現代鋼結構建筑設計要點

導語：現代鋼結構建筑設計要點一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

［摘要］近幾年以來，城市化進程越來越快，建筑行業得到前所未有的發展，各式各樣的建筑物如雨后春筍般涌現。隨著人們生活水平的提升，對建筑的實用性和安全性要求也越來越高。在現代建筑工程中，鋼結構設計具有一定的優越性，其應用在建筑中的范圍也越來越廣。筆者結合多年工作經驗，探討了建筑工程中鋼結構設計的應用情況，且分析了其未來的發展趨勢。

［關鍵詞］鋼結構；結構設計；加固；設計要點

進入21世紀后，我國的工業發展速度越來越快，工業的發展需要大量的廠房，對建筑行業提出了更高的要求。在現代建筑中，鋼結構建筑形式得到人們的認可和推崇，被應用于社會各行各業的發展領悟中。對比磚石結構和混凝土結構，鋼結構具有其自身優勢，其優勢主要體現在力學性能和材料的性能等方面?；诋斍颁摻Y構設計的發展情況，鋼結構建筑不僅僅是一類結構工具，而是轉變為了一類中介，在特定的性能系數下，能夠在建筑中發揮獨特的功能，保證建筑的質量。所以，在建筑工程中，強化鋼結構設計具有至關重要的作用。

1鋼結構設計概論

一般而言，從經濟性和物理性方面判斷鋼結構設計：針對物理特性，為了有效確保鋼結構建筑的施工質量，必須提升鋼結構建筑的物理承受力，綜合考慮分布特征、體系特點和荷載性質等情況；針對經濟方面，在建筑施工過程中，可以大大的節約施工成本?？傮w而言，在鋼結構建筑施工中，不僅僅要確保剛度的均勻程度以及力學模型的清晰度，還要確保柱間扛側支撐的分布均勻。在建材市場中，鋼結構占據著很大的比例，受到施工單位的青睞，主要是因為：（1）其他的鋼筋材料與鋼材不同，鋼材的可塑性非常強，一般不會由于載重問題而出現折斷的情況，在受到外來作用力時，鋼材內部會合理的平衡與分配外來作用力。（2）鋼材質地均勻。基于特定的應力，鋼結構因為受力作用，產生的實際彈性與力學計算中的理想數據比較接近，材質和內部結構都相當穩定。（3）鋼材的強度相對較大。與一般建筑材料比較，鋼材的強度很大，抗震性能良好，具體抗震等級如下表所示。除此之外，鋼材的體積很小，在實際施工過程中，可使用的面積比較大。鋼材的內部結構比較緊密，而自身的重量較小，一旦遇到突發自然災害，可以有效減輕建筑物的重量，降低整個工程的造價水平。

2現代鋼結構建筑的發展現狀

2.1相關專業人員的知識欠缺。眾所周知，我國對鋼結構建筑的研究比較晚，和西方發達國家具有一定的差距。鋼結構設計理念傳入我國后，發展的速度非常快，目前已經具有一定的規模，然而由于其傳入我國的時間比較短，因此尚未構建一套完善的行業知識體系。在鋼結構建筑行業內，缺少實際施工經驗，技術人員沒有設計出科學、合理的施工方案。在實際施工過程中，施工人員沒有精準的把握建筑市場行情，阻礙了后續施工的順利進行。由于技術人員沒有充分的調查和掌握建筑市場，無法保證建成的鋼結構建筑的質量。2.2鋼結構規范化和標準化問題。在我國建筑體系內，尚未形成相對全面、穩定的行業技術標準。在鋼結構體系使用過程中，由于企業差異與地域性差異的存在，導致很難使用建立的規范化和標準化的結構體系。除此之外，由于有些強制性的行業行文導致鋼結構體系的使用比較勉強。在使用鋼結構時，沒有嚴格的遵守相關的技術標準，致使目前的鋼結構建筑發展體系比較混亂。

3現代鋼結構建筑設計要遵循的原則

3.1控制建筑的高度。在設計鋼結構建筑物時，對建筑物的高度有明確的要求，通常要控制建筑物高低于35m。一旦修建的建筑物過高，在地震來臨時，鋼結構建筑就容易受損，出現人員傷亡的狀況。3.2體現出計算和構造的一致性。在設計鋼結構建筑時，實際構造和計算數據要保持一致，基于建筑物的受力結構和載荷特點，對其進行綜合分析。在施工過程中，尤其要重點設計鋼結構的抗震性能，確保鋼結構各方面性能都符合建筑的基本要求。3.3保證整體結構的穩定性。在鋼結構建筑的整個設計過程中，穩定性是必須重點考慮的因素，無論采取何種設計方法，都必須將穩定性設計擺在首要位置。在鋼結構建筑中，如若構件出現了穩定性問題，不僅僅會造成安全隱患，甚至還會造成嚴重的人員傷亡事故。在鋼結構建筑設計過程中，必須努力提升設計人員的安全意識，采取科學、合理的設計方式，設計出更多優秀的鋼結構建筑產品。近幾年來，由于鋼結構穩定性問題產生的安全事故有很多，出現這些問題的原因主要是沒有重視鋼結構建筑的穩定性設計。3.4明確構件受力情況。在鋼結構建筑設計過程中，設計師必須明確構件上外力作用狀況，確定作用點到基礎的傳遞過程與傳遞路徑中產生的力效應，在具體設計過程中，要綜合考慮構件之間的協調與分工工作。

4現代鋼結構建筑的設計要點分析

在鋼結構建筑設計過程中，設計的程序比較復雜，需要設計者具有實際的施工經驗，熟練掌握設計的關鍵點，保證鋼結構設計符合相關的技術要求。所以，在鋼結構建筑設計過程中，要把握好各個設計要點，提升鋼結構建筑的整體質量。4.1科學選擇鋼材及焊縫質量。在設計鋼結構建筑時，要注重選擇質量好的鋼材，選取適宜的焊縫等級，在正式施工開始前，必須制定科學、合理的設計方案，明確設計方案中焊縫質量和鋼材質量的具體要求，保證選取合適的鋼材。在選擇鋼材時，要選取那些屈服強度好、抗拉伸能力強的鋼材，滿足施工的具體要求，在處理焊縫時，也要明確施工的技術標準，選取高質量的的焊縫技術，確保施工質量。4.2重視鋼結構的選型工作。在設計鋼結構時，必須重點關注結構選型，其對施工目標與設計方案的實現具有直接影響。在結構選型過程中，必須設計具體的方案，基于整體的結構體系，充分考慮力學關系等，選取最適宜的結構選型，確保鋼結構建筑的穩定性。4.3重視鋼結構構件的設計。在鋼結構建筑設計中，構件設計是設計重點，要確保鋼材的合理性，基于施工的技術標準，選擇合適的材料，為了使施工順利進行，在設計鋼結構主體部分時，通常選取一種材質的材料。除此之外，為了節約施工成本，也可以綜合選擇施工材料，只要施工材料符合相關的技術標準就行。在選擇材料時，必須保證鋼材的強度大于Q345的標準?，F階段，在施工過程中，鋼結構設計軟件的功能得到優化和升級，可以對截面進行處理和驗算，整體優化鋼結構截面，對設計過程進行了簡化處理，因此，設計人員只需要在軟件處理的基礎上進行微調就行。4.4重視結構布局的科學性。在實際施工過程中，建筑結構設計的重點是結構布局的合理性。通常情況下，施工方案、施工工藝和施工技術會影響結構布置。在施工時，相關的設計人員必須依據鋼結構工程的具體要求和設計方案，對結構布置的施工方式進行調整和優化，保證鋼結構建筑的穩定性。4.5重視做好建筑鋼結構防腐防火涂裝。在鋼結構防腐防火涂裝施工時，目的是提升鋼結構的使用壽命和耐久性，確保鋼結構建筑具有防火性，抵抗火災的干擾。在實際施工設計中，一般先涂抹防腐材料，然后在鋼結構表面涂抹防火材料，通常融合防火相關涂料與防火底漆、面漆、中間漆中的關鍵成分，避免防火涂料之間發生化學反應。在涂裝具體的防火涂料時，必須先使用機械除銹，清理鋼材的表面，避免灰層、油污等現象的出現。4.6重視做好鋼結構節點的施工設計。為了保證鋼結構建筑的安全性與穩定性，必須加強對鋼結構節點的施工管理，設立出科學、合理的節點，綜合考慮整體鋼結構施工的需求以及設計涉及的所有因素，制定一套合理的結構方案，設計出穩定的鋼結構建筑。在設計鋼結構節點時，必須參照具體的施工設計標準，選取合理的節點位置，掌握正確的施工方式，保證節點的設計符合相應的工程技術標準，提升整個鋼結構建筑的安全性與穩定性。

5結語

總而言之，在我國建筑行業中，鋼結構由于具有良好的特性，受到人們的認可和推崇。在建筑設計，科學、合理的使用鋼結構材料，可以有效的降低施工成本、縮短建筑周期，提升建筑的抗震能力和環保水平，符合國家關于可持續發展的基本要求，提升了建筑整體的可靠性和安全性，實現建筑企業的快速發展和進步。在今后建筑行業的發展過程中，鋼結構建筑將會占據大量市場份額，為了推動我國城市化進程，必須大力推動鋼結構建筑的應用。

參考文獻

[1]吳晟，劉磊，王福亮.多層民用鋼結構建筑結構設計探討[J].住宅與房地產，2018（31）：60.

[2]張永娜.綠色鋼結構建筑全壽命周期管理研究[D].長春工程學院，2017.

[3]王敏，徐昌.淺析鋼結構建筑中的設計要點及防護措施[J].四川水泥，2016（08）：84.

[4]李勝才.鋼結構建筑中節點系統的解析與建構[D].同濟大學，2007.

作者:潘虹曉 單位:桂林市建筑設計研究院