浅谈当前钢结构建筑设计分析

摘要：随着我国大规模基础设施建设和城市化进程的不断加快，房屋建筑行业得到了快速的发展。在最近今年来，集材料回收利用率高、对环境的破坏和污染小、符合可持续发展战略等众多优点于一身的钢结构建筑得到了快速的发展，成为当前一种主流的建筑结构。而钢结构在发展过程中也面临着一些问题，本文将就当前钢建筑设计过程中存在的一些问题进行相关地介绍，并针对相关的问题提出一些解决的措施。

关键词：钢结构；建筑设计；优点；问题；对策

中图分类号：TU2文献标识码： A

引言

钢结构建筑是一种以钢材作为建筑结构的骨架、以保温材料作为墙体的一种建筑形式。钢结构相对于传统的钢筋混凝土结构来说具备很多的优点：其回收利用率高、对环境的污染和影响较小、建筑的自重小等使其越来越受到人们的欢迎，对传统的建筑设计理念带来了很大的冲击。

一、钢结构建筑的优点分析

1、建筑的建设成本进一步降低

钢结构建筑模数的协调统一的标准进一步实现了建筑工业化的大规模生产，使得建筑的预工程化大大提高。钢结构建筑中很多建筑的构配件以一定程度上可以通用和互换，推动了钢结构在材料加工到部件装配过程中的一体化进程，使得建设的成本大大降低。

2、满足了超高层建筑和大跨度建筑的结构要求

相比于传统的砖混结构和钢筋混凝土结构来说，钢材的自重得到了大大的降低同时结构的强度得到了明显的提高，非常适用于超高层建筑和大跨度建筑的结构体系之中。目前在新建的一些超高层建筑和大跨度建筑结构之中钢结构得到了越来越多的应用，我国的奥运会主体育馆“鸟巢”以及世界上最高的建筑迪拜塔等都采用的是钢结构体系。

3、钢结构建筑的环境效益好，资源可进行回收利用

钢结构建筑在施工的过程中不会产生太大的噪声和粉尘，对于周边的环境保护具有很大的作用。同时钢材相对于砖混结构和钢筋混凝土结构来说，是一种高效能的材料。此外，在钢结构建设过程中产生的废料均可以回收，可以实现资源的循环利用，提高资源的利用效率。

二、钢结构设计过程中存在的问题及对策

1、防火问题及对策

火灾对于钢结构建筑可以产生毁灭性的破坏，钢材虽然本身不能够燃烧，但是其耐火性能比较差，在外界温度达到400摄氏度时其强度就会下降到常温下的一半左右，而当温度达到600摄氏度时，其强度和刚度基本全部丧失，因此如果在钢结构设计过程中如果不考虑防火设计，将会给钢结构带来严重的破坏。在以往钢结构火灾破坏中主要是由两个方面的原因导致的：一是防火结构设计在火灾中没有达到规定的耐火时间，二是建筑设计过程中应用的防火材料满足不了建筑防火等级的要求。

在进行钢结构设计的过程中，要充分重视意识到防火设计的重要性。钢筋混凝土结构比较容易解决防火问题，而在钢结构的防火设计过程中则需要考虑更多的因素。目前在进行钢结构防火设计的过程中通常采用以下两种措施：一是采用新型的防火板――保全板；二是在一些比较容易发生火灾的部分涂刷防火涂料。此外，在才进行防火材料的采购和施工过程中要加强对材料质量的检测，确保满足结构防火等级的要求。

2、腐蚀问题及其对策

钢结构的一个重要的缺点就是钢材在使用的过程中由于受到雨水等自然环境的影响而发生锈蚀，继而使得钢结构的强度降低，不仅建筑的外观受到很大的影响，使整个钢结构建筑的安全性受到影响。钢材的腐蚀问题已经成为当前钢结构进一步发展过程中一个重要的制约因素。

目前进行钢结构防腐做常用的措施是采用新型的防腐和构造材料。设计人员在进行设计的过程中需要对钢材的这一特性进行充分的考虑，比如在钢材的表面涂刷防锈涂料。当前的防锈涂料一般都是油漆类。目前的防锈涂料一般都是先刷一层底漆，然后依据建设方的要求来粉刷面漆。同时，防锈涂料的质量对于钢材防腐的效果也有着重要的影响。因此在施工的过程中不仅仅要对防腐涂料的涂刷工艺进行控制，还要加强对于防锈涂料质量的检测，以满足结构的防腐设计要求。

3、建筑结构中的保温和降噪问题及其对策

外界环境主要从两个方面来影响建筑物的热环境，一是热量透过门窗辐射进入室内被室内的表层吸收，提升了室内的温度；二是热量被建筑的外部围护结构吸收后通过热传导的形式进入到室内。随着新型玻璃的使用，建筑的保温与采光之间的矛盾已经基本上得到了解决。目前对于保温措施的研究主要集中于建筑的围护结构上。通常钢结构的保温设计采用以下两种方法：一是采用新型的保温材料来提高建筑物的保温性能，比如在的外部结构层采用高效反射的新型保温材料来对阳光进行反射，从而达到保温隔热的效果或者是利用新型的墙体材料来增强建筑物的保温性能；二是通过结构构造来进行保温设计，比如在进行墙体设计的过程中，注重保温层的设计来增强建筑物的保温效果。

在钢结构设计过程中要需要考虑建筑物的噪音和隔音问题，随着人们生活水平的提高，人们更加注重自己私人空间，隔音和降噪是一个重要的环境指标，因此需要通过一系列的措施来降低建筑物使用过程中的噪音影响。目前广泛采用的降噪措施是采用吸声材料或者是吸声结构。在钢结构设计过程中最常用的吸声材料有岩棉、多孔棉等，引起结构多空而具备良好的吸声性能，由于空气的粘滞力使空气分子与材料的孔壁进行摩擦，进而使声能转变成了热能，达到了降低噪音的目的。二是采用吸声结构，比如在设计过程中采用穿孔石膏板吊顶，就能达到很好的吸声降噪效果。

三、结语

随着我国房屋建筑行业的快速发展，钢结构在一些超高层建筑和大跨度建筑中得到了越来越多的应用。钢结构自重轻、强度高、对环境的影响比较小、在建设过程中可以实现资源的回收利用，这一系列的优点使得钢结构建筑在未来有着广阔的发展前景，同时，在进行钢结构建筑设计的过程中，要处理好诸如防火、防腐蚀等一系列制约钢结构建筑发展的问题，使得钢结构建筑在未来的建筑行业发展中可以得到更多的应用。

参考文献：

[1]祝耀林,程碧钱,何邦洲.浅析现代钢结构建筑设计[J].民营科技,2009,08:179.

[2]吴爱民,苗业,崔巍.我国钢结构建筑设计研究初探[J].低温建筑技术,2001,02:18-19.

[3]高志岭.现代钢结构建筑的设计分析[J].中国建筑金属结构,2013,20:17.

[4]罗达武.建筑设计中钢结构建筑的美学表现[J].四川建材,2006,06:65-66+68.

[5]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,2008,04:228.

[6]曹立伟.现代钢结构建筑设计问题优劣浅析[J].民营科技,2011,07:290.