建筑行业知识 钢结构建筑设计

随着我国经济的不断发展,人们生活水平的不断提高,对生活硬件的要求包括对住房或娱乐场所的建筑要求越来越高,而钢结构建筑的发展在很大程度上满足了人们的这种需求。

钢结构建筑也被广泛的应用于建筑行业,包括工厂厂房的建筑、民用住宅的建筑和公共场所的建筑等。下面小编为大家介绍有关钢结构建筑设计的相关知识。

关于钢结构建筑设计的思考要点： 　　

一.现代钢结构的建筑特点 　　

1.预工程化程度高，建设成本降低，工期缩短钢结构建筑模数协调统一标准实现了建筑工业化大规模生产，提高了建筑预工程化，使不同材料、不同形状和不同制造方法的建筑构配件具有一定的通用性和互换性。同时钢结构建筑的预工程化使材料加工和安装一体化，大大降低了建设成本；并且加快了施工速度，使工期能够缩短40％以上， 从而加快了房地产开发商的资金周转速度，使建筑能更早投入使用。 　　

2.建筑与结构的设计与功能一体化,使建筑更富有功能化在钢结构建筑中，结构成为形象构成的重要因素，结构的形体，构件，节点从很大程度上导致并制约着建筑的形象。建筑与结构的设计与功能只有做到一体化，才能使建筑更富有功能化以便随后的各个设计环节进行下去，创造出技术与艺术融为一体的钢结构建筑。 　　

3.钢结构建筑能够满足超高度和超跨度的要求钢材组织均匀，接近于各向同性匀质体 ，强度高，弹性模量亦高。其密度与强度的比值远小于砖石，混凝土，木材，在同样受力情况下钢结构自重小，从而可以做成跨度较大和高度较高的结构以及灵活的结构形体。

4.原材料可以循环使用，有助于环保和可持续发展 　　

a.该类型住宅采用全封闭式保温隔热防潮系统，温度变化小，热损失低。不论冬夏，都具有舒适的居住环境。室外0 摄氏度时，室内仍可以保持 17 摄氏度以上；在室外温度达到30 摄氏度的情况下，室内温度仅为 21 摄氏度左右。 　　
b.与砖混结构住宅相比，可节能 60％以上，冬夏季空调设备可节约耗电 30％以上，结构的废旧利用为100％，与砖混结构比较，同样楼层净高条件下，钢结构维护墙体面积小，节约空调所需能源，减小维护费用。 　　

二.现代钢结构中建筑设计所面临的问题 　　

1.钢结构中建筑设计的防火问题 　　

火灾是对钢结构建筑的最大危害，钢材虽为非燃烧材料，但钢不耐火，温度为 400 度 时，钢材的屈服强度将降至室温下强度的一半，温度达到 600 度时，钢材基本损失全部强 度和刚度，因此当建筑采用无防火保护措施的钢结构时，一旦发生火灾，很容易使建筑损坏，因此建筑的构造防火问题一般在钢筋混凝土结构上较易解决，而在钢结构建筑上则需考虑更多的因素，

以下为两种常用防火措施：

a.采用进口的新型防火板 —保全板；

b.根据钢结构的部位不同分别采用厚型或薄型的防火涂料，并在露明部位加涂装饰漆。 　　

2.钢结构中建筑设计的防腐问题： 　　

钢材如果长时间暴露在室外受到风雨等自然力的侵蚀，防腐问题也是钢结构建筑设计需要解决常见问题，目前的做法主要是采用新型防腐和构造材料。在实际建筑设计中设计人员在遇到钢结构建筑中对所设计的建筑都做出特别的要求，比如涂刷防锈涂料，防火涂料属于油漆类。防火涂料一般做法为先刷红丹防锈底漆两度，再刷钢结构面漆两度（面漆颜色由甲方定）。另外对钢结构建筑的钢结构构件施工也有确定的要求，比如构件出厂前涂红丹防锈底漆一道；钢结构安装调整后，将其清洗干净，然后再刷一度底漆，两度面漆。然而现在虽然有各种不同类型的防腐涂料但较为有效的防腐涂料还需外国进口，我想随着中国综合国力的增强，中国将会生产出更优秀的新型防腐涂料。 　　

3.钢结构中建筑物理问题：　　

保温 　　

外部环境对建筑的热辐射主要从两个方面影响建筑的热环境：一是透过窗户进入室内并被室内表面所吸收，产生了加热的效果；二是被建筑的外围护结构表面吸收，其中一部分热量通过建筑围护结构的热传导逐渐进入室内。由于玻璃可以让阳光直接射入室内从而迅速升高室温，特别是随着新型玻璃材料的不断出现，玻璃的热工性能逐步改进，建筑采光与建筑保温之间的矛盾已日趋淡化， “遮蔽”与“阻隔”走向平衡。所以对建筑的保温措施主 要集中在外围护结构上，而目前对此解决办法有两种较为有效： 　　

a.研制、优化保温材料的构造，提高建筑热环境性能。例如在建筑物得内外表面或者 外层结构的空气层中，采用高效反射材料，可以将大部分的红外射线反射回去， 从而建筑 物起到保温和隔热作用；此外还可运用高效节能玻璃，硅气凝胶，新型节能墙体材料，达到节能的目的。

b.防止保温材料凝结水外保温和中间保温作法。可防止保温材料由于蒸汽的渗透积 累而受潮。内保温作法则保温材料有可能在冬季受潮， 外保温可避免主要承重结构受到室 外温度的剧烈波动影响，从而提高其耐久性。外保温作法对外表面的保护层要求较高内保温和中间层保温则由于外表面是由强度大的密实材料构成，饰面层的处理比较简单。 　

吸音 　　

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。 　　

a.吸声材料：材料本身具有吸声特性。如玻璃棉、岩棉等纤维或多孔材料具有良好的 吸声性能，由于空气的粘滞阻力、空气分子与孔隙壁的摩擦，使声能转化为摩擦热能而吸声。

b.吸声结构：材料本身可以不具有吸声特性，但材料制成某种结构而产生吸声。如 穿孔石膏板吊顶。 　　

隔音 　　

噪声于建筑密不可分，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。

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