我国建筑钢结构设计规划及发展

摘要： 发展钢结构建筑有利于实现国民经济可持续发展，近10多年来钢结构发展很快，但钢结构应用范围涵盖面与发达国家相比还相差甚远，中国是建筑业大国，国内、国外的建筑市场十分广阔。如何扩大钢结构应用范围，是建筑、结构工程师在建筑业可持续发展的“后建筑时代”也就是低碳、节能、环保建筑中所面临的继承和创新的挑战。我国钢结构大量在建筑工程中应用可以说是从广州新白云国际机场开始，发展到今天在许多航站楼、会展中心、体育场馆、奥运场馆、工业厂房、高层建筑直至现在的高铁站房。本文对此展开一个阐述。

Abstract： In recent 10 years， the steel structure has developed rapidly， and the development of steel structure building is conducive to the realization of the sustainable development of national economy， but the scope of steel structure's application is far behind the developed countries. China is a country which both the domestic construction market and overseas construction market are all broad， with construction industry as the major industry. How to expand the application scope of steel structure is a challenge for architectures and structural engineers in the "post construction era" of sustainable development of the construction industry. The "post construction era" is a low carbon， energy saving， environmental protection and construction. The application of steel structure in our country begins at the Guangzhou Baiyun International Airport， has developed in many categories， as terminal building， exhibition centers， stadiums， the Olympic venues， industrial buildings， high-rise building and even High-speed Rail station. The paper will expound the issues related to the application of steel structure.

关键词： 建筑；钢结构；工程；实践；设计；体系；实用

Key words： construction；steel structure；construction；practice；design；system；utility

中图分类号：TU973 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）08-0162-02

1 概述

上海世博会展馆的建设，对建筑、结构业内人士来讲是一个“万国建筑博物馆”，几乎所有的展馆均采用了钢结构，创造出了千姿百态形态各异的建筑风格，也说明钢结构可以设计出建筑艺术精品。作为低碳环保的绿色建筑，钢结构建筑理应为构建资源节约型、环境友好型社会发挥更大的作用。与钢筋混凝土结构相比，钢结构具有自重轻、强度高以及施工快等优点，因此，随着国家经济建设的发展，在大跨度空间、多层以及小高层住宅领域中，应用钢结构产品的的领域不断扩大。从西气东送、西电东输、南水北调、青藏铁路、2008年奥运会场馆设施、钢结构住宅、西部大开发等建设实践来看，一个发展建筑钢结构行业和市场的势头正在我国出现。

2 改变传统理念，提高设计水平

在上世纪80年代以前，设计单层厂房和多层厂房时，往往很自然的会不加思索的采用钢筋砼结构，屋面结构体系采用预应力薄腹梁、大型屋面板。随着钢产量不断增加，门式刚架重量轻、建设周期短、造价与钢筋砼结构基本相同等的优越性被人们逐步接受。但多、高层钢结构商住房由于深层次原因，推广还是困难重重。

钢结构在建筑领域的发展势在必行，钢结构一方面要得到人们的认知，更重要的是提高从业人员的设计水平和学术交流。现在有一些建筑、结构设计工程师对钢结构体系概念并不清楚。都是由建筑师在既定的建筑方案基础上进行设计与计算。结构体系选择的优劣直接影响结构的经济性、合理性。现在设计院的结构工程师习惯于“平法表示”，对钢结构来讲，节点构造和钢承板铺设方向对结构影响和楼板平面刚度尚不够重视。节点构造在结构体系中无论对结构功能和用钢量都占有重要地位，也直接影响造价，在设计图中节点构造至少要提供刚接、铰接的标准节点，只要图示清楚就可以由制造厂在深化设计中完成。

随着城市的快速发展，新的建筑不断涌现，这些工程是由多专业交融在一起，业主、设计、施工盘根错节，要创建一个好的、经得起时间检验和历史记忆的建筑工程恐怕为数不多。

中国是一个建筑业大国，无论在建筑设计、结构设计和施工水平在60年代的“十大建筑”和我国援外的大型公共建筑和高层建筑都曾经走在世界前列，引起世界关注。而现在建筑业大发展时代很多城市地标建筑成为外国建筑师在中国的试验场所，但并非完美，却对中国钢结构的设计和施工发展拓宽了视野，推动了钢结构行业的快速发展。

现代建筑钢结构设计应体现钢结构的属性和行之有效的时代特征的艺术品建筑。深厚的控制能力，秉承错综复杂的工艺技术，创造性的设计与精湛的施工工艺相结合。

3 施工图设计

根据工艺、建筑要求及初步设计等，并经施工设计方案与计算等工作而编制的较高阶段施工设计。施工图作为方案设计的后续，其使得建筑设计作用更加贴近生活和施工。因此，要求设计师要加强对生活的体验以及对建筑规范的透彻理解。通过一年多对大量施工图的设计，屋面排水和节点大样是施工图设计的难点所在。如：在设计地下车库以及人防工程的时候应当加深对《高层建筑防火规范》的理解，提高对楼梯梯阶净高的认识，以及布置的卫生间一定要满足人性化的需要等。

4 施工图详图设计绘制

钢结构设计制图作为钢结构工程的基础和指导，对钢结构工程的质量和进度有着直接的影响。钢结构制图从内容和形式上分为钢结构设计制图阶段划分和深度、绘制钢筋结构设计图以及绘制钢结构施工详图等。

钢结构详图的绘制工作是为钢结构的制作与安装提供准确、完善、美观的图纸资料。施工图按系统的划分，可分为单跨厂房和多跨厂房；单跨厂房又可分为：钢柱及柱间支撑系统、吊车梁系统、屋面系统及墙面系统等不同的系统。多跨厂房中：钢柱及柱间支撑系统或墙面系统以“列”为单位，吊车梁系统或屋面系统以“跨”为单位进行系统划分。施工图详图应包括：建施图、结施图、水施图、电施图、总平图、消防总平图等。建施图包括：图纸目录、建筑总说明、系统（平面、立面）图；结施图包括：图纸目录、结构总说明、系统（平面、立面）结构布置图及相应构件详图。

5 总评规划能力

只有通过工程实践才能更深刻地理解规划的知识并具备一定的动手能力。此外，努力多了解钢结构设计理念动态和走向，努力寻求设计师与投商的完美结合以便于与甲方沟通。作为设计师，首先应通过国家现行规范和当地政府规定的容积率以及建筑密度等来宏观控制；其次，作为一名成熟的设计师，还应当能确定基本柱网，选定建设风格以及贯通消防通道和小区路网等。

6 设计资料存档

除锻炼业务素质之外，还要注重与甲方的沟通，与同事的配合以及与施工方的交流。设计作为一项贯穿工程始末的工作，我们应当努力做好以下几点：①培养自身业务能力以及增加对设计各环节的熟练度，多思考多吃苦以提高工作效率；②与同专业同事之间营造你追我赶的氛围，要有不学习不上进就会被淘汰的意识；③加强与公司内部各设计人员之间的合作，多沟通多配合从而充分挖掘集体的潜力。

参考文献：

[1]杨兵.轻型钢结构节点板三维设计方法的研究[D].河海大学，2002.

[2]曾裕林.空间网格结构计算机辅助设计系统研究[D].湖南大学，2003.

[3]李顺新.基于面向对象技术的钢结构标准件设计系统的研究与开发[D].武汉科技大学，2004.