【摘要】隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展,建筑材料也在隨之不斷更新,加上可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施,人們越來越注重節(jié)能環(huán)保性材料的應用,使得鋼結構建筑得到了很好的普及,這種建筑使用的建筑材料能夠很好的滿足超高度及超跨度方面的標準要求,而且能夠對其進行循環(huán)利用,并在建筑當中實現(xiàn)功能的一體化,達到降低施工成本的目的,本文圍繞現(xiàn)代鋼結構工業(yè)建筑中的標準化設計進行討論,了解鋼結構建筑的特點,并對標準化設計當中的要點加以探討和描述。
【關鍵詞】現(xiàn)代;鋼結構;工業(yè)建筑;標準化;設計;分析
1、導言
以鋼結構作為骨架,與多種復合材料進行配合裝配而成的建筑即為鋼結構建筑,在這種建筑當中使用的材料,都能夠進行標準化、批量化以及系列化的生產(chǎn),而且具有功能強大、成本低廉、環(huán)保性能良好的特點,在不斷發(fā)展的過程中,正在逐漸取代鋼筋混凝土結構的建筑形式,在現(xiàn)代建筑領域中已經(jīng)成為了工業(yè)建筑的一種標志,而且,從某種程度上來講,鋼結構建筑能夠將國家建筑水平直觀的反映出來,因此有必要對鋼結構工業(yè)建筑中的標準化設計進行不斷的研究。
2、建筑標準化設計概述
建筑標準設計,即按照建筑工程方面的有關標準、規(guī)范、規(guī)則等設計具有通用性的建筑物、構筑物、構配件、零部件、工程設備等,繪制出附有說明書的施工圖,以此提高勞動生產(chǎn)率,推廣先進技術和促進建筑工業(yè)化的發(fā)展。第二次世界大戰(zhàn)后,蘇聯(lián)和一些東歐國家在城市建設中大量采用標準設計,對住宅、電影院、文化館以及一些小型的單層或多層的廠房,都編制了全國或地區(qū)級的標準設計圖。
3、鋼結構工業(yè)建筑標準化設計的優(yōu)點
3.1建材能夠進行循環(huán)利用
雖然我國國土資源遼闊,但從資源的人均占有率來看,我國的各項資源都非常的短缺,因此,實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有非常重要的意義,而建筑行業(yè)本身又是一項資源消耗較高的行業(yè),節(jié)能減排是現(xiàn)代建筑行業(yè)的主要發(fā)展方向,也是很多建筑設計的重點內容。鋼結構的工業(yè)建筑當中,通過標準化設計,可實現(xiàn)建材的循環(huán)利用,并可滿足綠色設計的要求,較之傳統(tǒng)形式的鋼筋混凝土結構的建筑,鋼結構的建筑不但能夠保證循環(huán)利用,確保建筑的強度要求,而且在具體施工時,不用進行建模處理,能夠有效提升建筑行業(yè)的環(huán)保性,對建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)具有至關重要的作用。
3.2能夠對建筑中的超高度、超跨度設計的要求加以滿足
鋼材與相關的同性均質體比較接近,而且強度和彈性都比較突出,與同等強度的磚石、混凝土或木材相比,鋼結構材料具有更小的密度,在受力相同的情況下,鋼結構具有較小的自重,能夠使設計當中一些超跨度和超高度方面的設計得以實現(xiàn),而且,鋼結構在結構形體上富有變化,具有較強的靈活性,能夠使建筑結構中的各項要求得到很好的滿足。
4、鋼結構工業(yè)建筑標準化設計中存在的不足
4.1耐火性能差
在正常溫度下,鋼材是一種綜合性能較強的建筑材料,但如果鋼材使用的環(huán)境溫度超過250℃時,就會對鋼材的剛度和強度造成巨大的影響,使其剛度下降至78%,強度下降至40%,在溫度達到550℃的情況下,鋼材的承載能力就會完全喪失,如果鋼結構建筑當中沒有設置相應的防火措施,一旦出現(xiàn)火災問題,容易對建筑造成巨大的損害,而鋼結構建筑當中的防火問題也是建筑領域研究的重點內容之一。
4.2存在防腐問題
如果將鋼結構材料在自然中暴露使用,非常容易對結構產(chǎn)生銹蝕作用,而眾所周知,鋼材一旦產(chǎn)生銹蝕問題,就會對其承載力造成一定的影響,同時還會影響到建筑的美觀性,所以,在對鋼結構工業(yè)建筑進行標準化設計的過程中,需要對剛才防腐方面的問題加以考慮。
5、現(xiàn)代鋼結構工業(yè)建筑標準化設計的要點分析
5.1淺析鋼結構建筑方面的構思
在對現(xiàn)代鋼結構工業(yè)建筑進行設計構思的過程中,一定要將設計的可操作性及可行性進行深入的思考,設計鋼結構工業(yè)建筑應該盡量將建筑與機構方面的構思結合起來,在現(xiàn)代鋼結構工業(yè)建筑當中,其構思主要體現(xiàn)在鋼材的靈活應用上,當然也要對傳統(tǒng)意義中的建筑構思加以體現(xiàn),因此,相關設計人員必須要與建筑的各參與方進行溝通,包括機械工程師、結構工程師等專業(yè)人員,通過多方努力,使鋼結構建筑中的構思能夠順利實施,設計人員應該對各建筑材料的特性、組成結構的形式、相關使用技術進行深入的了解,只有如此,才能使建筑構思具有較強的可行性,結合自身構思,能夠使鋼結構工業(yè)建筑獲得更加強烈的個性,使此類建筑標準化設計的順利實施得到保證。
5.2建筑節(jié)點設計
與傳統(tǒng)相識的建筑結構相比,鋼結構建筑在節(jié)點設計方面存在很大的差別,節(jié)點設計決定著設計的成敗,在鋼結構建筑當中,很多節(jié)點都是明露在外的,這種節(jié)點設計與中國傳統(tǒng)建筑當中的榫卯結構大致相同,確保這些節(jié)點設計的合理性,能夠將鋼結構建筑所具備的機構美感很好的體現(xiàn)出來,為了對鋼結構建筑自身的防火需求加以滿足,部分設計人員在對節(jié)點進行設計時,會使用一些防火設計,例如,使用防火板材將節(jié)點封閉起來,或在節(jié)點上進行防火涂料的涂刷,使用防火板進行節(jié)點處理會使鋼結構節(jié)點的美觀性受到一定的影響,而防火涂料會提升節(jié)點的防火性能,且不會對節(jié)點的連接和美觀性造成影響,因此需要在設計當中進行有效的推廣和應用。
5.3地基結構設計
在鋼結構建筑設計當中,地基結構設計是一項非常重要的內容,在對其進行設計的過程中,應該對以下內容保持注意:在具體設計以前,設計人員應該對工程所在地的地質水文條件進行詳細的勘察,明確土地的荷載能力以及建筑物造型等內容,以此為基礎,對基礎設計的形式加以確定,在設計框架結構時,為了使基礎結構具備良好的整體性,應該對交叉梁條形式的地基結構加以應用。
結論:
綜上所述,在建筑行業(yè)的發(fā)展過程中,鋼結構的建筑形式得到了廣泛的應用,與鋼筋混凝土結構的建筑相比,這種建筑形式更加環(huán)保、且施工成本不高,相關設計人員在對其進行標準化設計的時,一定要對鋼結構的優(yōu)缺點加以明確,結合鋼結構建筑的設計要點,不斷提升設計的科學性及合理性,使其鋼結構工業(yè)建筑的質量得到保證,從而推動建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻:
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作者簡介:
陳璨(1988),女,漢族,籍貫河北省保定市,碩士,工程師,結構工程。