現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)分析

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高和科技的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)逐漸變?yōu)殇摻Y(jié)構(gòu)的時(shí)代，成為主流建筑工藝，人們對(duì)建筑設(shè)計(jì)的要求也越來(lái)越高。本文主要闡述了現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的問(wèn)題，并對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)；建筑；設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-3362（2013）10-0017-01

引言

現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑是一種以鋼材作為主要材料，并以此作為骨架，以保溫材料作為墻體的建筑體。鋼結(jié)構(gòu)建筑在許多國(guó)家流行開(kāi)來(lái)，影響并改變著傳統(tǒng)的建筑理念，因?yàn)閮?yōu)點(diǎn)較多，逐漸成為建筑體系當(dāng)中的主流，我們要不斷研究，充分發(fā)揮出它的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)出更好的建筑物，使其成為現(xiàn)代化建筑的標(biāo)志。

1 現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)

1.1 鋼結(jié)構(gòu)建筑高度和跨度的效果好

鋼材是一種本身的重量輕、強(qiáng)度非常大、彈性模量很高、各向?qū)傩越蹙鶆虻牟牧稀１绕饌鹘y(tǒng)的木質(zhì)材料、磚石及其混凝土來(lái)，鋼材的韌性更好，可以在高度和跨度方面，產(chǎn)生超越前者的性能。使用鋼結(jié)構(gòu)的建筑，靈活性更好，到現(xiàn)在為止，世界上已經(jīng)建造出介于1000～4000m之間高度的建筑和跨度大于1000m的建筑，而且鋼材料可還以和其他材料進(jìn)行組合，使建筑的綜合性能變得更好。比如，鋼材料和膜進(jìn)行組合，可以進(jìn)一步提高跨度，提升建筑品質(zhì)。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)建筑預(yù)工程化程度高

現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，使用統(tǒng)一的材料與組件，建筑預(yù)工程化程度提高很大，施工時(shí)所要用到的建筑組件不論大小、材料、形狀等，都有了一定的互換性和通用性，這樣建筑配件就可以被大規(guī)模的生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)加工和安裝一體化，預(yù)工程化的提高，大大降低了建筑成本，縮短了建筑工程時(shí)間，使得建筑盡早投入使用，對(duì)開(kāi)發(fā)商來(lái)說(shuō)，資金的流動(dòng)也會(huì)加快，進(jìn)而促使建筑業(yè)的發(fā)展。

1.3 鋼結(jié)構(gòu)建筑利于綠色建筑的發(fā)展

我國(guó)的資源比較匱乏，發(fā)展綠色節(jié)能建筑是必然的。而鋼材這種材料，強(qiáng)度大，效能高，還可以循環(huán)使用，本身就是一種節(jié)能環(huán)保的綠色材料，而且還可以通過(guò)與其他材料進(jìn)行組合，更可以體現(xiàn)其綠色生態(tài)建筑的概念。由鋼結(jié)構(gòu)建造的建筑有著很多優(yōu)點(diǎn)，比如鋼結(jié)構(gòu)建筑的墻體維護(hù)費(fèi)用較少；可以使建筑內(nèi)的溫度保持常溫，這與傳統(tǒng)的建筑相比，能夠節(jié)約近一半的能源?，F(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑引領(lǐng)著建筑行業(yè)的節(jié)能潮流，在全球資源不斷下降的情況下，可持續(xù)發(fā)展的鋼結(jié)構(gòu)有利的做出了貢獻(xiàn)。

2 現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的問(wèn)題

2.1 建筑內(nèi)部環(huán)境的調(diào)節(jié)

鋼材料是金屬，傳熱性能很好，所以，在進(jìn)行鋼材結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)時(shí)要注意對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的處理，防止出現(xiàn)冬天冷夏天熱的現(xiàn)象?？梢栽阡摻Y(jié)構(gòu)裝置的四周放置一些吸收熱量較好的材料結(jié)構(gòu)，將熱量導(dǎo)入室內(nèi)，保持室內(nèi)的溫度；還可以提高建筑的陽(yáng)光照入面積，把窗戶(hù)的面積要設(shè)計(jì)的大些。除此之外，固體的傳聲性能較好，設(shè)計(jì)不合理會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)噪聲過(guò)大影響居住舒適度，因此在選擇建筑鋼材料時(shí)，要選擇最適合建筑的鋼材料，考慮它的吸收聲音性能；在建筑結(jié)構(gòu)上也要考慮到噪聲問(wèn)題，要設(shè)計(jì)最佳的降低噪聲的結(jié)構(gòu)，將建筑內(nèi)部的環(huán)境調(diào)節(jié)至最佳。

2.2 對(duì)鋼結(jié)構(gòu)自身的維護(hù)

鋼材的優(yōu)點(diǎn)很多，但是也有一些缺點(diǎn)。鋼材是金屬，容易受到外力的侵蝕老化，進(jìn)而影響建筑的壽命。對(duì)此可以采用往鋼材料上涂抹防腐材料的方法，對(duì)一些重要的建筑，也可以使用防侵蝕性能非常好的鋼材；鋼材也是一種耐火度較低的材料，在受到火災(zāi)高溫的侵蝕下，本身的性能會(huì)降低，嚴(yán)重的時(shí)候甚至全部喪失，所以在建筑設(shè)計(jì)階段也要考慮建筑的防火性能，可以采用在鋼材表面涂抹防火材料，也可以使用新型的耐高溫的保全板。建筑設(shè)計(jì)不光要考慮它的使用性能，它的美觀性也是非常重要的一個(gè)方面。因此，在涂抹防火和保溫材料時(shí)，可以同時(shí)涂抹裝飾性的材料，保證建筑的美觀。

3 鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)

3.1 鋼結(jié)構(gòu)建筑的分層次設(shè)計(jì)

鋼材用于建筑是一個(gè)成功的運(yùn)用，鋼結(jié)構(gòu)建筑能夠風(fēng)靡全球，除了鋼材本身獨(dú)有的優(yōu)良性能外，建筑設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確定位和充滿(mǎn)現(xiàn)代感的外觀也是一個(gè)原因。而建筑的內(nèi)部和外部設(shè)計(jì)在風(fēng)格和運(yùn)行能力方面也要相結(jié)合起來(lái)，鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)在體現(xiàn)新穎大氣的外觀設(shè)計(jì)的同時(shí)，也要滿(mǎn)足細(xì)節(jié)處的合理化處理。因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)材料比較特殊，在實(shí)際的施工過(guò)程中，在細(xì)節(jié)部分會(huì)出現(xiàn)一定的偏差，嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)暴露在外面，可以說(shuō)每一個(gè)建筑的細(xì)節(jié)都會(huì)影響到建筑的全部。所以細(xì)節(jié)的處理是非常重要的，這方面必須要求嚴(yán)格。為了給人們展現(xiàn)最好的建筑效果，建筑的外觀形象和運(yùn)行功能要分層次進(jìn)行設(shè)計(jì)，不能只重視整體而忽略了細(xì)節(jié)部分的處理。

3.2 鋼結(jié)構(gòu)建筑的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)

建筑穩(wěn)定性的重要性不言而喻，是建筑完工后維護(hù)的重要工作，對(duì)建筑設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，穩(wěn)定性也是很重要的考慮因素。建筑的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)也要分整體和細(xì)節(jié)來(lái)考慮，建筑的整個(gè)框架設(shè)計(jì)要符合建筑學(xué)、物理學(xué)等，要有科學(xué)的保障，可以通過(guò)計(jì)算進(jìn)行驗(yàn)證；在細(xì)節(jié)部分，局部失去穩(wěn)定性也會(huì)導(dǎo)致整體的穩(wěn)定度，例如比薩斜塔，人們也是利用科學(xué)的計(jì)算來(lái)維持現(xiàn)在的傾斜角度，使其不再繼續(xù)傾斜。現(xiàn)在的鋼建筑結(jié)構(gòu)大多是按平面體制來(lái)設(shè)計(jì)，比如框架和桁架。而之后的設(shè)計(jì)要增加支撐結(jié)構(gòu)，內(nèi)部與整體相互結(jié)合，安裝塔架或桿件等設(shè)施，以維持建筑的穩(wěn)定。

3.3 鋼結(jié)構(gòu)建筑的形象設(shè)計(jì)

現(xiàn)代建筑注重形象的設(shè)計(jì)，也是建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中的難點(diǎn)和關(guān)鍵部分，它的構(gòu)思是由抽象到具體化的過(guò)程。設(shè)計(jì)思想融入科學(xué)性，使得建筑不僅徒有其表，建筑功能更是實(shí)用。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先要考慮建筑的目的和當(dāng)?shù)氐奈幕尘埃騻鹘y(tǒng)建筑和各個(gè)流派的建筑中學(xué)習(xí)，取其適合自己的；其次要將建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)思與形象構(gòu)思相結(jié)合，在后續(xù)的設(shè)計(jì)工作中，與其他領(lǐng)域的專(zhuān)家討論，力求完美；鋼材還可以與其他材料結(jié)合，比如由鋼構(gòu)架與玻璃板組成的玻璃墻體，形式多樣且顯得高端大氣，具有很強(qiáng)的藝術(shù)性效果。

4 結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，鋼結(jié)構(gòu)因其強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、跨度大、可循亂利用以及可與其他材料組合等優(yōu)點(diǎn)，成為現(xiàn)代建筑的常用結(jié)構(gòu)。進(jìn)行現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候，要注意一些相關(guān)性的問(wèn)題，了解現(xiàn)代建筑工藝，注意鋼材的防腐，防火以及室內(nèi)環(huán)境的舒適程度，考慮周全，減少低質(zhì)量建筑的出現(xiàn)。鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展前景很美好，我們要順應(yīng)時(shí)代潮流，不斷加強(qiáng)對(duì)建筑設(shè)計(jì)的研究，建造出美觀且實(shí)用的現(xiàn)代化精品建筑。