的加固试验研究，记忆犹新令我难忘。为了解决炼钢厂35m钢吊车梁加固换梁，要将铆接吊车梁改造为高强螺栓连接吊车梁，需要测定吊车梁工作时处于什么温度。因该梁处于平炉炉口上方受高温烘烤，我在现场布置测温元件和仪表，要求有三天正常工作时数据。连续三天我在现场收集数据，梁周围温度达40℃左右，炉门打开时一股热风扑面而来，我满面通红，满头大汗。三天下来己精疲力尽，感到科研工作不易，不到现场就拿不到真实数据。根据现场和理论计算，将平炉口上大梁改成高强螺栓大梁完全可行，为防止高强螺栓受过高温度影响使轴力减少，又加了水套设备，确保大梁所受温度在安全范围内，解决了企业急需。

回院后又开展高强螺栓高温试验，为规范提供理论和试验数据，经过一年多试验和统计，进行了30多组试件在不同温度和轴力下的高温炉中试验，得到如下结论：高强螺栓连接的环境温度为100～150℃时其承载力应降低10%。该结论被《钢结构高强螺栓连接技术规程》（JGJ82—2011）采纳。

意大利BASIS钢结构建筑体系的引进和研究是我在1986年完成的另一成果。意大利钢铁公司为打进中国市场，邀请我院去意大利访问并赠送一座钢结构小楼（工人三口住房）。这是一种低层钢结构住宅建筑体系，所有构件从意大利集装箱运来北京，在我院内建造成一栋二层钢结构住宅样板房。它采用热轧H型钢为梁柱、组合楼板，外墙为陶粒混凝土板，太阳能淋浴、冷热空调、意大利家具，设备齐全。采用CAD和CAM技术，从材料清单到制造加工图全部由计算机完成，BASIS体系所有构件均在工厂制作，运到工地现场安装，施工现场没有焊接作业。除楼板和基础需现场浇筑外，其他没有湿作业。安装柱梁时采用同一直径的螺栓连接，节点标准统一，提高了劳动生产率，构配件及各种设备市场化釆购。同年我院召开了该建筑体系的技术交流会并组织参观样板房，同行均认为这是建筑业发展方向，对推动住宅工业化很有启发引导作用，但认为价格太贵（一座小楼20万）。因为当时中国经济发展还处于刚起步阶段，建筑工业化水平太低。为此我深深感到我们与国外发达国家还有很大差距。

20世纪80年代，我参与了武钢一米七轧机工程、宝钢一期建设工程，完成了18m钢蜂窝梁在宝钢工程中试验应用。从宝钢一期工程中学习了日本在钢结构材料、设计和制作方面的经验，为屋面压型钢板和扭剪型高强螺栓的消化引进及国产化打下了基础。

1985年我任冶建院副院长，主管科研技术及推广工作。那时我国的钢产量还不多，国家的产业政策是限制用钢，我参与编写国家计委下发的限制用钢的文件，直到1990年国家的产业政策改为大力推广用钢，钢结构才有了用武之地。

1996年，我作为中国京冶公司总经理组织实施新加坡PSA仓库钢结构工程和新加坡国际会议展览中心钢结构工程等，为我院和国家争得荣誉，同时培养了一批年青的工程管理人才，也积累不少承包国外工程的经验和教训。

回忆过去，我是在冶建院各级领导培养和老专家帮助下成长起来的。冶建院是我国钢结构专业人才最集中、专业配套最完整、科研成果最丰富的研究院所。1955年11月院成立时仅有4个研究室，后来建筑结构研究室将钢的新型结构作为重点研究内容，并将新的金属应用到建筑结构上，成立特种金属结构研究专题组。经60多年的发展，目前全院直接从事钢结构人数约400多人，不仅有结构专业，还配套有焊接、机械、防灾抗震、检验测试中心、监理等专业机构和人员，形成全钢结构科研、设计、施工管理整个产业链，为冶金工业发展和国家经济发展做出重要贡献。

据统计，全院完成国家级科技成果60余项，获国家、部级科技奖550多项，主编和参编国家行业标准、规范、规程600多项，专利和工法700多件，其中钢结构主要成果：

1.《H型钢产品开发与应用技术研究成果》《建筑钢结构新型连接节点及体系的设计理论、关键技术与工程应用》《大跨度钢结构防火防腐关键技术与工程应用》等获国家科学技术进步奖二等奖。

2.主编和参编一大批国家和行业规范标准，其中，《钢结构工程质量验收规范》（GB50205—2001）、《钢结构焊接规范》（GB50661—2011）、《钢结构高强度螺栓连接技术规程》（JGJ82—2011）、《压型金属板工程应用技术规范》（GB896—2013）等均为主编单位。

3.承担了几十项以钢结构为主体的大中型工业和民用建筑设计项目，设计了4座大型会展中心、43座机场航站楼，9座体育场馆的钢结构建筑。

4.建成一大批以钢结构为主的公共建筑和工业厂房，如新加坡圣陶沙环球影城钢结构工程、上海迪士尼主题乐园探险岛片区施工总承包工程。积极参与2008年北京奥运会体育场馆建设，在汶川的安县建造抗震临时安置房，组织院内外钢结构行业专家积极推动我国钢结构行业的发展。

我国是世界钢结构大国，在某些领域达到世界领先水平，但就整体水平而言还不是世界强国。但可贵的是，我们在钢结构工程实践中培养了一大批优秀的设计师、创新的企业家、能干的项目经理、精益求精的工匠，这是中国钢结构发展的支柱和希望。

1997年中国钢产量达1亿t，1998年投产的轧制H型钢系列产品给钢结构创造了良好的物质基础。经过十几年的发展，钢结构行业繁花似锦，春意盎然，呈现出未曾有过的兴旺景象。

2017年中国钢材产量达到8.4亿t，其中钢结构产量近6000万t。目前中国钢产量是世界第一，但品种少，高强钢、特种钢等研发还不够，军舰、坦克、飞船等高端钢材还依赖进口，还没有成为钢结构强国。

钢结构因其自重轻、基础造价低，适用于软弱地基，且安装容易、施工快、周期短、投资回收快、环境污染少、抗震性能好等综合优势而受到主管部门的重视、广大业主的认同。同时促进了建筑和桥梁等行业钢结构的发展。

虽然钢结构行业处于高速发展的大好形势，但行业发展过程中还有许多工作要做，还需要充分发挥中国钢结构协会平台作用，为行业服务。2002年，从领导岗位上退下来后，我担任了钢结构协会专家委员会主任，全身心地投入专家委员会工作。我发现协会很多专家有丰富实践的经验、有很强的专业和管理能力、身体也健康，而当时不少企业缺乏专业人才，现场有不少难题要解決，标准不配套急需编写完善，这就需要各方面的专家。因此我积极组织行业专家，开展专家委员会的各项工作。

1.为政府有关部门，钢结构设计、制作、安装企业，组织专家开展大量技术咨询服务工作;

2.为中国钢铁工业协会、宝钢等进行全国用钢调查并编写报告;

3.参与国内重大钢结构工程（如2008年奥运会场馆等）评标、设计和施工技术方案审查、科技成果鉴定，参与和编制技术标准规范规程工作。

其中最有意义的工作是受中国钢结构协会和北京市“2008”工程建设指挥部办公室委托，组织及参与2008年北京奥运场馆的工程建设中技术咨询和服务，组织参加2008年奥运工程中15个场馆的质量中期技术评估工作，组织编写《2008奥运工程钢结构创新技术及成果集成》（上、中、下册），共2000页100万字，其中包括大量图表。参与奥运场馆工程服务的部分专家还受到胡锦涛主席的接见。

4.为企业做好钢结构制作厂发展规划，我与专家们共同编写、审查：首钢钢构厂、攀钢眉州钢构厂、马钢钢构厂、唐山二十二冶金建设公司曹妃甸钢结构公司基地、防城港中一重工有限公司生产基地、新疆光正钢构厂、中建靖江钢构厂、上海宝冶郑州钢构厂等企业的规划，得到企业的好评。

本人在此期间参与国内重大钢结构工程评标、设计和施工技术方案审查、科技成果鉴定、参与和编制技术标准规范规程、工程质量事故处理等工作达400多次，担任重大工程技术专家和企业顾问，如担任舞阳钢厂专家技术委员会委员、国家大剧院钢结构技术顾问、北京市人民政府“2008”工程指挥部专家、中央电视台新台址主楼工程监理顾问等。

30多年来，我还参编或主编下列箸作：《高强度螺栓连接》《钢结构施工安装手册》《建筑钢材手册》《宝钢建筑用彩涂钢板应用手册》《钢结构制造技术规程》《冷成型矩形钢管结构技术规程》《钢结构施工》《建筑用彩涂钢板应用手册》等。

在我担任专家委员会主任工作期间，专家委员会的专家从50多名发展到200多名，每两年召开一次专家工作会议，编制10多本标准规范，为推动钢结构技术进步和行业发展做了大量工作，受到政府和企业的欢迎和赞扬。我深深体会到作为专家的主要任务是为企业服务。在工作中说话办事、写会议纪要、编写标准等，要实事求是，公平合理，深入现场，调查研究。本人也要努力学习新知识、新经验，不断提高自已专业和管理水平。

有一件事记忆深刻，某体育中心请我和其他专家对体育场钢结构质量进行评定，事前业主反映桁架主拱节点处油漆剥落，焊接处有裂缝，影响结构安全等问题。由于体育玚结构节点在30多米处，在下面看不清楚，我爬到屋顶上细心观察，节点处裂缝仅是表面收缩微细裂缝，经气刨后也确定裂缝仅在表面，经修补后再补漆即可。专家们到会议室再仔细讨论后完成了会议纪要，给出了结构安全的建议，业主很满意，节省了大量加固维修费用，也打消了沉重的思想顾虑。

我参加过一些安全事故处理的工作，对安全有了较深刻的认识。改革开放以来，我国钢结构行业得到迅速发展，但在建设过程中也出现了一些令人心痛的钢结构工程安全事故，造成人员伤亡和经济损失，值得我们深思，需要我们努力克服。由于钢结构本身存在低温脆性断裂，容易失稳，耐火性能和耐锈蚀性差等问题，出现了不少安全事故。对事故不完全统计发现，设计原因占31%，施工原因占49%，业主管理原因占20%。事故的外部原因有：工期太短，违反了建筑工程的施工客观规律；造价不合理，工程费用太低，为安全施工留下很大的隐患；政府和监理单位监管力度不够。事故的内部原因有：设计、施工、监理企业领导对工程质量和安全重视不够，在质量安全和施工进度或成本发生矛盾时，往往对质量安全管理和措施没有放在重要地位;管理不够严格，质量、安全措施没有到位，有些管理仅停留在纸上、挂在墙上;对质量、安全培训和教育没有落实到每个岗位和每个工人。所以我在培圳讲课时、在施工现场、在讨论施工安装方案时、在评定科技成果时，我总要提醒安全问题，要检查安全措施到位没有。

钢结构未来发展的预测，对每一位钢结构专家来讲是很兴奋的事。

中国必将是世界钢结构的大国，也是世界钢结构强国。

每一项钢结构工程、每一项钢结构产品均是精品、艺术品，经得住时间和历史的考验，将成为中国钢结构人的骄傲，为世人所赞美；要把中国和世界上最先进的科学技术运用于钢结构设计、制造和施工管理上，做到安全可靠，经济合理；要把目前存在的管理混乱，设计缺乏创新、制造粗糙、施工粗放现状逐步消除，永远不再存在。

伟大的目标可能要过10年，20年或者更长时间才能实现，在我有生之年可能看不到这美好的时光到来，但我坚信有中国共产党的领导和一代又一代钢结构行业的同仁共同努力，中国钢结构强国的目标一定能实现。