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钢结构建筑的设计及注意事项

发表时间:2019-06-20 21:39

      钢材的特点是强度高、自重轻、刚度大,故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜;材料匀质性和各向同性好,属理想弹性体,最符合一般工程力学的基本假定;材料塑性、韧性好,可有较大变形,能很好地承受动力荷载;建筑工期短;其工业化程度高,可进行机械化程度高的专业化生产;加工精度高、效率高、密闭性好,故可用于建造气罐、油罐和变压器等。其缺点是耐火性和耐腐性较差。主要用于重型车间的承重骨架、受动力荷载作用的厂房结构、板壳结构、高耸电视塔和桅杆结构、桥梁和仓库等大跨度结构、高层和超高层建筑等。


      那么钢结构建筑该如何设计呢?对建筑工程而言,设计的重要性不言而喻,然而钢结构建筑的优化设计尤为重要,同样一个项目由于结构设计上的差别结果会截然不同。如北京国家体育场的结构形式独具一格。它采用整体承重结构由一系列空间刚架绕着内环旋转而成,形成菱形结构,体现了设计者的理念。若改为其他结构型式,恐怕就是另一种建筑艺术风格。对一个大型钢结构建筑,工程技术人员如何处理好钢结构设计与建设过程中的诸多关系?


      首先是结构方案(概念设计),这是钢结构设计的灵魂,选用什么样的结构方案对工程的成败有直接的影响。

      第二是构件布局,采用什么样的构件布局,各个承载点力的分配,都需要进行严格的计算。


      第三是截面形状,它不仅要求结构件最大限度地承受压力,而且要求截面的形状在人的视觉中有艺术感。


      第四是结点构造的小型化,它要求结构件在造价上是最经济的,而且占用最小的空间。


      钢结构建筑的设计中更要处理好六种关系要处理好材料与建筑的关系;建筑(艺术)与结构(力度)的关系;结构与施工的关系;梁式结构与屋盖空间结构的关系;科技人员的学术魅力与人格魅力(社会责任感)的关系;国外中标与国内配合深化设计的关系。工程技术人员要站在世界空间结构技术的前沿,不断更新知识,以先进的理念指导设计工作,以最大的社会责任感和科技人员的学术魅力,为我国的钢结构事业添砖加瓦。