浅谈钢结构建筑的设计

白雪峰

（内蒙古电力勘测设计院，内蒙古 010020）

随着社会的不断发展，我国的建筑行业也得到了较好的发展，建筑结构也在不停的改进和完善，其中由于钢结构有着超强的强度，并且安装和运输比较便捷，大幅度的提升了施工进度，这对我国的社会主要建设也有着重要的贡献。目前，钢结构材料在我国已经得到了很好的发展，并且我国也研发出了许多新型的钢制产品，极大的改善了钢结构的防火防腐性差的问题，目前这种施工材料在建设工程中有着广泛的应用。

1 钢结构的优点

在传统的建筑施工工艺中，我们很少涉及钢结构材料，而且由于国家政府对于钢材的使用也有着一定的限制，因此钢结构材料就逐渐的被人们放弃。但是，随着科学技术的不断发展，建筑施工水平也逐渐的提高，人们对钢结构材料也有了新的认识，而且由于我国对钢材的控制制度也逐渐的放宽，从前的“节约使用钢材”逐渐的演变为“合理使用钢材”，人们也认识到了钢结构的优点，下面我们就对钢结构的有效进行以下几点总结。

1.1 材料的强度高

钢结构材料和其他的建筑材料相比，如混凝土、砖石等都有着超强的强度，而且在进行大跨度高荷载的建筑结构中，钢结构材料有着明显优势，这主要是因为钢结构材料有着良好的塑性和韧性。在一般情况下不会出现断裂的现象，而且钢材也是抗震性较好的材料。

1.2 材质均匀

从材质上进行分析，我们可以清楚的了解到，钢结构的材质比较均匀，而且各方面都有着同向性的特点。在一定应力的作用下，钢材料也具有超强的弹性，其不容易发生断裂。因此，我们可以判断出这些材料的材质比较均匀。

1.3 钢结构制造简便

由于钢材料都是一些轻质的成材，因此进行工程施工时，加工和运输都比较便捷，而且在进行加工的过程中都是采用的机械操作，这也使得钢材的精准度大幅度的提高，并且在进行工程安装的时候，都是采用的比较简便的安装零件进行安装，有些部位还可以直接采用焊接的方法，对其进行现场施工，这不仅对建筑结构起到了较好的加固工作，也大幅度的加快了工程进度。

1.4 钢结构采用轻度钢材

由于钢结构的都是采用的轻度钢材，因此重量要比一般的混凝土施工材料轻，虽然钢结构的重量要比混凝土施工材料的轻，但钢材的密度和强度却比混凝土大得多，因此也为一些较为复杂的施工方法提供了方便的条件，也大大促进了建设行业往更好的方面发展。

1.5 抗震性能好

目前，在进行钢材料选择时都是采用的柔性结构，而且自身重要较轻，因此在面对地震灾害时，钢结构有着极好的抗震能力。而且近几年来，地震灾害频繁发生，这也给我国带来了严重的损失，因此推广钢结构的应用是很有必要的。这不但减少了经济的损失，而且还大幅度降低了人员的伤亡，有利于我国社会经济的发展。

1.6 钢结构材料的可塑性

这也是钢结构材料较为独特的优点，它可以根据业主的喜好进行不同程度的变化，而且在生产塑性过程中成本消耗极小，这也是其他结构材料无法做到的。

同样的任何事物都有正反两个方面，我们在长期使用的过程中我们可以发现，钢材料的耐腐性和耐火性较差，而且它的防护成本也比其他的结构材料要高，因此在进行施工的施工尽量要保证钢结构材料不会受到腐蚀，或降低腐蚀的程度。目前，由于科学技术的不断进步，人们也研发出了一种新型的钢材料，这种材料大幅度的改善了防火防腐性差的问题，使得在在各类建筑中的到了广泛的应用。

2 钢结构布置钢结构设计的基本原则

由于在进行钢结构有着很好的强度和稳定性，这也极大了符合现代建筑的要求，而且还有效提高了建筑工程结构的质量。不过在进行结构设计时，应该有着一定的基本原则：在进行钢材使用设计时，要尽量节省钢材，减少钢材结构的重量，尽可能的缩短制造安装时候，而且要尽量保持耐久性，而且进行结构施工的时候，还要多注重建筑的美观，并且还要从经济实惠的角度上对其进行思考，只有这样才有利于我国的建筑行业的发展和进步。

在钢结构梁柱工程施工中，为了提高梁柱系统的稳定性，施工人员就采用普通的 体系结构对其进行施工。其中在对梁结构进行施工的时候，施工人员是采用H形截面钢梁，而柱结构则是利用的焊接箱型钢，从而将整个建筑结构施工体系设计成为一个刚性框架结构，整个建筑结构的竖向荷载就有梁、板、柱这3个钢结构体系来承担，从而有效的提高了钢结构建筑的稳定性和可靠性。

根据相关数据表明，钢结构抗剪系统在建筑结构的水平荷载和地震力的作用下，其钢结构体系的刚度比较弱，这就使得该钢结构建筑体系的整体结构质量受到了一定的影响，因此为了保证建筑结构的稳定性，施工人员就要在钢结构体系的中部设置钢筋混凝土剪力墙，来抵抗水平荷载对建筑结构的冲击。

在钢框架建筑结构施工过程中，由于抗剪系统在使用的过程中所受的荷载除了竖向的压力以外，还有着水平荷载的作用，施工人员在对钢结构建筑进行设计的时候，在钢框架剪力墙进行施工是除了采用住下独基的施工方法以外，还要利用筏板基础。

3 钢结构在住宅上的设计应用以及推广

3.1 结构自重轻

根据比较，相同的建筑造型，6层钢结构住宅重量仅相当于4层砖混结构住宅的重量。建筑总质量小，地震力效应小，且延性好，相应抗震性能优良。历次大地震灾害资料对比都说明了这一点。

3.2 材料各向同性

符合力学假定，提高了设计精度。

3.3 易于保证质量

由于工厂化加工制造，精度高，易于保证质量，与混凝土相比，更符合结构设计要求。同时施工速度快，工期缩短 40%以上，可使建筑物更早的投入使用，提早产生效益。

3.4 减少污染，费用低

在设计中由于业主的要求，经常要进行变更，采用钢结构较易配合变更。施工时干式作业减少了对环境的污染，且构件运输方便，费用低。

3.5 可提高层间净高

可在梁腹板处开孔走管道，不像混凝土结构在梁底通过。因此，在楼层高度一样的情况下，采用钢结构可提高层间净高。

4 结语

由此可见，钢结构设计在我国的社会经济发展的过程中有着十分重要的作用，我们要对其各个方面对其进行研究探讨，然后再应用在建筑施工当中，才能促进我国建筑行业的发展。但是，目前钢结构在我国施工工程中还存在着一定的不足，因此我们还需要在不断的实践中去改进和完善，在符合我国当前的国情的情况下进行有效的发展。

[1]王春雷，贺辉.现代钢结构建筑设计的特点及问题分析[J].黑龙江科技信息，2008（04）.

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