現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)淺見

馮玉娥

摘 要：本文簡(jiǎn)要介紹了現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，并且指出了鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)需要注意的幾點(diǎn)事項(xiàng)，希望建筑行業(yè)能夠不斷提高鋼結(jié)構(gòu)建筑的水平，從而促進(jìn)整個(gè)建筑行業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；建筑設(shè)計(jì)；淺見

中圖分類號(hào)：TU392.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-3362（2013）07-0026-01

隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑已經(jīng)成為建筑行業(yè)的熱點(diǎn)，引起人們的廣泛關(guān)注。鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)研究，也成為建筑設(shè)計(jì)研究的重點(diǎn)。

1 現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑

鋼結(jié)構(gòu)建筑是一種新型的建筑體系，它以鋼材為主要的建筑材料，把建筑工廠生產(chǎn)的鋼柱、鋼梁等作為建筑的承重骨架，同時(shí)以保溫隔熱的墻體材料作為維護(hù)的一種建筑。鋼結(jié)構(gòu)建筑具有自重輕、工業(yè)化程度高、節(jié)能環(huán)保、抗震性能好以及成本低、投資回報(bào)快等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為建筑行業(yè)的熱點(diǎn)。隨著建筑業(yè)的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)建筑在建筑行業(yè)發(fā)揮著越來越重要的作用，許多國家大量采用鋼結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)，建造出許多大型的鋼結(jié)構(gòu)建筑?，F(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑影響著建筑行業(yè)的發(fā)展，改變著建筑行業(yè)的建筑理念、建筑模式。要想充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)勢(shì)，建造出更多水平更高的鋼結(jié)構(gòu)建筑還需要建筑行業(yè)繼續(xù)探索研究。

2 現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)

2.1 鋼結(jié)構(gòu)自重小，能滿足建筑較高的高度和跨度要求

鋼材本身的材料密度和強(qiáng)度的比值比混凝土、磚石、木材等常用的建筑材料都小，它的組織均勻，彈性模量高，而且本身的強(qiáng)度也很高，適用于跨度較大的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，也能滿足超高高度建筑設(shè)計(jì)的需求。鑒于鋼結(jié)構(gòu)的這一特點(diǎn)，人類已經(jīng)建成了不少標(biāo)志性的鋼結(jié)構(gòu)建筑。例如，英國的大型綜合性展覽建筑——倫敦千年穹頂，其穹頂?shù)闹睆竭_(dá)到320m，建筑整體是一種索膜結(jié)構(gòu)。世界上已經(jīng)有>1000m的超大穹頂和高達(dá)4000m的超高建筑，這些大規(guī)模的建筑都是利用了鋼結(jié)構(gòu)自重小、結(jié)構(gòu)靈活的特點(diǎn)。

2.2 材料環(huán)保利于可持續(xù)發(fā)展

鋼材是一種強(qiáng)度和效能都很高的材料，可以被循環(huán)利用，屬于新型節(jié)能環(huán)保的建筑材料。這種節(jié)能環(huán)保的建筑材料在國際上已經(jīng)作為新型住宅的主要材料得到廣泛的應(yīng)用，對(duì)于能源、資源短缺的我國來說，這種建筑材料意義重大。利用鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)的住宅全封閉式的保溫隔熱系統(tǒng)，無論外界環(huán)境如何變化都能保持室內(nèi)的常溫。與普通的磚石、混凝土材料的建筑相比可以節(jié)省一半的能量。而且鋼結(jié)構(gòu)需要的維護(hù)墻體的面積相對(duì)較小，可以降低維護(hù)的費(fèi)用，節(jié)省建筑成本。

2.3 鋼結(jié)構(gòu)建筑工期短、成本低

鋼結(jié)構(gòu)建筑可以采用統(tǒng)一的材料和構(gòu)件，現(xiàn)代科技的發(fā)展已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了建筑工業(yè)化，使工程的預(yù)工程化程度得到很大的提高。鋼結(jié)構(gòu)建筑的配件已經(jīng)具有了通用性和互換性，能夠大規(guī)模的生產(chǎn)鋼結(jié)構(gòu)建筑配件，使建筑材料加工和工程建設(shè)達(dá)到一體化，加快建筑施工的速度。這樣就能縮短工期，降低建筑的成本。建筑成本的降低能夠加快開發(fā)商資金周轉(zhuǎn)的速度，促進(jìn)建筑行業(yè)的發(fā)展。

2.4 鋼結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了建筑功能和形象設(shè)計(jì)的一體化

建筑的功能和形象設(shè)計(jì)往往是一對(duì)難以解決的矛盾，為了達(dá)到某一形象設(shè)計(jì)的要求往往影響建筑的功能。同樣要達(dá)到較高的功能要求，就可能影響建筑設(shè)計(jì)的形象。鋼結(jié)構(gòu)建筑很好地解決了這一矛盾，鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件靈活，形體、節(jié)點(diǎn)的可塑性高，能夠在滿足建筑功能需要的基礎(chǔ)上，達(dá)到建筑設(shè)計(jì)的形體要求，創(chuàng)造出藝術(shù)和技術(shù)相結(jié)合的高質(zhì)量鋼結(jié)構(gòu)建筑。這一點(diǎn)在中國2008年奧運(yùn)會(huì)鳥巢的設(shè)計(jì)上得到充分的體現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了建筑功能和美觀的完美結(jié)合。

3 現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)需要注意的問題

3.1 注意鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)

鋼材是一種非燃燒材料，但是它本身的耐火度較低，如果建筑發(fā)生火災(zāi)，建筑中鋼結(jié)構(gòu)受到高溫的影響，鋼材的剛度和強(qiáng)度就會(huì)降低，甚至?xí)繂适АＫ?，火?zāi)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑的影響很大，如果鋼結(jié)構(gòu)沒有進(jìn)行防火處理，一旦發(fā)生火災(zāi)將會(huì)對(duì)建筑物造成極大的損傷。在進(jìn)行建筑物鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，為了提高鋼結(jié)構(gòu)的耐火度，可以采用保全板，這是一種新型的防火材料，能夠耐較高的溫度，防止建筑物的損傷。另外，還可以在鋼結(jié)構(gòu)上涂上一層防火的涂料，為了美觀的設(shè)計(jì)在鋼結(jié)構(gòu)暴露的部位涂上裝飾性的漆料，這樣就能達(dá)到美觀與實(shí)用相結(jié)合的效果。

3.2 注意鋼結(jié)構(gòu)的防腐設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)遭受自然力的侵蝕發(fā)生老化，也是鋼結(jié)構(gòu)建筑常見的問題，所以，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)時(shí)要注意鋼結(jié)構(gòu)的防腐。由于鋼材本身的性能特點(diǎn)，長(zhǎng)時(shí)間受到風(fēng)吹日曬等自然力的侵蝕就會(huì)發(fā)生承載力的下降，同時(shí)鋼結(jié)構(gòu)建筑物的美觀也會(huì)受到影響。為了提高鋼結(jié)構(gòu)的防腐能力，一般有兩種方法。一種是直接采用防腐性能較高的鋼材料，這種新型的防腐性高的鋼材在我國還很少見，成本也比較高，在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用較少；第二種是在鋼結(jié)構(gòu)上涂上防腐涂料，防腐涂料和防火涂料的涂刷有各自不同的要求，要想使防火、防腐性能達(dá)到最好需要嚴(yán)格按照要求來進(jìn)行涂料的涂刷。當(dāng)然，性能較好的防腐涂料也需要進(jìn)口，我國目前在這方面的研發(fā)還很欠缺，需要繼續(xù)研究探索。

3.3 注意噪音和室溫的控制

眾所周知鋼材料對(duì)聲音有反射作用，如果不注意對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制就會(huì)造成室內(nèi)噪聲較大影響建筑總體效果。所以，要根據(jù)不同的建筑要求對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理，避免出現(xiàn)噪聲很大的情況。在選擇鋼材料時(shí)要充分考慮鋼材料的吸聲性能以及強(qiáng)度、吸濕性能、裝飾性等方面的特點(diǎn)。目前主要采用吸聲的材料和吸聲結(jié)構(gòu)來對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑的音質(zhì)和噪聲進(jìn)行控制。

鋼材料的導(dǎo)熱性很好，如果不對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理，就會(huì)造成冬冷夏熱，影響建筑舒適度。所以，要注意鋼結(jié)構(gòu)建筑的保溫處理?？梢栽阡摻Y(jié)構(gòu)建筑外圍設(shè)置吸熱較好的外圍結(jié)構(gòu)，把一部分的熱量導(dǎo)入室內(nèi)。另外，可以擴(kuò)大窗戶的面積，讓熱量通過窗戶進(jìn)入室內(nèi)，被室內(nèi)的表面吸收，達(dá)到保溫的效果。

4 結(jié)語

鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑的常用結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)建筑由于鋼材自身的性能以及一些技術(shù)的結(jié)合，使建筑具有很多的優(yōu)勢(shì)。但是，一個(gè)好的鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)還需要考慮許多的因素，注意許多問題。建筑行業(yè)以及相關(guān)的行業(yè)應(yīng)該順應(yīng)時(shí)代的要求，不斷加強(qiáng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑的研究力度，建造出更多的大型鋼結(jié)構(gòu)建筑。

參考文獻(xiàn)

[1] 賀輝.現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及問題分析[J].黑龍江科技信息，2009（04）.

[2] 黃學(xué)成.簡(jiǎn)析建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn)[J].科技資訊，2011（22）.

[3] 張?jiān)?鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題探討[J].黑龍江科技信息，2011（08）.

[4] 馬輝，陳福文.淺析鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑設(shè)計(jì)[J].民營科技，2010（08）.