关于现代钢结构建筑设计的论析论文_黄亮

关于现代钢结构建筑设计的论析论文_黄亮

摘要:当前国内的建筑结构形式主要为混凝土结构与钢结构,其中钢结构是一种利用钢铁与新型材料相互结合使用而形成的新的建筑结构形式,在公共建筑、标志性建筑以及临时性建筑中具有广泛的应用。因此,本文对现代钢结构建筑的特点、发展前景及设计要点进行探析。

关键词:现代;钢结构;建筑;设计

引言:

近年来,以钢结构为主的设计空间形式是当前时代发展的潮流,并且与传统的砌体设计、钢筋混凝土设计以及木结构设计相比都有着较大的差别。总的来讲,钢结构对于现代化的建筑设计有着至关重要的影响。

1、现代钢结构建筑的特点

1.1钢结构建筑高度和跨度有着较好的效果

钢材作为一种各项属性都近乎均匀的材料,有着许多优点,如重量轻、强度大和弹性模量高等。与传统的木质材料、砖石等相比,钢材有着更好的韧性,在高度和跨度方面也有着超越前者的性能。对钢结构进行使用的建筑,能够有更好的灵活性,截止到目前,世界上已建造出1000-4000m高度的建筑和超过1000m跨度的建筑 ,另外,钢材料还能与其他材料进行组合使用 ,使建筑能够有更好的综合性能。如将钢材料和膜进行组合使用,可以使得跨度得到进一步的提高,进而达到建筑品质的提高。

1.2钢结构建筑有着较高的预工程化程度

目前,我国建筑工程化程度有了很大的提高,这是由于我国现代钢结构建筑都采用统一的材料和组件并进行统一标准,对于施工时要用到的建筑组件的各个方面都有了一定的互换性和通用性,从而使得建筑配件的生产规模不断加大,实现了加工和安装一体化,提高了其预工程化程度,并使得建筑成本得到了大幅度的降低,节省了时间。

1.3钢结构建筑促进了绿色建筑的发展

我国虽然地域辽阔,但是资源较为缺乏,绿色节能建筑的发展也就成为了必然趋势。钢材由于其本身的强大度、效能高且能循环使用的优越性,凸显了其节能环保的绿色生态建筑理外,钢结构建造的建筑也有着许多的优点,如钢结构建筑墙体不需要昂贵的维护费用;能够确保建筑内的温度是常温,相较于传统建筑,其能够使得能源节省几乎一半。

2、钢结构行业发展前景

钢结构用途广泛,尤其在建筑领域,钢结构建筑优势显著。我国钢结构年产量中约55%应用于建筑行业,包括钢结构厂房、高层钢结构、钢结构公共建筑和多层钢结构。随着人工材料成本上升以及新材料的应用,钢结构住宅也将逐步推广开来。政策鼓励并支持钢结构行业业发展,钢结构建筑产业早已被列入《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》、《国家优先发展的高技术产业化重点领域指南》,是我国重点支持的产业之一。

3、现代钢结构建筑设计要点

3.1钢结构防火设计

钢材作为一种非燃烧材料,有着较低的耐火性,一旦突遇建筑发生火灾的情况,建筑中钢结构就会由于受高温的影响,而使钢材的刚度和强度大大削弱,严重时甚至会全部丧失。因此,火灾对钢结构建筑有着很大的影响,如若不注重对钢结构的防火处理,那么当火灾发生时,就会使得建筑物受到严重的损坏,在对建筑物钢结构进行设计时,为了能够对钢结构的耐火度进行提高,可以采用保全板这种新型的防火材料,其的耐热性较好,能够防止建筑物的损伤。除此之外,必要时还可以在钢结构上涂上一层防火的涂料,为了设计的美观,可于钢结构暴露的部位涂上装饰性的漆料,这样就能同时达到美观与实用的效果。

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3.2钢结构的防腐设计

由于钢结构受自然力的影响而产生老化的现象十分普遍 ,因此 ,在对钢结构建筑进行设计时,对于钢结构的防腐要给予高度的重视。钢材本身的性能特点决定了其在长时问受到风吹日晒等自然力的侵蚀作用下就会发生承载力下降的现象,同时还会影响到钢结构建筑物的美观。一般有两种方法来提高钢结构的防腐能力:选取防腐性性能较高的钢材料进行使用,但我国很少有这类新型的高防腐性的钢材,其成本也是很客观的,在建筑设计中也未得到普遍的应用;将防腐涂料涂在钢结构上,对于防腐涂料和防火涂料的涂刷,其要求各不相同,要想使防火、防腐材料的性能达到最佳,就必须严格按照要求来进行涂料的涂刷。当然,由于我国目前在这方面的研发还较少,性能较好的防腐涂料也需要进口,因此我国还需要加大对其的探索研究。

3.3噪音和室温的控制

目前,主要采用吸声的材料和吸声结构来对钢结构建筑的音质和噪声进行控制。钢材料有较好的导热性,如果不对建筑钢结构进行处理,就会造成冬冷夏热,使建筑的舒适度受到影响。为此,人们要对钢结构建筑的保温处理给予高度的注意。可以在钢结构建筑外围设置吸热较好的外围结构,把一部分的热量导入室内。另外,可以扩大窗户的面积,让热量通过窗户进入室内,被室内的表面吸收,达到保温的效果 。

3.3.1吸音问题

在一些建筑大厅中,尤其是在音乐厅中顶棚反射板增加的反射声几乎同时到达听众的双耳,缺少侧向反射带来的围绕感。在这类建筑的设计中,需要综合考虑材料的使用,包括吸声性能以及装饰性、强度、防火、吸湿、加工等多方面。目前广泛地应用于音质设计和噪声控制中的解决途径是吸声材料和吸声结构。

3.3.2隔音问题

在当前城市人口密集化程度越来越大的今天,各种噪音污染为题愈发严重。为了能够还人们一个清静的生活空间,加强噪声污染的防治与治理已经成为建筑声学重要的组成部分。噪声规划、噪声控制等理论也逐渐演化开来。人们可以听到的声音都属于声环境范畴。人们可以听到谈话、鸟鸣、音乐、泉水叮咚、歌声等;但也能听到吵闹、机器轰鸣、车辆的轰鸣等噪声。但主要是有安静要求的房间,如录音室、演播室、旅馆客房、居民住宅卧室等建筑对隔声隔振要求非常高,需要专门的声学设计。对于旅馆、公用建筑、民用住宅人们对安静的要求也越来越重视。并尽量靠近声源,会提高隔声效果。一般隔声间外墙使用隔声性能较好的材料或结构,如砖、混凝土、纸面石膏板墙等,观察部分使用隔声窗,进出部分使用隔声门或吸声迷道等。

3.4从实际出发满足建筑使用要求

建筑中采用钢结构是时代发展的必然趋势,但是还是得注意,钢结构单单发挥着为建筑本身服务的作用,只是建筑物中的承重部分。没在设计过程中遵循建筑物设计的一般规律,发挥钢结构本身的特点和优势,要首选考虑其设计原则满足业主的使用需求。禁止忽略建筑的舒适性、实用性和安全性,防止为了突出其特色而使其失去在建筑市场的稳固地位。

结束语:

总而言之,钢结构建筑设计应根据具体条件的不同而有所侧重, 一个好的建筑设计,必须做到形象构思与结构构思的一体化。钢结构建筑的科技含量很高, 结构本身往往就是建筑表现钢结构的表现与工艺不仅是实现形象构思的必要手段, 而且对建筑形影响极为显著, 这就决定了结构构思是形象构思成功与否的关键所在。

参考文献

[1]李玉明.现代钢结构建筑设计要点刍议[J].建筑?建材?装饰,2016,

[2]冀俊飞.浅析现代钢结构建筑设计[J].建筑工程技术与设计,2016

[3]兰成.关于现代钢结构建筑设计的探讨[J].建筑工程技术与设计,2017

[4]柳晓华.陆和清.论现代钢结构建筑设计[J].住宅与房地产,2016

论文作者:黄亮

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第5期

论文发表时间:2018/6/29

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