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【摘要】近年来，我国钢结构建筑物开始慢慢的增多，究其原因，钢结构的建筑物确实存在很多的优点，但是在钢结构建筑的设计方面，我国的建筑队伍还存在很大的不足。本文将从以下几个方面来分析现代钢结构建筑的设计。
【关键词】现代；钢结构；建筑；设计
中图分类号：TU391文献标识码： A
一、前言
现代钢结构建筑的普及让我们的建筑物变得更加牢固和具有观赏性，但是，要想不断的扩大钢结构的使用范围，必须对其设计问题进行研究，提高钢结构建筑设计的水平。
二、现代的钢结构建筑优秀特点
1、预工程化程度得以提高，建设成本得以降低
现代的钢结构建筑的模数协调、统一標准这一特点使得建筑的工业化、规模化生产得以实现，使得预工程化得以提高，同时由于现代钢结构建筑提高了的预工程化，也使材料加工以及安装实现了一体化，从而大大的降低了建设使用成本。
2、使建筑更具一体化、功能化
在现代钢结构建筑形象构成中，结构成为了其中必不可少的一个重要因素，无论是结构的形体、构件，还是节点都在很大程度上影响并制约、决定着建筑的形象好坏。只有在建筑与结构相互之间的设计达到一体化时，才能使得建筑看起来更富有功能化，这样也以便在要继续的各个设计单元中，很好地进行下去，从而才能够创造出使得技术与艺术相互融为一体的现代钢结构建筑。
3、满足了超高度以及超跨度的标准要求
钢材的组织不仅仅均匀，而且和各向同性的匀质体也比较接近，强度高，同时弹性模量亦高。它的密度与强度比值远远小于像砖石、混凝土以及木材等材料，在受力一样的情况下，钢结构自重是很小的，从而，就可以用它做成满足跨度、高度都比较高的要求结构，以及灵活多变的结构形体。
4、可以使原材料循环使用，有利于环保需要和可持续发展
我国的资源、能源短缺程度是大家有目共睹的，所以发展钢结构对我国的意义、重要性是不言而喻的，在世界上砖砌体建筑以及混凝土建筑国家和地区中，中国是一个大国。钢材这种材料具有高强度和高效能，有很高的可观的再循环价值，像边角料都有价值，是不需要制模以及施工的，所以说钢结构建筑有利于环保需要和可持续发展。
三、现代钢结构建筑的设计
1、判断结构是否适合用钢结构
钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。
2、结构选型与结构布置
应根据工程的条件和特点，综合考虑建筑的使用功能、荷载性能、制作安装、材料供应等因素，择优选择抗震性能良好，而又经济合理的结构体系和结构形式，对高烈度设防的高层钢结构，宜选用钢框-支、钢框-筒或钢-筒中筒等钢结构体系。同时应与建筑师充分沟通合作，共同商定符合抗震、抗风原则的结构平面与立面布置。
结构的布置要根据体系特征，荷载分布情况及性质等综合考虑。一般的说要刚度均匀，力学模型清晰，尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围，使其以最直接的线路传递到基础。柱间抗侧支撑的分布应均匀，其形心要尽量靠近侧向力（风震）的作用线，否则应考虑结构的扭转。结构的抗侧应有多道防线，比如有支撑框架结构，柱子至少应能单独承受1／4的总水平力。
3、构件的设计
构件的设计是指构件材料的选择与组合，Q235 和Q345 是比较常见的材料组合，主结构一般都使用单一的钢种以便与工程管理；出于经济考虑，也可以选择不同钢材进行组合截面 ，比如当强度起控制作用时，就可以选择Q345 ，当稳定起控制作用则就要使用Q235了。对于不同的部位要求起的作用也不同，我们可以对不同强度的钢进行组合截面，以达到需要的强度 。
四、现代钢结构建筑设计所面临的问题及其相应的解决对策建议
1、消防问题
消防问题是每个建筑结构设计中都需要充分考虑到的设计内容，也是一项不可忽视的设计环节。对于钢结构建筑来讲，火灾事故对其所造成的影响要比对其他建筑结构所造成的影响更大，危害也相对更大。这是因为尽管钢材不易燃烧，但其却是一种良好的热导体，能够在发生火灾时迅速升温。而钢材的强度与刚度是随着其自身温度的升高而逐渐降低甚至消失的，这样的话，一旦发生火灾，火势较大时钢材会逐渐软化，导致建筑的整体结构倒塌。为此，必须要对钢结构采取一定的防火措施。一般可以采用新型防火材料进行钢结构防护或者涂刷防火涂料等方式进行防火设计，并建立一定的消防报警系统，以更好的保证钢结构建筑的防火性能。
2、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，必然会生锈老化，其自身承载力会下降，建筑的美观也会受影响。因此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，但随着我国综合国力的增强，相信未来定将会生产出更优秀的新型防腐涂料。
3、保温问题
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。
五、钢结构建筑设计与技术表现
1、设计的技术表现
钢结构建筑设计创作的难点不少，建筑形象的构思是其中之一。随着信息技术的飞速发展，现代科学思维逐渐融入建筑设计中，使景观、建筑设计方法发生了翻天覆地的变化。它对人类长期形成的传统建筑观产生了较大影响，由此，人们以往对建筑设计方式的认识发生根本改变，追求问题的合理解决，成为当代建筑设计的宗旨，而从前是追求单纯的形体美观。例如，高技派建筑就是其典型代表，它提倡以精细、高超的工艺水平来设计、创造建筑。
2、建筑细部设计要求较高
由于细部设计将决定一个地方的质量及最终确认性，所以钢结构建筑设计过程中，精致度、复杂化要求越高，细部设计的要求相应也越高。现代钢结构建筑中，桁架、钢柱等结构构件及连接这些金属构件的节点细部，常常暴露在大庭广众之下，从中不仅展现出设计者的能力、智慧，而且体现出技术之美。因而，保持较高细部质量的设计对钢结构建筑而言是十分重要的，理应受到格外的重视。
3、建筑策划也是设计中的重要影响因素
由于设计者的设计构思往往受到业主设计任务书的重大影响，且建筑设计的一般属性也必须体现在钢结构建筑设计中，所以设计者并不能随心所欲地进行设计。客户希望在确定最终产品的过程中，市场专家、设计者能彼此协作，高效的参与决策，以取得更好的经济效益。在此阶段，建设项目更强调相关各方间的协调合作以及整体设计的观念。专业化的钢结构建筑设计能使设计者和市场专家产生互动、设计资源得到有效整合，从而让业主大大减少项目风险，获得较高的经济回报。
六、结束语
在今后钢结构建筑的建设中，我们要重视其设计，从设计出发来优化钢结构建筑，设计是是第一个关键要素，只有设计科学，钢结构建筑物的质量才能够有保证。钢结构建筑是一种符合“绿色生态建筑”特征的结构形式。它具有自重轻、地基费用省、占用面积小、工业化程度高、外形美观、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等优势，具有较好的综合经济效益。
【参考文献】
[1]李志兴. 浅谈钢结构造型形与意的表达[J]. 珠江现代建设, 2006,(01) .
[2]方海伟,甘少华.钢结构建筑的结构构思与艺术表现探析[J].黑龙江科技信息. 2008(21).
[3] 郭刚,金创彬. 对钢结构住宅设计的探讨[J]. 中国新技术新产品, 2011,(03) .
【关键词】现代；钢结构；建筑；设计
中图分类号：TU391文献标识码： A
一、前言
现代钢结构建筑的普及让我们的建筑物变得更加牢固和具有观赏性，但是，要想不断的扩大钢结构的使用范围，必须对其设计问题进行研究，提高钢结构建筑设计的水平。
二、现代的钢结构建筑优秀特点
1、预工程化程度得以提高，建设成本得以降低
现代的钢结构建筑的模数协调、统一標准这一特点使得建筑的工业化、规模化生产得以实现，使得预工程化得以提高，同时由于现代钢结构建筑提高了的预工程化，也使材料加工以及安装实现了一体化，从而大大的降低了建设使用成本。
2、使建筑更具一体化、功能化
在现代钢结构建筑形象构成中，结构成为了其中必不可少的一个重要因素，无论是结构的形体、构件，还是节点都在很大程度上影响并制约、决定着建筑的形象好坏。只有在建筑与结构相互之间的设计达到一体化时，才能使得建筑看起来更富有功能化，这样也以便在要继续的各个设计单元中，很好地进行下去，从而才能够创造出使得技术与艺术相互融为一体的现代钢结构建筑。
3、满足了超高度以及超跨度的标准要求
钢材的组织不仅仅均匀，而且和各向同性的匀质体也比较接近，强度高，同时弹性模量亦高。它的密度与强度比值远远小于像砖石、混凝土以及木材等材料，在受力一样的情况下，钢结构自重是很小的，从而，就可以用它做成满足跨度、高度都比较高的要求结构，以及灵活多变的结构形体。
4、可以使原材料循环使用，有利于环保需要和可持续发展
我国的资源、能源短缺程度是大家有目共睹的，所以发展钢结构对我国的意义、重要性是不言而喻的，在世界上砖砌体建筑以及混凝土建筑国家和地区中，中国是一个大国。钢材这种材料具有高强度和高效能，有很高的可观的再循环价值，像边角料都有价值，是不需要制模以及施工的，所以说钢结构建筑有利于环保需要和可持续发展。
三、现代钢结构建筑的设计
1、判断结构是否适合用钢结构
钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。
2、结构选型与结构布置
应根据工程的条件和特点，综合考虑建筑的使用功能、荷载性能、制作安装、材料供应等因素，择优选择抗震性能良好，而又经济合理的结构体系和结构形式，对高烈度设防的高层钢结构，宜选用钢框-支、钢框-筒或钢-筒中筒等钢结构体系。同时应与建筑师充分沟通合作，共同商定符合抗震、抗风原则的结构平面与立面布置。
结构的布置要根据体系特征，荷载分布情况及性质等综合考虑。一般的说要刚度均匀，力学模型清晰，尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围，使其以最直接的线路传递到基础。柱间抗侧支撑的分布应均匀，其形心要尽量靠近侧向力（风震）的作用线，否则应考虑结构的扭转。结构的抗侧应有多道防线，比如有支撑框架结构，柱子至少应能单独承受1／4的总水平力。
3、构件的设计
构件的设计是指构件材料的选择与组合，Q235 和Q345 是比较常见的材料组合，主结构一般都使用单一的钢种以便与工程管理；出于经济考虑，也可以选择不同钢材进行组合截面 ，比如当强度起控制作用时，就可以选择Q345 ，当稳定起控制作用则就要使用Q235了。对于不同的部位要求起的作用也不同，我们可以对不同强度的钢进行组合截面，以达到需要的强度 。
四、现代钢结构建筑设计所面临的问题及其相应的解决对策建议
1、消防问题
消防问题是每个建筑结构设计中都需要充分考虑到的设计内容，也是一项不可忽视的设计环节。对于钢结构建筑来讲，火灾事故对其所造成的影响要比对其他建筑结构所造成的影响更大，危害也相对更大。这是因为尽管钢材不易燃烧，但其却是一种良好的热导体，能够在发生火灾时迅速升温。而钢材的强度与刚度是随着其自身温度的升高而逐渐降低甚至消失的，这样的话，一旦发生火灾，火势较大时钢材会逐渐软化，导致建筑的整体结构倒塌。为此，必须要对钢结构采取一定的防火措施。一般可以采用新型防火材料进行钢结构防护或者涂刷防火涂料等方式进行防火设计，并建立一定的消防报警系统，以更好的保证钢结构建筑的防火性能。
2、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，必然会生锈老化，其自身承载力会下降，建筑的美观也会受影响。因此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，但随着我国综合国力的增强，相信未来定将会生产出更优秀的新型防腐涂料。
3、保温问题
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。
五、钢结构建筑设计与技术表现
1、设计的技术表现
钢结构建筑设计创作的难点不少，建筑形象的构思是其中之一。随着信息技术的飞速发展，现代科学思维逐渐融入建筑设计中，使景观、建筑设计方法发生了翻天覆地的变化。它对人类长期形成的传统建筑观产生了较大影响，由此，人们以往对建筑设计方式的认识发生根本改变，追求问题的合理解决，成为当代建筑设计的宗旨，而从前是追求单纯的形体美观。例如，高技派建筑就是其典型代表，它提倡以精细、高超的工艺水平来设计、创造建筑。
2、建筑细部设计要求较高
由于细部设计将决定一个地方的质量及最终确认性，所以钢结构建筑设计过程中，精致度、复杂化要求越高，细部设计的要求相应也越高。现代钢结构建筑中，桁架、钢柱等结构构件及连接这些金属构件的节点细部，常常暴露在大庭广众之下，从中不仅展现出设计者的能力、智慧，而且体现出技术之美。因而，保持较高细部质量的设计对钢结构建筑而言是十分重要的，理应受到格外的重视。
3、建筑策划也是设计中的重要影响因素
由于设计者的设计构思往往受到业主设计任务书的重大影响，且建筑设计的一般属性也必须体现在钢结构建筑设计中，所以设计者并不能随心所欲地进行设计。客户希望在确定最终产品的过程中，市场专家、设计者能彼此协作，高效的参与决策，以取得更好的经济效益。在此阶段，建设项目更强调相关各方间的协调合作以及整体设计的观念。专业化的钢结构建筑设计能使设计者和市场专家产生互动、设计资源得到有效整合，从而让业主大大减少项目风险，获得较高的经济回报。
六、结束语
在今后钢结构建筑的建设中，我们要重视其设计，从设计出发来优化钢结构建筑，设计是是第一个关键要素，只有设计科学，钢结构建筑物的质量才能够有保证。钢结构建筑是一种符合“绿色生态建筑”特征的结构形式。它具有自重轻、地基费用省、占用面积小、工业化程度高、外形美观、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等优势，具有较好的综合经济效益。
【参考文献】
[1]李志兴. 浅谈钢结构造型形与意的表达[J]. 珠江现代建设, 2006,(01) .
[2]方海伟,甘少华.钢结构建筑的结构构思与艺术表现探析[J].黑龙江科技信息. 2008(21).
[3] 郭刚,金创彬. 对钢结构住宅设计的探讨[J]. 中国新技术新产品, 2011,(03) .