编者按：钢结构因其强度高、重量轻、抗震性能好、工业化程度高、节能环保等综合优势而得到广泛应用。美国、日本等发达国家，钢结构建筑面积占总建筑面积的50%以上，但我国目前钢结构建筑比例不足10%。随着我国城市化步伐的加快，钢结构建筑未来将有广阔的发展空间。开发钢材新品种，满足钢结构用钢的市场需求，对于我国钢铁企业来说，还有很长的路要走。本报特此整理本次专题报道，旨在为企业进行钢结构产品的研发提供参考。
钢结构发展初期回顾
世界上第一座铸铁桥梁是建于1779年的塞文河大桥。随着底吹转炉技术相关精炼技术的发明和发展，兼具强度和韧性的多功能钢材已成为钢结构的基础材料。
日本最早引进和建造钢结构是在桥梁建设中。第一座钢结构建筑于 1894 年建成，钢材首次用于建筑。
桥梁发展和钢铁
图1显示了悬索桥、斜拉桥、桁架桥等代表性桥梁的最大中跨和钢材订购量的变化。从1960年代到2000年代初的40多年来，日本每年桥梁建设平均使用约50万吨钢材。 20世纪90年代，日本桥梁建设用钢量平均每年达到90万吨。世界上最长的明石海峡大桥（建于1998年）所使用的缆线具有当时最高的强度，从1600N/mm²增加到1800N/mm²。
图1 日本主要桥型最大中跨及钢材订购量变化
明石海峡大桥建设过程中，为了提高钢筋梁的生产效率，开发了低预热800N/mm²级钢板。以此为契机，自20世纪90年代以来，开发了桥梁用高性能钢（SBHS）（屈服强度500和700N/mm²级别），可以使钢材具有高强度、高韧性、良好的焊接性和电阻同时。大气腐蚀等性能。 2012年建成的东京京门大桥就大量使用了SBHS钢。荆门大桥建设中采用了无螺栓全断面焊接节点结构，这在大型桁架桥建设中属世界首创，以钢结构美观而著称。此外，还开发了无需涂层即可确保耐腐蚀性的钢材。
建筑用钢和塔用钢
日本许多高性能钢材是为建筑而开发的，此后逐渐应用于中低层建筑。日本的建筑、塔楼钢框架加工量非常大。 40年来持续保持年均600万吨的消费水平，是桥梁钢材的10倍以上。 1990年加工量达到1200万吨。这一创纪录的产量相当于英国当年的全部粗钢产量。
1968年，高度超过100m的霞关大厦（156m）建成，标志着日本高层建筑的开始。名古屋电视塔建成后，世界最高的东京塔（333m）也建成了。 2012年钢材抗拉强度图，世界最高的东京晴空塔（634m）建成。可以说，它是日本最先进的钢结构制造技术的集大成者。
由于日本是地震多发国家，高强钢在建筑中的应用比在桥梁中的应用大约晚20-30年。由于高强钢的延伸率和韧性比普通钢差，因此人们对高强钢的抗震性能存在担忧。为了解决这一问题，日本于1981年制定了考虑建筑物塑性变形性能的新抗震设计方法。
1993年，横滨陆地灯塔采用了抗拉强度为600N/mm²的钢材，1998年，小仓车站大楼采用了抗拉强度为800N/mm²的钢材。这些建筑用钢材的技术参数与桥梁用钢材的技术参数不同。它们是具有良好塑性变形性能的特种建筑钢材。在开发这些新型钢材的同时，还提出了“减振结构”作为新型抗震结构，推动了日本高层建筑的普及。 2010年，这种减振结构开始流行，抗拉强度为800N/mm2的新型钢种和建筑用最大强度为1000N/mm2的钢种被开发和应用。在实际建筑物上进行实验。新开发的抗拉强度为 800N/mm² 的钢材为东京晴空塔的建造做出了贡献。除了提高钢材的强度外，低屈服点钢材（屈服强度100N/mm2级钢和200N/mm2级钢）也被开发为减震结构中安装的用于吸收地震能量的减震钢。另外，我们于2004年开发了高热影响区韧性钢，可以进行高线能量焊接钢材抗拉强度图，保证了焊接件的韧性。
在开发高性能、高抗震钢材的过程中，开发了一种新型建筑用钢材——耐火钢。此外，日本还开发了钢结构房屋（薄板轻钢房屋），采用厚度小于2.3毫米的薄钢板（镀锌钢板）作为房屋的主要结构材料，以钢代木。并改善低层建筑。住宅建设的步伐做出了贡献。
