鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用

連晨彤

煙臺(tái)飛龍集團(tuán)有限公司

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用

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建筑的鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)對人們生活居住和辦公效果有著非常大的影響，并且決定了建筑使用功能和特點(diǎn)的展現(xiàn)。但是，受限于各種各樣的現(xiàn)實(shí)條件，鋼結(jié)構(gòu)的施工存在著一些問題需要注意和解決。所以，工程人員對于超高層建筑的具體施工技術(shù)的掌握，對于施工的進(jìn)程和建筑的質(zhì)量有著重要的影響。本文對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用進(jìn)行了簡單分析，希望對將來的工程建設(shè)工作提供參考。

鋼結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；現(xiàn)代建筑；應(yīng)用

1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用優(yōu)勢

1.1 鋼結(jié)構(gòu)的塑性及韌性較好

鋼結(jié)構(gòu)具有較好的塑性與韌性具體指的是，鋼結(jié)構(gòu)建筑會(huì)在負(fù)載、超載嚴(yán)重的情況下，對作用力重新分配使應(yīng)力變化幅度平緩，防止鋼結(jié)構(gòu)斷裂現(xiàn)象的發(fā)生。這一特性也使鋼結(jié)構(gòu)建筑具有良好的抗震效能。在地震發(fā)生的過程中鋼結(jié)構(gòu)建筑通過自身發(fā)生塑性形變和彈性形變，一定程度上吸收了地震所帶來的力的破壞，達(dá)到了一定的抗震性目的。經(jīng)過與多種建筑材料對比，全鋼結(jié)構(gòu)的建筑抗震性具有明顯的優(yōu)勢，保護(hù)效果最好。

1.2 鋼材的質(zhì)地比較均勻

鋼材料因?yàn)槠洳牧献陨淼男阅芎驮诹W(xué)計(jì)算方面具有的假定十分符合，與此同時(shí)，鋼材內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)接近各項(xiàng)的同性，鋼材質(zhì)自身的波動(dòng)范圍比較小，在建筑用材中，屬于理想的彈性材料，并且在一定的受力幅度范圍內(nèi)，其屬于有著完全彈性的材料，工程力學(xué)計(jì)算結(jié)果和實(shí)際的受力狀態(tài)也比較符合，因此具有優(yōu)勢。

1.3 鋼結(jié)構(gòu)建筑需要的施工周期比較短

眾所周知，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相比較其他的建筑工程，受環(huán)境、氣候的影響較小，它主要是在工廠內(nèi)部加工完成，再送到建筑場地直接組裝即可完工。這也就決定了它的施工相比較其他建筑所需工期較短，對施工場地周邊環(huán)境的影響也最低，符合文明施工的要求。而且鋼結(jié)構(gòu)在加工、組裝的過程中，大部分依靠機(jī)械加工完成，這也從根本上決定了其施工速度較快，同時(shí)對施工場地以及施工人員要求較少，對工期比較緊張的建筑工程來說，具有明顯的優(yōu)勢。鋼結(jié)構(gòu)建筑大量的自動(dòng)化生產(chǎn)，有效的降低了人工成本，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1.5 鋼結(jié)構(gòu)符合我國綠色環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展政策

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在我國的現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中具有較強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢，其主要原因就是符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。鋼結(jié)構(gòu)本身就是一種可循環(huán)利用的材料，在施工的過程中出現(xiàn)的廢料都可以回收再利用，減少了資源浪費(fèi)情況的發(fā)生；鋼結(jié)構(gòu)建筑在施工的過程中應(yīng)用到的水泥、砂石等材料十分有限，這從根本上改善了施工現(xiàn)場臟亂差的施工環(huán)境，有利于實(shí)現(xiàn)文明施工，同時(shí)也有利于保護(hù)周邊環(huán)境，減輕了因施工對周邊環(huán)境的破壞。同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)有毒氣體的排放量比較其他建筑材料的排放量要小很多，保護(hù)人體的健康，也更加綠色環(huán)保。綜上所述，都表明鋼結(jié)構(gòu)建筑符合我國綠色建筑、綠色施工要求，同時(shí)也有利于降低施工成本，使企業(yè)獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2、現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

2.1 防火保護(hù)設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)雖然有較高的熔點(diǎn)，但在高溫情況下，鋼結(jié)構(gòu)不可避免地會(huì)發(fā)生一些物理和化學(xué)性質(zhì)的變化，所以，火災(zāi)對鋼結(jié)構(gòu)建筑的負(fù)面影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)比想象的大。當(dāng)溫度達(dá)到400℃時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和可承載壓力就會(huì)降低到平時(shí)的二分之一，一旦溫度達(dá)到600℃，那鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本遭到完全破壞，失去所有的強(qiáng)度和剛度。所以，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮火災(zāi)情況，對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行防火保護(hù)。對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行防火保護(hù)能有效地提高鋼結(jié)構(gòu)的耐火性，延長鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中堅(jiān)持的時(shí)間，降低火災(zāi)對鋼結(jié)構(gòu)建筑的破壞，同時(shí)也能避免火災(zāi)引起的二次危害。

2.2 防腐保護(hù)設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)的防侵蝕性一直以來都是建筑行業(yè)致力研究的課題。隨著建筑使用時(shí)間的增加，鋼結(jié)構(gòu)不可避免地會(huì)暴露于室外，經(jīng)過風(fēng)雨等自然力的侵蝕必定會(huì)發(fā)生老化和生銹，不僅建筑的美觀度會(huì)受到影響，其穩(wěn)定性和安全性也會(huì)大大降低。為了解決這類問題，各種鋼結(jié)構(gòu)防腐材料應(yīng)運(yùn)而生。在鋼結(jié)構(gòu)表面涂抹防銹、防腐，以及防火蝕涂料是當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最常見的做法之一。

2.3 污染防護(hù)設(shè)計(jì)

噪聲污染、光污染等是在建筑中較為常見的污染。噪聲污染就是建筑中的各種噪聲由于建筑結(jié)構(gòu)的隔音效果不好而導(dǎo)致的噪聲傳播以及建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理導(dǎo)致的立體聲音圍繞效果不佳；光污染是指建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理導(dǎo)致光線影響居民的正常生活，除此之外，不合理的設(shè)計(jì)還會(huì)導(dǎo)致熱輻射無法有效進(jìn)入室內(nèi)。

3、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用

伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和時(shí)代的不斷地進(jìn)步，我國各大中小城市的高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如雨后春筍般拔地而起。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于自身強(qiáng)度較高，并且和混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較，其截面的面積比較小，因此有效的擴(kuò)大了建筑實(shí)際的使用面積。鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物進(jìn)行比較，其高層的鋼結(jié)構(gòu)所有的主體截面，比高層的混凝土結(jié)構(gòu)的主體截面要少一半，由于鋼結(jié)構(gòu)自身路所有的重量較輕，大約是混凝土結(jié)構(gòu)的二分之一，其結(jié)構(gòu)自身的重量較小。因此，可以有效減少對于地震作用的響應(yīng)，并且也可以減小結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)力。與此同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)適應(yīng)高層建筑的科學(xué)研究、設(shè)計(jì)以及各項(xiàng)配套等要求，具有良好的應(yīng)用空間各發(fā)展前景。目前，在我國不少的大中城市中，很多大型的高層建筑使用的都是鋼結(jié)構(gòu)的建筑模式，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明，其獲得了不錯(cuò)的效果，并得到了多方的肯定與認(rèn)同，如大家所熟悉的中央電視臺(tái)的辦公樓，就屬于比較典型的一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)建筑。

總而言之，雖然鋼結(jié)構(gòu)建筑有著種種優(yōu)點(diǎn)，但是我們也應(yīng)該清楚地認(rèn)識(shí)到，其并不是適用所有建筑施工情況。傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑與鋼結(jié)構(gòu)建筑相比有著明顯的不足，可就現(xiàn)在的建筑實(shí)際情況而言，我們還不能完全放棄混凝土結(jié)構(gòu)的建筑方式。但相信，在不久的將來，鋼結(jié)構(gòu)建筑將會(huì)克服一切缺點(diǎn)，成為最為主要的建筑結(jié)構(gòu)模式。

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