鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計應(yīng)用

1、<p>　　鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計應(yīng)用</p><p>　　摘要：鋼結(jié)構(gòu)在建筑之中有著十分廣泛的應(yīng)用，可以不斷提升建筑的質(zhì)量?；诖?，本文論述了鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計應(yīng)用。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；建筑設(shè)計；應(yīng)用 </p><p>　　中圖分類號：TU391文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A </p><p><b>　　引用 </

2、b></p><p>　　隨著科技的迅猛發(fā)展，新型的建筑鋼材漸漸代替了以往的建筑材料，現(xiàn)代建筑的大空間結(jié)構(gòu)基本都以鋼結(jié)構(gòu)作為主體。在高層建筑上使用鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)日趨成熟，這逐漸地成為了現(xiàn)代建筑中的主流工藝。 </p><p><b>　　1、鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點 </b></p><p>　　在以前的建筑施工工藝之中，較少的關(guān)系到了鋼結(jié)構(gòu)材料，并且

3、因為國家政策在鋼材的使用上有一定的制約，所以鋼結(jié)構(gòu)材料就慢慢被淘汰。然而，在科學(xué)技術(shù)逐漸發(fā)展的推動之下，建筑施工水平也慢慢提高，人們對鋼結(jié)構(gòu)材料也有了新的認(rèn)識，而且由于我國對鋼材的控制的制度也慢慢放寬，之前的“節(jié)約使用鋼材”慢慢變成“合理使用鋼材”，人們也慢慢意識到了鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點。 </p><p>　　1.1 、材料的強度逐漸提升 </p><p>　　鋼結(jié)構(gòu)材料同其他的建筑材料相比較而

4、言，比如說混凝土、磚石等的強度較大，并且在大跨度高荷載的建筑結(jié)構(gòu)之中，鋼結(jié)構(gòu)材料具有十分明顯的優(yōu)勢，而這主要是因為鋼結(jié)構(gòu)材料具有較好的塑性以及韌性。在通常的情況之下不會出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象，并且鋼材也是抗震性比較好的材料。 </p><p>　　1.2、材質(zhì)較為均勻 </p><p>　　站在材質(zhì)之上進(jìn)行分析可以得出，我們可以清楚的掌握到，鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)均勻，并且在各方面都有著同向性的特點。在一定

5、應(yīng)力的作用之下，鋼材料也有著比較好的彈性，也不容易出現(xiàn)斷裂。 </p><p>　　1.3、鋼結(jié)構(gòu)制造比較簡單 </p><p>　　因為鋼材料是較為輕質(zhì)的成材，所以在進(jìn)行工程施工之時，加工以及運輸都比較便捷，而且在進(jìn)行加工的過程之中通常都是使用的機械操作，那么也就會使得鋼材的精準(zhǔn)度較大幅度的提升，同時在進(jìn)行工程安裝之時，通常使用的較為簡便的安裝零件來進(jìn)行安裝，一些還可以直接使用焊接的方法

6、，可以進(jìn)行現(xiàn)場施工，這不僅僅對建筑結(jié)構(gòu)有著比較好的加固作用，也可以較大幅度的提升工程的進(jìn)度。 </p><p>　　1.4、鋼結(jié)構(gòu)采用輕度鋼材 </p><p>　　因為鋼結(jié)構(gòu)通常使用的是輕度鋼材，所以重量則就比普通的混凝土施工材料較輕，雖然鋼結(jié)構(gòu)的重量同混凝土施工材料相比的話較輕，但是鋼材的密度以及強度則比混凝土大，所以也就給一些比較復(fù)雜的施工方法提供了十分便捷的條件，并且大大促進(jìn)了建設(shè)

7、行業(yè)可以向更好的方面發(fā)展。 </p><p>　　1.5、抗震性能比較好 </p><p>　　當(dāng)前，在進(jìn)行鋼材料選擇之時通常使用的是自身的重量比較輕，所以在面對地震災(zāi)害之時，鋼結(jié)構(gòu)具有較好的抗震能力。近些年來，我國的地震災(zāi)害頻繁發(fā)生，也會給我國帶來了十分嚴(yán)重的損失，所以推廣鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用有一定的必要性。這不僅僅可以減少經(jīng)濟上的損失，并且也會較大幅度降低了人員的傷亡，方便我國社會經(jīng)濟的發(fā)展。

8、 </p><p>　　1.6 、鋼結(jié)構(gòu)材料的可塑性 </p><p>　　鋼結(jié)構(gòu)材料較為獨特的優(yōu)點則是具有一定的可塑性，其可以根據(jù)業(yè)主的不同要求程度的變化，同時在生產(chǎn)塑性過程之中成本消耗極比較小，而這也是其他結(jié)構(gòu)材料沒有辦法實現(xiàn)的。而任何事物具有正反兩個方面，我們在長期使用的過程之中可以發(fā)現(xiàn)，鋼材料的耐腐性以及耐火性比較差，同時其防護(hù)成本也同其他的結(jié)構(gòu)材料相比的話也會比較高，所以在進(jìn)行施

9、工之時施工盡量要確保鋼結(jié)構(gòu)材料不會受到腐蝕，或者是降低腐蝕的程度。當(dāng)前，因為科學(xué)技術(shù)的逐漸的進(jìn)步，人們也研發(fā)出了一種新型的鋼結(jié)構(gòu)材料，此種材料將會較大大幅度的提高防火防腐性差的問題，并且也會使得在種種建筑之中得到較為廣泛的應(yīng)用。 </p><p>　　2、關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計 </p><p>　　鋼結(jié)構(gòu)的成功運用實例就是設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)建筑。精確良好的設(shè)計是確保合理有效地產(chǎn)生鋼結(jié)構(gòu)建筑的關(guān)鍵。如

10、今設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)建筑最為重要的兩個步驟就是正確地選用結(jié)構(gòu)方案、正確地估計結(jié)構(gòu)截面的高度。 </p><p>　　2.1、設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)時預(yù)先估算 </p><p>　　設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)必須要進(jìn)行準(zhǔn)確地估計、計算。估算是設(shè)計的基礎(chǔ)，對于整個建筑工程具有舉足輕重的作用，如果估算錯誤，可能會導(dǎo)致設(shè)計的重大失敗，后果十分嚴(yán)重。因而在建設(shè)時，要對其作精確的估算才可以避免出現(xiàn)錯誤。 </p><

11、p>　　比如說我國的國家大劇院，它是由法國著名建筑師保羅安德魯設(shè)計，大劇院的建筑屋面是半橢圓形，它的結(jié)構(gòu)是143mx212m，其跨度大于100m，其結(jié)構(gòu)方案選屋蓋空間結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼。然而在上機前結(jié)構(gòu)師選擇的結(jié)構(gòu)截面高度太大，其用鋼量達(dá)292kg/m3。依據(jù)美國的史密斯教授在1963年回歸分析166個完建的大跨度屋蓋，此跨度網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的用鑰量小于等于80kg/m2。 </p><p>　　2.2、精細(xì)設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)建筑的

12、整體和局部 </p><p>　　建筑設(shè)計不僅要讓外觀上看起來美觀，還要使建筑之間又相互協(xié)調(diào)的能力。所謂的鋼結(jié)構(gòu)建筑具有其結(jié)構(gòu)建筑的特殊性，同時也和普通建筑一樣具有一般性。因此既要滿足鋼結(jié)構(gòu)的特個性設(shè)計，也要滿足普通建筑之共性。因為鋼結(jié)構(gòu)具有其特殊性，一般在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)建筑的建造時，會致使部分細(xì)節(jié)的部位裸露在外或者出現(xiàn)偏差。因此設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)建筑時，一方面要力求建筑的功能和建筑的形象完美結(jié)合，另一方面工程精細(xì)化、設(shè)計復(fù)

13、雜化也更嚴(yán)苛。牽一發(fā)，而動全身，這是鋼結(jié)構(gòu)建筑的顯著特點，任何一個細(xì)節(jié)的設(shè)計、制作和完成都可能影響到整體形成與完善。有時為體現(xiàn)出鋼結(jié)構(gòu)建筑的獨特金屬感，將其部件故意暴露在外面。如此一來會增加建筑難度。所以在設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)建筑時，把握好細(xì)節(jié)至關(guān)重要。對于整個建筑來說，較高質(zhì)量的細(xì)節(jié)可以帶來更好的整體效果，展示更加美好的建筑形象于世人。 </p><p><b>　　2.3、穩(wěn)定設(shè)計 </b><

14、;/p><p>　　保證鋼結(jié)構(gòu)建筑穩(wěn)定性是設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)建筑的一個難點，單獨針對設(shè)計來說，這不是我們需要考慮的條件，然后它是日后維護(hù)工作的重點，因而在設(shè)計建筑時要重視對建筑穩(wěn)定性的設(shè)計。鋼結(jié)構(gòu)建筑失穩(wěn)包括整體失穩(wěn)與局部失穩(wěn):整體失穩(wěn)是把分析整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性作為依據(jù)來探討的，計算中可以帶入長細(xì)比系數(shù)進(jìn)行驗證:局部失穩(wěn)是因框架結(jié)構(gòu)內(nèi)的某個部零件產(chǎn)生的，它對整體穩(wěn)定性產(chǎn)生直接影響。因此在設(shè)計和整體布置鋼結(jié)構(gòu)建筑時必須要考慮到整

15、個體系和組成部分對穩(wěn)定性的要求。 </p><p>　　目前大多數(shù)按照平面體系設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)，比如常用的框架就是采用這樣的設(shè)計。從結(jié)構(gòu)整體布置解決問題，設(shè)計時增加支撐構(gòu)件以維持整體穩(wěn)定性，這樣就可以確保平面結(jié)構(gòu)不會失穩(wěn)。換句話說就是平面結(jié)構(gòu)的構(gòu)件平面外的穩(wěn)定要和結(jié)構(gòu)布置一致。另外利用平面分析架構(gòu)成的塔架等設(shè)施，也需要注意橫隔設(shè)置間關(guān)系和桿件的穩(wěn)定，保持穩(wěn)定。 </p><p>　　3、鋼結(jié)構(gòu)

16、的穩(wěn)定設(shè)計要注意以下幾個問題: </p><p>　　3.1、目前鋼結(jié)構(gòu)建筑大多數(shù)被用于跨度大的建筑，局部穩(wěn)定和整體問題維持著相對狀態(tài)，當(dāng)桿件牽涉到整體設(shè)計的時候，需要從整體穩(wěn)定來入手。 </p><p>　　3.2、對于日常的其它設(shè)計，既要考慮到結(jié)構(gòu)整體性，還要考慮到其它設(shè)計點，在實際操作中，因為結(jié)構(gòu)參數(shù)不穩(wěn)定，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)有誤差。 </p><p>　　3.3、考慮

17、建筑穩(wěn)定性時，還要考慮多方面因素，如鋼材的彈性和應(yīng)力疊加。一般建筑所使用的計算公式此時不能應(yīng)用.由于對鋼材來說，它的應(yīng)力疊加要滿足兩個條件，即結(jié)構(gòu)變形小、材料服從虎克定律應(yīng)變成正比。 </p><p><b>　　4、結(jié)語 </b></p><p>　　由此可見，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計在我國的社會經(jīng)濟發(fā)展的過程中有著十分重要的作用，我們要對其各個方面對其進(jìn)行研究探討，然后再應(yīng)用在

18、建筑施工當(dāng)中，才能促進(jìn)我國建筑行業(yè)的發(fā)展。但是，目前鋼結(jié)構(gòu)在我國施工工程中還存在著一定的不足，因此我們還需要在不斷的實踐中去改進(jìn)和完善，在符合我國當(dāng)前的國情的情況下進(jìn)行有效的發(fā)展。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]彭耀,章軍. 淺談現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計[J]. 中外建筑,2003,05:28-29. </p>