試析現代鋼結構工業建筑的標準化設計

【摘要】隨著建筑行業的快速發展，建筑材料也在隨之不斷更新，加上可持續發展戰略的實施，人們越來越注重節能環保性材料的應用，使得鋼結構建筑得到了很好的普及，這種建筑使用的建筑材料能夠很好的滿足超高度及超跨度方面的標準要求，而且能夠對其進行循環利用，并在建筑當中實現功能的一體化，達到降低施工成本的目的，本文圍繞現代鋼結構工業建筑中的標準化設計進行討論，了解鋼結構建筑的特點，并對標準化設計當中的要點加以探討和描述。

【關鍵詞】現代；鋼結構；工業建筑；標準化；設計；分析

1、導言

以鋼結構作為骨架，與多種復合材料進行配合裝配而成的建筑即為鋼結構建筑，在這種建筑當中使用的材料，都能夠進行標準化、批量化以及系列化的生產，而且具有功能強大、成本低廉、環保性能良好的特點，在不斷發展的過程中，正在逐漸取代鋼筋混凝土結構的建筑形式，在現代建筑領域中已經成為了工業建筑的一種標志，而且，從某種程度上來講，鋼結構建筑能夠將國家建筑水平直觀的反映出來，因此有必要對鋼結構工業建筑中的標準化設計進行不斷的研究。

2、建筑標準化設計概述

建筑標準設計，即按照建筑工程方面的有關標準、規范、規則等設計具有通用性的建筑物、構筑物、構配件、零部件、工程設備等，繪制出附有說明書的施工圖，以此提高勞動生產率，推廣先進技術和促進建筑工業化的發展。第二次世界大戰后，蘇聯和一些東歐國家在城市建設中大量采用標準設計，對住宅、電影院、文化館以及一些小型的單層或多層的廠房，都編制了全國或地區級的標準設計圖。

3、鋼結構工業建筑標準化設計的優點

3.1建材能夠進行循環利用

雖然我國國土資源遼闊，但從資源的人均占有率來看，我國的各項資源都非常的短缺，因此，實施可持續發展戰略具有非常重要的意義，而建筑行業本身又是一項資源消耗較高的行業，節能減排是現代建筑行業的主要發展方向，也是很多建筑設計的重點內容。鋼結構的工業建筑當中，通過標準化設計，可實現建材的循環利用，并可滿足綠色設計的要求，較之傳統形式的鋼筋混凝土結構的建筑，鋼結構的建筑不但能夠保證循環利用，確保建筑的強度要求，而且在具體施工時，不用進行建模處理，能夠有效提升建筑行業的環保性，對建筑行業可持續發展目標的實現具有至關重要的作用。

3.2能夠對建筑中的超高度、超跨度設計的要求加以滿足

鋼材與相關的同性均質體比較接近，而且強度和彈性都比較突出，與同等強度的磚石、混凝土或木材相比，鋼結構材料具有更小的密度，在受力相同的情況下，鋼結構具有較小的自重，能夠使設計當中一些超跨度和超高度方面的設計得以實現，而且，鋼結構在結構形體上富有變化，具有較強的靈活性，能夠使建筑結構中的各項要求得到很好的滿足。

4、鋼結構工業建筑標準化設計中存在的不足

4.1耐火性能差

在正常溫度下，鋼材是一種綜合性能較強的建筑材料，但如果鋼材使用的環境溫度超過250℃時，就會對鋼材的剛度和強度造成巨大的影響，使其剛度下降至78%，強度下降至40%，在溫度達到550℃的情況下，鋼材的承載能力就會完全喪失，如果鋼結構建筑當中沒有設置相應的防火措施，一旦出現火災問題，容易對建筑造成巨大的損害，而鋼結構建筑當中的防火問題也是建筑領域研究的重點內容之一。

4.2存在防腐問題

如果將鋼結構材料在自然中暴露使用，非常容易對結構產生銹蝕作用，而眾所周知，鋼材一旦產生銹蝕問題，就會對其承載力造成一定的影響，同時還會影響到建筑的美觀性，所以，在對鋼結構工業建筑進行標準化設計的過程中，需要對剛才防腐方面的問題加以考慮。

5、現代鋼結構工業建筑標準化設計的要點分析

5.1淺析鋼結構建筑方面的構思

在對現代鋼結構工業建筑進行設計構思的過程中，一定要將設計的可操作性及可行性進行深入的思考，設計鋼結構工業建筑應該盡量將建筑與機構方面的構思結合起來，在現代鋼結構工業建筑當中，其構思主要體現在鋼材的靈活應用上，當然也要對傳統意義中的建筑構思加以體現，因此，相關設計人員必須要與建筑的各參與方進行溝通，包括機械工程師、結構工程師等專業人員，通過多方努力，使鋼結構建筑中的構思能夠順利實施，設計人員應該對各建筑材料的特性、組成結構的形式、相關使用技術進行深入的了解，只有如此，才能使建筑構思具有較強的可行性，結合自身構思，能夠使鋼結構工業建筑獲得更加強烈的個性，使此類建筑標準化設計的順利實施得到保證。

5.2建筑節點設計

與傳統相識的建筑結構相比，鋼結構建筑在節點設計方面存在很大的差別，節點設計決定著設計的成敗，在鋼結構建筑當中，很多節點都是明露在外的，這種節點設計與中國傳統建筑當中的榫卯結構大致相同，確保這些節點設計的合理性，能夠將鋼結構建筑所具備的機構美感很好的體現出來，為了對鋼結構建筑自身的防火需求加以滿足，部分設計人員在對節點進行設計時，會使用一些防火設計，例如，使用防火板材將節點封閉起來，或在節點上進行防火涂料的涂刷，使用防火板進行節點處理會使鋼結構節點的美觀性受到一定的影響，而防火涂料會提升節點的防火性能，且不會對節點的連接和美觀性造成影響，因此需要在設計當中進行有效的推廣和應用。

5.3地基結構設計

在鋼結構建筑設計當中，地基結構設計是一項非常重要的內容，在對其進行設計的過程中，應該對以下內容保持注意：在具體設計以前，設計人員應該對工程所在地的地質水文條件進行詳細的勘察，明確土地的荷載能力以及建筑物造型等內容，以此為基礎，對基礎設計的形式加以確定，在設計框架結構時，為了使基礎結構具備良好的整體性，應該對交叉梁條形式的地基結構加以應用。

結論：

綜上所述，在建筑行業的發展過程中，鋼結構的建筑形式得到了廣泛的應用，與鋼筋混凝土結構的建筑相比，這種建筑形式更加環保、且施工成本不高，相關設計人員在對其進行標準化設計的時，一定要對鋼結構的優缺點加以明確，結合鋼結構建筑的設計要點，不斷提升設計的科學性及合理性，使其鋼結構工業建筑的質量得到保證，從而推動建筑行業的可持續發展。

參考文獻：

[1]胡國良.現代鋼結構工程施工質量控制[J].工程質量，2016，34（10）：78-80.

[2]王仕統.現代鋼結構設計理念與《廣鋼規程》條文點評[A].天津大學、天津市鋼結構學會.第十六屆全國現代結構工程學術研討會論文集[C].天津大學、天津市鋼結構學會：2016：9.

作者簡介：

陳璨（1988），女，漢族，籍貫河北省保定市，碩士，工程師，結構工程。