探析現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)

摘要：伴隨國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑行業(yè)也在新時(shí)期邁向了新的發(fā)展方向，除了追求安全舒適的居住環(huán)境，更在建筑的設(shè)計(jì)中對于曾經(jīng)用到的建筑技術(shù)進(jìn)行了進(jìn)一步的提升，現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑就在當(dāng)下運(yùn)用較多，其建筑材料可循環(huán)運(yùn)用，滿足更高跨度需求等優(yōu)勢，使得此項(xiàng)技術(shù)得到了廣泛的認(rèn)可與推廣。本文將針對現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行深入研究，探尋其設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

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

現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑就是用鋼筋為骨架再配合其他多種復(fù)合材料所構(gòu)成的建筑模式。建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)牽扯到兩個(gè)方面，一是其物理特性，就是要求設(shè)計(jì)必須要滿足規(guī)定的建筑物理承載力，考慮其荷載、體系特點(diǎn)等內(nèi)容，以此保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，保證工程質(zhì)量合格;其次是其經(jīng)濟(jì)性，就是在建筑施工過程中要節(jié)約成本，以保證建筑單位的利益。因此，深入研究現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑的相關(guān)設(shè)計(jì)要求的意義重大。

一、鋼結(jié)構(gòu)建筑優(yōu)點(diǎn)分析

（一）建設(shè)成本低

現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑最主要的特點(diǎn)之一就是其工程化程度較高，已形成了較為統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，這促進(jìn)了相關(guān)建筑行業(yè)施工的工業(yè)化，擴(kuò)大了企業(yè)規(guī)模。此外，鋼結(jié)構(gòu)在施工過程中采用的是一體化加工與安裝的技術(shù)，這有效地提高了施工效率，從而降低了建設(shè)成本，維護(hù)了建設(shè)單位的利益。

（二）材料可循環(huán)利用

我國雖國土面積大，幅員遼闊，但是資源并不是取之不盡用之不竭的，且因?yàn)槲覈丝诨鶖?shù)大，國內(nèi)的人均可支配資源就很低，資源仍處在短缺狀態(tài)，而現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑的建材是可以循環(huán)利用的，性能更好、成品強(qiáng)度更高，在建筑施工過程中不需要進(jìn)行建模就可完成工程，這就有利于對資源的保護(hù)，更進(jìn)一步促進(jìn)了建筑環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的落實(shí)，推動(dòng)建筑行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。

（三）能夠滿足超跨度與超高度的建筑標(biāo)準(zhǔn)需求

鋼材是一種自身強(qiáng)度較大、抗震能力較強(qiáng)、可塑性強(qiáng)、質(zhì)地較為均勻、密度小于其他強(qiáng)度相同的建筑材料，這就使得建筑鋼結(jié)構(gòu)的自身質(zhì)量較好，且自身具有較為豐富與多變的結(jié)構(gòu)形態(tài)，因此它可以滿足現(xiàn)如今超高度超跨度的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，契合各種不同類型建筑的施工要求。

二、現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（一）鋼結(jié)構(gòu)建筑節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工與傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)是不同的，其差異主要在于對節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)和把握上，為了加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定，需要加強(qiáng)對于節(jié)點(diǎn)施工的監(jiān)管。

鋼結(jié)構(gòu)的建筑，其節(jié)點(diǎn)很多都是暴露在外的，這一點(diǎn)可以類比到中國古建筑中運(yùn)用的榫卯結(jié)構(gòu)，對于鋼結(jié)構(gòu)建筑節(jié)點(diǎn)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，不僅有益于整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，還可以使得鋼結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)一步展現(xiàn)自身的獨(dú)特結(jié)構(gòu)美感。

在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)建筑的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)建筑場地實(shí)際情況和建筑工程的有關(guān)要求，并參照國建對于鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)的相關(guān)合計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，來制定出較為完善的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，以此確定出科學(xué)合理的節(jié)點(diǎn)位置，在施工過程中要明確所用的施工手段，精細(xì)化作業(yè)，以此加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)建筑節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的安全可靠性[1]。

（二）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)相關(guān)設(shè)計(jì)

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)對于現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)來說是一項(xiàng)重要內(nèi)容，在進(jìn)行網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，建筑下部結(jié)構(gòu)和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)需要分別進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算。

在一般情況下，建筑下部結(jié)構(gòu)中有梁和柱等構(gòu)件，此部位相應(yīng)的剛度就比較大且差距也較大，這就導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果和建筑在建設(shè)中所要求的剛度有著巨大的差異，計(jì)算的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中的內(nèi)力和制作的反力不符合建筑施工中的實(shí)際情況，又因?yàn)榫W(wǎng)架結(jié)構(gòu)中網(wǎng)架的內(nèi)力和反力大小與分配之間關(guān)系較為密切，這就使得當(dāng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和建筑下部結(jié)構(gòu)分開計(jì)算和設(shè)計(jì)時(shí)與現(xiàn)實(shí)情況有較大差距[2]。

但其實(shí)在現(xiàn)實(shí)工程施工中，并沒有發(fā)生因?yàn)榇祟悊栴}而引發(fā)的建筑施工事故，主要是因?yàn)殇摻罹W(wǎng)架結(jié)構(gòu)是一種高階超靜定的空間結(jié)構(gòu)，鋼材自身的可塑性與彈性都很好，因此不會出現(xiàn)如鋼筋桿件斷裂或損壞等會導(dǎo)致工程事故的情況。

（三）預(yù)估截面設(shè)計(jì)相關(guān)要點(diǎn)

在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)時(shí)，需要在布置完鋼結(jié)構(gòu)后對于此刻構(gòu)件的截面進(jìn)行預(yù)估計(jì)算，主要內(nèi)容為依照梁和柱的斷面情況與自身體量的大小進(jìn)行的細(xì)致的計(jì)算與設(shè)計(jì)。

鋼結(jié)構(gòu)的建筑中梁多采用軋鋼、槽鋼與H型鋼，經(jīng)過對荷載與支座情況進(jìn)行分析，一般截面的大小會在跨度的2%-5%之間;鋼結(jié)構(gòu)建筑的柱子的截面需要通過長細(xì)比進(jìn)行估算，一般情況下初選數(shù)值要處在50-150的單位區(qū)間內(nèi)，在初選時(shí)則應(yīng)處在100以內(nèi)，然后再根據(jù)截面的大小去選擇合適輕度與性能的鋼材;在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)時(shí)，普通鋼結(jié)構(gòu)和輕型鋼結(jié)構(gòu)二者有著較大的區(qū)別，因此在遇到輕型鋼結(jié)構(gòu)時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況具體設(shè)計(jì)，并保證正確的強(qiáng)弱軸方向，以此讓建筑結(jié)構(gòu)中各個(gè)構(gòu)件發(fā)揮其自身性能，并減少鋼結(jié)構(gòu)的形變[3]。

（四）重視鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)

現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)中，構(gòu)建設(shè)計(jì)是中心，為了保證所用鋼材的質(zhì)量，應(yīng)該努力做好對于鋼材的選購工作，建立完善的材料質(zhì)量監(jiān)管體制，以此減少因材料質(zhì)量而造成的不必要損失;在進(jìn)行建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)一般都會選擇同一種型號的鋼材，但為了進(jìn)一步節(jié)約施工的成本，也可以綜合的選擇符合規(guī)范的鋼材，但需保證鋼材強(qiáng)度要大于Q345標(biāo)準(zhǔn)[4]。

（五）重視對于建筑鋼結(jié)構(gòu)防火防腐涂裝的設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)建筑的防火防腐涂裝事關(guān)建筑的質(zhì)量與安全，因此不能忽視，在進(jìn)行涂裝時(shí)，要努力提高鋼結(jié)構(gòu)的耐久性與使用年限，保證建筑結(jié)構(gòu)可以有較好的防腐防火性，需要先對構(gòu)件進(jìn)行機(jī)械除銹，全面清理構(gòu)件表層，使其平整，然后在構(gòu)件上涂一層防腐材料，再進(jìn)行防火涂料的涂裝[5]。

三、結(jié)語：

現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在整個(gè)過程中牽扯的內(nèi)容較多，必須對于整體中各個(gè)細(xì)節(jié)及技術(shù)要點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行嚴(yán)格控制，要符合國家對于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定，并不斷在實(shí)踐過程中探索新的發(fā)展方向，以此不斷提高現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，從而使得現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑的行業(yè)有更好更深遠(yuǎn)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]呂迪華.現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)探究[J].綠色環(huán)保建材，2017（06）：25-26.

[2]潘虹曉.探析現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].居舍，2019（06）：79+151.

[3]范佛林.現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].江西建材，2015（22）：10.

[4]高志嶺.現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)分析[J].中國建筑金屬結(jié)構(gòu)，2013（20）：17.

[5]張廣承.現(xiàn)代輕鋼結(jié)構(gòu)建筑及其在我國的應(yīng)用[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2018（28）：89+91.

作者簡介：陳超（1978.12-），漢，男，安徽合肥人，本科，工程師，研究方向：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。