鋼結構建筑的設計

于鑫淼

（哈爾濱愛達投資置業有限公司 150000）

摘 要：隨著我國經濟的不斷發展，建筑行業發生了翻天覆地的變化，鋼結構作為一種新型的節能環保的建筑系統，應用范圍越來越廣，鋼結構建設模式越來越受歡迎。鋼結構承載力高，建筑鋼結構工程具有造價低、結構性能突出、空間跨度大等優勢，可以采用天然基礎型式。隨著城市化建設的快速推進，鋼結構建筑的結構形式千變萬化，在設計過程中可能會遇到一些問題。在鋼結構材料選取、節點做法等設計時存在不足之處。本文對現代鋼結構建筑設計進行了探討，分析了鋼結構的優點、鋼結構建筑的設計要點，提出了有效的措施避免因設計問題導致工程出現設計變更或出現質量問題，不斷提高施工技術水平，在設計和施工過程中將鋼結構的作用最大化，使用科學的措施確保鋼結構安全、持久的工作。

關鍵詞：鋼結構；建筑；設計

近年來我國建筑市場不斷發展和壯大，使得鋼結構的應用越來越普遍。人們對建筑工程的施工質量提出了越來越高的要求，鋼結構建筑指用于建設過程中鋼和新型建筑材料鏈接，形成需要的鋼結構建筑結構體系。鋼結構建筑已被建設部列為主要推廣工程，建筑鋼結構設計水平的高低直接影響著建筑工程的施工質量。但是在鋼結構設計和實際施工中仍然存在一些問題，本文提出了鋼結構發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，在鋼結構制作、安裝過程由于施工人員的技術水平差造成了質量問題。因此我們必須要重視建筑的具體內容和鋼結構的特點，在使用鋼結構時.要時刻警惕。加強建筑工程鋼結構的設計水平，避免在鋼結構設計、施工中出現問題，促進鋼結構的廣泛應用，進一步推進建筑行業的發展以及社會主義現代化的發展。

一、鋼結構建筑設計的主要特點。

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

鋼結構建筑建設成本相對降低而且工期比較短，實現了建筑工業化大規模生產，使不同材料、不同形狀的建筑構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，加快資金周轉速度。鋼結構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。建筑結構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節順利進行。鋼結構建筑的抗震性比較好，鋼結構建筑在破壞前有較大的變形，容易覺察并能夠進行躲避。鋼結構建筑可采用螺栓連接，可以很容易地被轉移，有很強的移動性。鋼結構建筑內部空間寬敞，可較輕松地進行擴建和改建，與傳統的鋼筋混凝土建筑相比，可靈活布設各種工業管線。

目前鋼結構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。鋼結構的主要材料雖然不是易燃物，但是導熱體，在火災發生的過程中很容易傳遞熱量，發生結構失效，火災后的救援不利。鋼結構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構建筑出現質量問題。鋼結構建筑設計過程中要研制保溫材料的現有構造，提升建筑工程的熱環境。鋼結構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構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，給人們的環境帶來了不利的影響。

三、鋼結構建筑設計的主要技術。

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

結構形式和結構布置，對力學關系進行比較，整合鋼材構造的優缺點，達到鋼結構前期設計的方案甄選。堅決避免人工手算的失誤，正確處理構造分析階段繁瑣的數據計算。在確定工程實施鋼結構的選型時，結合工程的特點，分析現實狀況實施設計。在特殊的情況下應該使用鋼結構網架形態，屋頂要跟重力墜落曲線規范相符。鋼結構的設計要讓構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。在布置上鋼結構要遵循結構剛度勻稱，最大限度讓荷載的影響減少。

建筑鋼結構的立面設計，輕鋼結構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，適合聯合型建筑。建筑鋼結構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，勾勒出建筑鋼結構體態輕盈，給人耳目一新的感覺。建筑鋼結構的溫度伸縮縫設計，溫度會引起建筑鋼結構發生形變，溫度縫的設置就把建筑分為了若干個溫度區段，通常采用雙柱設置法和單柱設置法來處理溫度。

四、強化鋼結構建筑設計的有效措施。

鋼結構建筑中的所用鋼材，必須符合抗拉強度、伸長率、屈服強度、冷彎、冷拉的基本保證，焊接類結構具有合格的含碳量。地震區的鋼結構建筑，鋼材還要具有良好的沖擊韌性。提高鋼結構的設計深度，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度，嚴格審核設計方案，保證施工時間在預定的期限內，提高建筑工程的施工質量。加強鋼結構設計方案布置，應該綜合考慮到鋼結構的形式特點，對建筑結構周圍的環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。鋼結構建筑的抗火設計，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。鋼結構設計要重視技術標準和規范，應用先進的技術，確保質量，重視學習技術標準和規范，遵循嚴格的標準和規范的工作習慣。鋼結構設計應從實際出發滿足建筑使用要求，發揮鋼結構本身的特點和優勢。

結束語：綜上所述，鋼結構被普遍運用在建筑構造中，使得對于該結構的施工技術水平有了較大程度的提升。我國的鋼結構建筑工程有著非常大的發展前景，鋼結構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，在設計上進行優化和處理，必須嚴格、仔細依照要求去設計。使得鋼結構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驗，理解鋼結構的設計理念，充分發揮結構工程師的創新能力。熟練掌握設計圖及施工詳圖的內容表達方法，使新型高強、環保、輕質建材的研究和運用加快。初學者可參考他人的優秀設計并參考相關的工具書，使鋼結構建筑的設計更加安全、適用、可靠、經濟是最重要的。在鋼結構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、成本及質量。

參考文獻：

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