淺談鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)

白雪峰

（內(nèi)蒙古電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院，內(nèi)蒙古 010020）

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的建筑行業(yè)也得到了較好的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)也在不停的改進(jìn)和完善，其中由于鋼結(jié)構(gòu)有著超強(qiáng)的強(qiáng)度，并且安裝和運(yùn)輸比較便捷，大幅度的提升了施工進(jìn)度，這對(duì)我國(guó)的社會(huì)主要建設(shè)也有著重要的貢獻(xiàn)。目前，鋼結(jié)構(gòu)材料在我國(guó)已經(jīng)得到了很好的發(fā)展，并且我國(guó)也研發(fā)出了許多新型的鋼制產(chǎn)品，極大的改善了鋼結(jié)構(gòu)的防火防腐性差的問(wèn)題，目前這種施工材料在建設(shè)工程中有著廣泛的應(yīng)用。

1 鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)

在傳統(tǒng)的建筑施工工藝中，我們很少涉及鋼結(jié)構(gòu)材料，而且由于國(guó)家政府對(duì)于鋼材的使用也有著一定的限制，因此鋼結(jié)構(gòu)材料就逐漸的被人們放棄。但是，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑施工水平也逐漸的提高，人們對(duì)鋼結(jié)構(gòu)材料也有了新的認(rèn)識(shí)，而且由于我國(guó)對(duì)鋼材的控制制度也逐漸的放寬，從前的“節(jié)約使用鋼材”逐漸的演變?yōu)椤昂侠硎褂娩摬摹?，人們也認(rèn)識(shí)到了鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，下面我們就對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的有效進(jìn)行以下幾點(diǎn)總結(jié)。

1.1 材料的強(qiáng)度高

鋼結(jié)構(gòu)材料和其他的建筑材料相比，如混凝土、磚石等都有著超強(qiáng)的強(qiáng)度，而且在進(jìn)行大跨度高荷載的建筑結(jié)構(gòu)中，鋼結(jié)構(gòu)材料有著明顯優(yōu)勢(shì)，這主要是因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)材料有著良好的塑性和韌性。在一般情況下不會(huì)出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象，而且鋼材也是抗震性較好的材料。

1.2 材質(zhì)均勻

從材質(zhì)上進(jìn)行分析，我們可以清楚的了解到，鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)比較均勻，而且各方面都有著同向性的特點(diǎn)。在一定應(yīng)力的作用下，鋼材料也具有超強(qiáng)的彈性，其不容易發(fā)生斷裂。因此，我們可以判斷出這些材料的材質(zhì)比較均勻。

1.3 鋼結(jié)構(gòu)制造簡(jiǎn)便

由于鋼材料都是一些輕質(zhì)的成材，因此進(jìn)行工程施工時(shí)，加工和運(yùn)輸都比較便捷，而且在進(jìn)行加工的過(guò)程中都是采用的機(jī)械操作，這也使得鋼材的精準(zhǔn)度大幅度的提高，并且在進(jìn)行工程安裝的時(shí)候，都是采用的比較簡(jiǎn)便的安裝零件進(jìn)行安裝，有些部位還可以直接采用焊接的方法，對(duì)其進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工，這不僅對(duì)建筑結(jié)構(gòu)起到了較好的加固工作，也大幅度的加快了工程進(jìn)度。

1.4 鋼結(jié)構(gòu)采用輕度鋼材

由于鋼結(jié)構(gòu)的都是采用的輕度鋼材，因此重量要比一般的混凝土施工材料輕，雖然鋼結(jié)構(gòu)的重量要比混凝土施工材料的輕，但鋼材的密度和強(qiáng)度卻比混凝土大得多，因此也為一些較為復(fù)雜的施工方法提供了方便的條件，也大大促進(jìn)了建設(shè)行業(yè)往更好的方面發(fā)展。

1.5 抗震性能好

目前，在進(jìn)行鋼材料選擇時(shí)都是采用的柔性結(jié)構(gòu)，而且自身重要較輕，因此在面對(duì)地震災(zāi)害時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)有著極好的抗震能力。而且近幾年來(lái)，地震災(zāi)害頻繁發(fā)生，這也給我國(guó)帶來(lái)了嚴(yán)重的損失，因此推廣鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用是很有必要的。這不但減少了經(jīng)濟(jì)的損失，而且還大幅度降低了人員的傷亡，有利于我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

1.6 鋼結(jié)構(gòu)材料的可塑性

這也是鋼結(jié)構(gòu)材料較為獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，它可以根據(jù)業(yè)主的喜好進(jìn)行不同程度的變化，而且在生產(chǎn)塑性過(guò)程中成本消耗極小，這也是其他結(jié)構(gòu)材料無(wú)法做到的。

同樣的任何事物都有正反兩個(gè)方面，我們?cè)陂L(zhǎng)期使用的過(guò)程中我們可以發(fā)現(xiàn)，鋼材料的耐腐性和耐火性較差，而且它的防護(hù)成本也比其他的結(jié)構(gòu)材料要高，因此在進(jìn)行施工的施工盡量要保證鋼結(jié)構(gòu)材料不會(huì)受到腐蝕，或降低腐蝕的程度。目前，由于科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們也研發(fā)出了一種新型的鋼材料，這種材料大幅度的改善了防火防腐性差的問(wèn)題，使得在在各類建筑中的到了廣泛的應(yīng)用。

2 鋼結(jié)構(gòu)布置鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則

由于在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)有著很好的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，這也極大了符合現(xiàn)代建筑的要求，而且還有效提高了建筑工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。不過(guò)在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該有著一定的基本原則：在進(jìn)行鋼材使用設(shè)計(jì)時(shí)，要盡量節(jié)省鋼材，減少鋼材結(jié)構(gòu)的重量，盡可能的縮短制造安裝時(shí)候，而且要盡量保持耐久性，而且進(jìn)行結(jié)構(gòu)施工的時(shí)候，還要多注重建筑的美觀，并且還要從經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的角度上對(duì)其進(jìn)行思考，只有這樣才有利于我國(guó)的建筑行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。

在鋼結(jié)構(gòu)梁柱工程施工中，為了提高梁柱系統(tǒng)的穩(wěn)定性，施工人員就采用普通的 體系結(jié)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行施工。其中在對(duì)梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工的時(shí)候，施工人員是采用H形截面鋼梁，而柱結(jié)構(gòu)則是利用的焊接箱型鋼，從而將整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)施工體系設(shè)計(jì)成為一個(gè)剛性框架結(jié)構(gòu)，整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的豎向荷載就有梁、板、柱這3個(gè)鋼結(jié)構(gòu)體系來(lái)承擔(dān)，從而有效的提高了鋼結(jié)構(gòu)建筑的穩(wěn)定性和可靠性。

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，鋼結(jié)構(gòu)抗剪系統(tǒng)在建筑結(jié)構(gòu)的水平荷載和地震力的作用下，其鋼結(jié)構(gòu)體系的剛度比較弱，這就使得該鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量受到了一定的影響，因此為了保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，施工人員就要在鋼結(jié)構(gòu)體系的中部設(shè)置鋼筋混凝土剪力墻，來(lái)抵抗水平荷載對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的沖擊。

在鋼框架建筑結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，由于抗剪系統(tǒng)在使用的過(guò)程中所受的荷載除了豎向的壓力以外，還有著水平荷載的作用，施工人員在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，在鋼框架剪力墻進(jìn)行施工是除了采用住下獨(dú)基的施工方法以外，還要利用筏板基礎(chǔ)。

3 鋼結(jié)構(gòu)在住宅上的設(shè)計(jì)應(yīng)用以及推廣

3.1 結(jié)構(gòu)自重輕

根據(jù)比較，相同的建筑造型，6層鋼結(jié)構(gòu)住宅重量?jī)H相當(dāng)于4層磚混結(jié)構(gòu)住宅的重量。建筑總質(zhì)量小，地震力效應(yīng)小，且延性好，相應(yīng)抗震性能優(yōu)良。歷次大地震災(zāi)害資料對(duì)比都說(shuō)明了這一點(diǎn)。

3.2 材料各向同性

符合力學(xué)假定，提高了設(shè)計(jì)精度。

3.3 易于保證質(zhì)量

由于工廠化加工制造，精度高，易于保證質(zhì)量，與混凝土相比，更符合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。同時(shí)施工速度快，工期縮短 40%以上，可使建筑物更早的投入使用，提早產(chǎn)生效益。

3.4 減少污染，費(fèi)用低

在設(shè)計(jì)中由于業(yè)主的要求，經(jīng)常要進(jìn)行變更，采用鋼結(jié)構(gòu)較易配合變更。施工時(shí)干式作業(yè)減少了對(duì)環(huán)境的污染，且構(gòu)件運(yùn)輸方便，費(fèi)用低。

3.5 可提高層間凈高

可在梁腹板處開(kāi)孔走管道，不像混凝土結(jié)構(gòu)在梁底通過(guò)。因此，在樓層高度一樣的情況下，采用鋼結(jié)構(gòu)可提高層間凈高。

4 結(jié)語(yǔ)

由此可見(jiàn)，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中有著十分重要的作用，我們要對(duì)其各個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行研究探討，然后再應(yīng)用在建筑施工當(dāng)中，才能促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展。但是，目前鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)施工工程中還存在著一定的不足，因此我們還需要在不斷的實(shí)踐中去改進(jìn)和完善，在符合我國(guó)當(dāng)前的國(guó)情的情況下進(jìn)行有效的發(fā)展。

[1]王春雷，賀輝.現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及問(wèn)題分析[J].黑龍江科技信息，2008（04）.

[2]黃學(xué)成.簡(jiǎn)析建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn)[J].科技資訊，2008（22）.