探析現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計要點

摘要：伴隨國家經(jīng)濟的發(fā)展，建筑行業(yè)也在新時期邁向了新的發(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)計中對于曾經(jīng)用到的建筑技術(shù)進行了進一步的提升，現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑就在當下運用較多，其建筑材料可循環(huán)運用，滿足更高跨度需求等優(yōu)勢，使得此項技術(shù)得到了廣泛的認可與推廣。本文將針對現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容進行深入研究，探尋其設(shè)計要點。

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

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)計牽扯到兩個方面，一是其物理特性，就是要求設(shè)計必須要滿足規(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)計要求的意義重大。

一、鋼結(jié)構(gòu)建筑優(yōu)點分析

（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)計標準與規(guī)范，這促進了相關(guān)建筑行業(yè)施工的工業(yè)化，擴大了企業(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，且因為我國人口基數(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、成品強度更高，在建筑施工過程中不需要進行建模就可完成工程，這就有利于對資源的保護，更進一步促進了建筑環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的落實，推動建筑行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。

（三）能夠滿足超跨度與超高度的建筑標準需求

鋼材是一種自身強度較大、抗震能力較強、可塑性強、質(zhì)地較為均勻、密度小于其他強度相同的建筑材料，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)計標準，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)計要點

（一）鋼結(jié)構(gòu)建筑節(jié)點設(shè)計

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)點的設(shè)計和把握上，為了加強建筑結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定，需要加強對于節(jié)點施工的監(jiān)管。

鋼結(jié)構(gòu)的建筑，其節(jié)點很多都是暴露在外的，這一點可以類比到中國古建筑中運用的榫卯結(jié)構(gòu)，對于鋼結(jié)構(gòu)建筑節(jié)點進行合理設(shè)計，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)建筑進一步展現(xiàn)自身的獨特結(jié)構(gòu)美感。

在進行鋼結(jié)構(gòu)建筑的節(jié)點設(shè)計時，首先應(yīng)根據(jù)建筑場地實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)計的相關(guān)合計標準，來制定出較為完善的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，以此確定出科學(xué)合理的節(jié)點位置，在施工過程中要明確所用的施工手段，精細化作業(yè)，以此加強鋼結(jié)構(gòu)建筑節(jié)點設(shè)計的安全可靠性[1]。

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

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)對于現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計來說是一項重要內(nèi)容，在進行網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計時，建筑下部結(jié)構(gòu)和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)需要分別進行設(shè)計和計算。

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際情況，又因為網(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，這就使得當網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和建筑下部結(jié)構(gòu)分開計算和設(shè)計時與現(xiàn)實情況有較大差距[2]。

但其實在現(xiàn)實工程施工中，并沒有發(fā)生因為此類問題而引發(fā)的建筑施工事故，主要是因為鋼筋網(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)計相關(guān)要點

在進行鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計時，需要在布置完鋼結(jié)構(gòu)后對于此刻構(gòu)件的截面進行預(yù)估計算，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行的細致的計算與設(shè)計。

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比進行估算，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;在進行鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計時，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)時要根據(jù)實際情況具體設(shè)計，并保證正確的強弱軸方向，以此讓建筑結(jié)構(gòu)中各個構(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

現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計中，構(gòu)建設(shè)計是中心，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;在進行建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計時一般都會選擇同一種型號的鋼材，但為了進一步節(jié)約施工的成本，也可以綜合的選擇符合規(guī)范的鋼材，但需保證鋼材強度要大于Q345標準[4]。

（五）重視對于建筑鋼結(jié)構(gòu)防火防腐涂裝的設(shè)計

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，在進行涂裝時，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)件進行機械除銹，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)計是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在整個過程中牽扯的內(nèi)容較多，必須對于整體中各個細節(jié)及技術(shù)要點內(nèi)容進行嚴格控制，要符合國家對于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)規(guī)定，并不斷在實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)有更好更深遠的發(fā)展。

參考文獻：

[1]呂迪華.現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計要點探究[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)計要點[J].居舍，2019（06）：79+151.

[3]范佛林.現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計要點分析[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。