探析現代鋼結構建筑設計要點

摘要：伴隨國家經濟的發展，建筑行業也在新時期邁向了新的發展方向，除了追求安全舒適的居住環境，更在建筑的設計中對于曾經用到的建筑技術進行了進一步的提升，現代鋼結構建筑就在當下運用較多，其建筑材料可循環運用，滿足更高跨度需求等優勢，使得此項技術得到了廣泛的認可與推廣。本文將針對現代鋼結構建筑設計的相關內容進行深入研究，探尋其設計要點。

關鍵詞：現代;鋼結構建筑;設計;要點

現代鋼結構建筑就是用鋼筋為骨架再配合其他多種復合材料所構成的建筑模式。建筑鋼結構的設計牽扯到兩個方面，一是其物理特性，就是要求設計必須要滿足規定的建筑物理承載力，考慮其荷載、體系特點等內容，以此保證建筑結構的穩定，保證工程質量合格;其次是其經濟性，就是在建筑施工過程中要節約成本，以保證建筑單位的利益。因此，深入研究現代鋼結構建筑的相關設計要求的意義重大。

一、鋼結構建筑優點分析

（一）建設成本低

現代鋼結構建筑最主要的特點之一就是其工程化程度較高，已形成了較為統一的設計標準與規范，這促進了相關建筑行業施工的工業化，擴大了企業規模。此外，鋼結構在施工過程中采用的是一體化加工與安裝的技術，這有效地提高了施工效率，從而降低了建設成本，維護了建設單位的利益。

（二）材料可循環利用

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大，國內的人均可支配資源就很低，資源仍處在短缺狀態，而現代鋼結構建筑的建材是可以循環利用的，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保、可持續發展的落實，推動建筑行業穩定發展。

（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，這就使得建筑鋼結構的自身質量較好，且自身具有較為豐富與多變的結構形態，因此它可以滿足現如今超高度超跨度的建筑結構設計標準，契合各種不同類型建筑的施工要求。

二、現代鋼結構建筑設計要點

（一）鋼結構建筑節點設計

現代鋼結構建筑的施工與傳統建筑結構是不同的，其差異主要在于對節點的設計和把握上，為了加強建筑結構的安全與穩定，需要加強對于節點施工的監管。

鋼結構的建筑，其節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構，對于鋼結構建筑節點進行合理設計，不僅有益于整體結構的穩定，還可以使得鋼結構建筑進一步展現自身的獨特結構美感。

在進行鋼結構建筑的節點設計時，首先應根據建筑場地實際情況和建筑工程的有關要求，并參照國建對于鋼結構建筑設計的相關合計標準，來制定出較為完善的結構設計方案，以此確定出科學合理的節點位置，在施工過程中要明確所用的施工手段，精細化作業，以此加強鋼結構建筑節點設計的安全可靠性[1]。

（二）網架結構相關設計

網架結構對于現代鋼結構建筑的設計來說是一項重要內容，在進行網架結構設計時，建筑下部結構和網架結構需要分別進行設計和計算。

在一般情況下，建筑下部結構中有梁和柱等構件，此部位相應的剛度就比較大且差距也較大，這就導致計算結果和建筑在建設中所要求的剛度有著巨大的差異，計算的網架結構中的內力和制作的反力不符合建筑施工中的實際情況，又因為網架結構中網架的內力和反力大小與分配之間關系較為密切，這就使得當網架結構和建筑下部結構分開計算和設計時與現實情況有較大差距[2]。

但其實在現實工程施工中，并沒有發生因為此類問題而引發的建筑施工事故，主要是因為鋼筋網架結構是一種高階超靜定的空間結構，鋼材自身的可塑性與彈性都很好，因此不會出現如鋼筋桿件斷裂或損壞等會導致工程事故的情況。

（三）預估截面設計相關要點

在進行鋼結構建筑設計時，需要在布置完鋼結構后對于此刻構件的截面進行預估計算，主要內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計。

鋼結構的建筑中梁多采用軋鋼、槽鋼與H型鋼，經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;鋼結構建筑的柱子的截面需要通過長細比進行估算，一般情況下初選數值要處在50-150的單位區間內，在初選時則應處在100以內，然后再根據截面的大小去選擇合適輕度與性能的鋼材;在進行鋼結構建筑設計時，普通鋼結構和輕型鋼結構二者有著較大的區別，因此在遇到輕型鋼結構時要根據實際情況具體設計，并保證正確的強弱軸方向，以此讓建筑結構中各個構件發揮其自身性能，并減少鋼結構的形變[3]。

（四）重視鋼結構構件設計

現代鋼結構建筑設計中，構建設計是中心，為了保證所用鋼材的質量，應該努力做好對于鋼材的選購工作，建立完善的材料質量監管體制，以此減少因材料質量而造成的不必要損失;在進行建筑主體結構設計時一般都會選擇同一種型號的鋼材，但為了進一步節約施工的成本，也可以綜合的選擇符合規范的鋼材，但需保證鋼材強度要大于Q345標準[4]。

（五）重視對于建筑鋼結構防火防腐涂裝的設計

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

三、結語：

現代鋼結構的設計是一項復雜的系統工程，在整個過程中牽扯的內容較多，必須對于整體中各個細節及技術要點內容進行嚴格控制，要符合國家對于鋼結構設計的相關規定，并不斷在實踐過程中探索新的發展方向，以此不斷提高現代鋼結構設計在建筑領域的應用，從而使得現代鋼結構建筑的行業有更好更深遠的發展。

參考文獻：

[1]呂迪華.現代鋼結構建筑設計要點探究[J].綠色環保建材，2017（06）：25-26.

[2]潘虹曉.探析現代鋼結構建筑設計要點[J].居舍，2019（06）：79+151.

[3]范佛林.現代鋼結構建筑的設計要點分析[J].江西建材，2015（22）：10.

[4]高志嶺.現代鋼結構建筑的設計分析[J].中國建筑金屬結構，2013（20）：17.

[5]張廣承.現代輕鋼結構建筑及其在我國的應用[J].中國戰略新興產業，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：結構設計。