鋼結(jié)構(gòu)建筑的設計

于鑫淼

（哈爾濱愛達投資置業(yè)有限公司 150000）

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化，鋼結(jié)構(gòu)作為一種新型的節(jié)能環(huán)保的建筑系統(tǒng)，應用范圍越來越廣，鋼結(jié)構(gòu)建設模式越來越受歡迎。鋼結(jié)構(gòu)承載力高，建筑鋼結(jié)構(gòu)工程具有造價低、結(jié)構(gòu)性能突出、空間跨度大等優(yōu)勢，可以采用天然基礎型式。隨著城市化建設的快速推進，鋼結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)形式千變?nèi)f化，在設計過程中可能會遇到一些問題。在鋼結(jié)構(gòu)材料選取、節(jié)點做法等設計時存在不足之處。本文對現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑設計進行了探討，分析了鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點、鋼結(jié)構(gòu)建筑的設計要點，提出了有效的措施避免因設計問題導致工程出現(xiàn)設計變更或出現(xiàn)質(zhì)量問題，不斷提高施工技術(shù)水平，在設計和施工過程中將鋼結(jié)構(gòu)的作用最大化，使用科學的措施確保鋼結(jié)構(gòu)安全、持久的工作。

關鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；建筑；設計

近年來我國建筑市場不斷發(fā)展和壯大，使得鋼結(jié)構(gòu)的應用越來越普遍。人們對建筑工程的施工質(zhì)量提出了越來越高的要求，鋼結(jié)構(gòu)建筑指用于建設過程中鋼和新型建筑材料鏈接，形成需要的鋼結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)體系。鋼結(jié)構(gòu)建筑已被建設部列為主要推廣工程，建筑鋼結(jié)構(gòu)設計水平的高低直接影響著建筑工程的施工質(zhì)量。但是在鋼結(jié)構(gòu)設計和實際施工中仍然存在一些問題，本文提出了鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展所面臨的主要問題，比如施工人員不能深刻理解設計人員的意圖，在鋼結(jié)構(gòu)制作、安裝過程由于施工人員的技術(shù)水平差造成了質(zhì)量問題。因此我們必須要重視建筑的具體內(nèi)容和鋼結(jié)構(gòu)的特點，在使用鋼結(jié)構(gòu)時.要時刻警惕。加強建筑工程鋼結(jié)構(gòu)的設計水平，避免在鋼結(jié)構(gòu)設計、施工中出現(xiàn)問題，促進鋼結(jié)構(gòu)的廣泛應用，進一步推進建筑行業(yè)的發(fā)展以及社會主義現(xiàn)代化的發(fā)展。

一、鋼結(jié)構(gòu)建筑設計的主要特點。

鋼結(jié)構(gòu)建筑非常重視細節(jié)的設計，一般情況鋼結(jié)構(gòu)建筑是由桿件連接的。確保鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量有兩個關鍵，第一是鋼結(jié)構(gòu)的施工工藝，第二個是鋼結(jié)構(gòu)的施工方案，主要是連接部分的細節(jié)設計，做好鋼結(jié)構(gòu)細節(jié)連接，將鋼結(jié)構(gòu)的施工進行下去。鋼結(jié)構(gòu)建筑是在建筑工程策劃的前提下進行的設計，將鋼結(jié)構(gòu)建筑的整體施工策劃做完整，重視其和可行性。一定要結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況，遵循建筑行業(yè)的相關要求和規(guī)定，保證施工方施工方便。

鋼結(jié)構(gòu)建筑建設成本相對降低而且工期比較短，實現(xiàn)了建筑工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，使不同材料、不同形狀的建筑構(gòu)配件具有一定互換性，大大降低了建設成本。能夠有效的縮短工期，加快資金周轉(zhuǎn)速度。鋼結(jié)構(gòu)建筑能夠滿足超跨度的要求，鋼材組織均勻，強度高，彈性模量亦高。建筑結(jié)構(gòu)的設計與功能一體化。使建筑更富有功能化，促進其它各個設計環(huán)節(jié)順利進行。鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗震性比較好，鋼結(jié)構(gòu)建筑在破壞前有較大的變形，容易覺察并能夠進行躲避。鋼結(jié)構(gòu)建筑可采用螺栓連接，可以很容易地被轉(zhuǎn)移，有很強的移動性。鋼結(jié)構(gòu)建筑內(nèi)部空間寬敞，可較輕松地進行擴建和改建，與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土建筑相比，可靈活布設各種工業(yè)管線。

目前鋼結(jié)構(gòu)建筑設計中主要存在消防、防腐、保溫問題、吸音、隔音等問題。任何建筑都要重視建筑的消防問題，有效的防范意外的火災非常的重要。鋼結(jié)構(gòu)的主要材料雖然不是易燃物，但是導熱體，在火災發(fā)生的過程中很容易傳遞熱量，發(fā)生結(jié)構(gòu)失效，火災后的救援不利。鋼結(jié)構(gòu)的建筑主要材料是鋼材，腐蝕問題一直影響著鋼材的壽命，腐蝕問題得不到好的控制將會導致鋼結(jié)構(gòu)建筑出現(xiàn)質(zhì)量問題。鋼結(jié)構(gòu)建筑設計過程中要研制保溫材料的現(xiàn)有構(gòu)造，提升建筑工程的熱環(huán)境。鋼結(jié)構(gòu)在設計過程中伴隨著吸音的問題，尤其是在音樂廳中頂棚反射板增加的反射聲，缺少側(cè)向反射帶來的圍繞感，幾乎同時到達聽眾的雙耳，效果不好，因此在這類建筑的設計中，需要考慮材料的吸聲性能。除此之外我們在鋼結(jié)構(gòu)的設計過程中還要格外重視隔音問題，目前在旅館、公用建筑、民用住宅的設計中，由于設計師沒有充分的考慮隔音問題，給人們的環(huán)境帶來了不利的影響。

三、鋼結(jié)構(gòu)建筑設計的主要技術(shù)。

塑性設計法，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的塑性性質(zhì)和強度要高于標準荷載的構(gòu)建乘以安全系數(shù)，其結(jié)構(gòu)進入塑性后允許進行內(nèi)力的重分布。容許應力法，設計原則是結(jié)構(gòu)計算應力需要小于結(jié)構(gòu)構(gòu)件設計所規(guī)定的容許應力。要按規(guī)定的標準荷載。極限狀態(tài)法，主要是為了克服塑性設計法和容許應力法所存在的缺陷，采用荷載分項系數(shù)和抗力來替代單一安全系數(shù)，是目前我國最常用的設計方法，可在一定的周期內(nèi)達到兩種極限狀態(tài)。

結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置，對力學關系進行比較，整合鋼材構(gòu)造的優(yōu)缺點，達到鋼結(jié)構(gòu)前期設計的方案甄選。堅決避免人工手算的失誤，正確處理構(gòu)造分析階段繁瑣的數(shù)據(jù)計算。在確定工程實施鋼結(jié)構(gòu)的選型時，結(jié)合工程的特點，分析現(xiàn)實狀況實施設計。在特殊的情況下應該使用鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架形態(tài)，屋頂要跟重力墜落曲線規(guī)范相符。鋼結(jié)構(gòu)的設計要讓構(gòu)造受力路線明確而且能夠以最接近直線的路線把受力傳給地基支撐。在布置上鋼結(jié)構(gòu)要遵循結(jié)構(gòu)剛度勻稱，最大限度讓荷載的影響減少。

建筑鋼結(jié)構(gòu)的立面設計，輕鋼結(jié)構(gòu)屋面大量使用屋面采光板，采光均勻，不會破壞墻面的線條造型，適合聯(lián)合型建筑。建筑鋼結(jié)構(gòu)的立面設計由工藝布置來決定，設計師會在建筑入口、的地方使用跳躍性色彩和冷色調(diào)，勾勒出建筑鋼結(jié)構(gòu)體態(tài)輕盈，給人耳目一新的感覺。建筑鋼結(jié)構(gòu)的溫度伸縮縫設計，溫度會引起建筑鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生形變，溫度縫的設置就把建筑分為了若干個溫度區(qū)段，通常采用雙柱設置法和單柱設置法來處理溫度。

四、強化鋼結(jié)構(gòu)建筑設計的有效措施。

鋼結(jié)構(gòu)建筑中的所用鋼材，必須符合抗拉強度、伸長率、屈服強度、冷彎、冷拉的基本保證，焊接類結(jié)構(gòu)具有合格的含碳量。地震區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)建筑，鋼材還要具有良好的沖擊韌性。提高鋼結(jié)構(gòu)的設計深度，需要判斷設計資料是否滿足設計要求，設計需要秉持精益求精的態(tài)度，嚴格審核設計方案，保證施工時間在預定的期限內(nèi)，提高建筑工程的施工質(zhì)量。加強鋼結(jié)構(gòu)設計方案布置，應該綜合考慮到鋼結(jié)構(gòu)的形式特點，對建筑結(jié)構(gòu)周圍的環(huán)境狀況進行客觀分析，利用科學的設計方法進行圖紙設計，保證圖紙設計的準確性，確定圖紙的可操作性。高層建筑耐火鋼的設計是非常重要的。鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗火設計，考慮高溫、鋼的變形和應力，考慮各個組成部分之間相互作用的影響。鋼結(jié)構(gòu)設計要重視技術(shù)標準和規(guī)范，應用先進的技術(shù)，確保質(zhì)量，重視學習技術(shù)標準和規(guī)范，遵循嚴格的標準和規(guī)范的工作習慣。鋼結(jié)構(gòu)設計應從實際出發(fā)滿足建筑使用要求，發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)本身的特點和優(yōu)勢。

結(jié)束語：綜上所述，鋼結(jié)構(gòu)被普遍運用在建筑構(gòu)造中，使得對于該結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)水平有了較大程度的提升。我國的鋼結(jié)構(gòu)建筑工程有著非常大的發(fā)展前景，鋼結(jié)構(gòu)建筑的設計是一個既體系又全面的工作，作為建筑工程設計和施工人員，在設計上進行優(yōu)化和處理，必須嚴格、仔細依照要求去設計。使得鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗震性和空間應用更好，綜合之前的工工程實踐成果和經(jīng)驗，理解鋼結(jié)構(gòu)的設計理念，充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)工程師的創(chuàng)新能力。熟練掌握設計圖及施工詳圖的內(nèi)容表達方法，使新型高強、環(huán)保、輕質(zhì)建材的研究和運用加快。初學者可參考他人的優(yōu)秀設計并參考相關的工具書，使鋼結(jié)構(gòu)建筑的設計更加安全、適用、可靠、經(jīng)濟是最重要的。在鋼結(jié)構(gòu)建筑的設計過程中采取有效的解決措施，提高施工的效率，保證建筑工程施工的進度、成本及質(zhì)量。

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