关键词：钢结构；建筑设计；结构设计
引言：
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。本文将从其特点及影响设计的因素分析现代钢结构建筑的设计。
1、钢结构建筑的特点
1.1造价低、施工进度快
由于安装简便，且采用大规模的生产方式和先进的加工工艺，钢结构建筑的造价比传统建筑大大降低，使开发商、企业能获得良好的经济效益。钢结构建筑通常不受冬季施工的影响，可以迅速的安装、交货，一般在工程合同签订后的4－5个月内建筑物就可安装完成，大约只有钢筋混凝土结构施工工期的一半。
1.2承载能力强、抗震性好
钢材组织均匀、强度高，密度与强度的比值大大小于混凝土、砖石，在同等受力条件下钢结构自重就小，因此钢结构建筑重量一般仅为其设计承载能力的1/6，远小于钢筋混凝土建筑，从而能够设计成高度较高、跨度较大的结构形体。钢结构重量轻，自身所受的地震作用较小，再加上节点力学的特性，钢结构建筑相对于其它传统建筑，自然抗震性能更好。此外，钢结构建筑在被破坏前容易产生较大的变形，所以易于人们觉察和躲避。
1.3移动灵活、外型美观
钢结构建筑可采用螺栓连接，比较容易被转移、拆散，移动性很好。诸如网架结构等钢结构建筑，具有多变的外表和较强的美感，相对于呆板、缺少变化的传统建筑，更加适于表现设计者的想象力。
2、钢结构建筑设计分析
2.1钢结构选型和结构布置
首先，应当合理的判断整个建筑的结构能否采用钢材料。应当结合建筑的设计类型和建筑的规模、使用功能等来加以分析，另外，还应当分析建筑的荷载情况、建筑层数、建筑的高度、跨度和振动等等。另外一个方面，在现代化钢结构建筑设计之中还应当加强建筑的选型和结构方面的布置，当前概念化的设计在整个钢结构的工作当中有着巨大的价值和意义，尤其在针对建筑的选型阶段和结构布置阶段，其重要性更加明显，对于一些尚未确定的设计规范和设计的准则，应当加强对钢结构力学和破坏机理的分析，并且结合建筑的整体结构性能、抗震设计的指标和设计的经验等来加以判断。从整体的角度着手，对局部进行研究，进而确保整个建筑的平面布置和选型可以满足基本要求。另外，通过概念性的设计理念可以在设计的早期快速的、有效的、精准的确定出基本的设计思路，对不同的设计模型进行比较，保障了后续工作的顺畅。
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2.2柱网布置应满足规则性要求
多层钢结构住宅的结构大多采用框架结构体系，不适宜轴线错开较多，形心和质心距离较大和易于产生较大扭转的住宅平面，柱网布置应满足规则性要求，宜以住宅单元或套型为单位实现模块化，以模块的平接、错接、对称接、凹凸接等多种拼接适应总平面布置的变化。2.3建筑平面应按模数规定布置
建筑功能的多样性要求房间的开间、面宽均有较大的变化，反映到结构构件上，会带来结构构件如梁、柱的用料、断面尺寸、大小等的不同。与传统砌体结构建筑不同，钢构件不能在现场自由加工、任意增加其长短，同时钢节点所用的连接件的用料、尺寸变化也比较多样，这增加了工厂加工制作的难度，而且提高了制作成本，同时也给现场施工带来困难，不利于施工速度的提高。因此，在钢结构建筑的设计中既要考虑到房屋功能方面的要求，又要考虑到钢结构的施工、加工方面的要求，使钢结构住宅设计向模数化、体系化的方向发展。对房 间 跨度进行模数规定，有利于钢结构计算，同时有利于结构构件的模数化以及连接节点的标准化，因而最终有利于钢结构建筑的生产与施工。
2.4平面布置的灵活性
由于钢结构具有强度高、可以实现大开间、高净空的特点，因而在住宅设计时可以将传统砖混结构住宅的很多承重墙改为轻质隔墙。由于隔墙的轻质化和可拆改化，居住空间的大小可以灵活布置，能够最大限度地满足住户对住宅的功能和设备的高品位的需求。除了楼梯间、厨房、卫浴等部分的功能确定之外，住宅中的其他部分均可由轻质隔墙来完成分区，在有限的不变体限定下，可以创造出无限的自由户型，满足了人们对住宅多样化功能的需要。
2.5节点设计分析
连接节点的设计是钢结构设计中重要的内容之一。在结构分析前，就应该对节点的形式有充分思考与确定。常常出现的一种情况是，最终设计的节点与结构分析模型中使用的形式不完全一致，这必须避免。按传力特性不同，节点分刚接，铰接和半刚接。初学者宜选择可以简单定量分析的前两者。常用的参考书有丰富的推荐的节点做法及计算公式。
3、钢结构建筑设计及影响因素
钢结构建筑设计的构思成功关键所在是技术构思与表现，在方案设计的深化中，需要同结构工程师，设备工程师，甚至包括机械工程师密切配合。此时技术表现是自然而然的事情，无论是空间形式，形式体量还是构造节点对其建筑设计与表现影响都是很重要的，下面就分别从几个方面来阐述这一点。
3.1现代钢结构建筑设计对细部结构有较高要求
钢结构建筑设计的复杂化与精致度要求越高，对细部设计的要求也越高。因为细部设计决定一个地方最终是否得到确认及其质量。在现代钢结构建筑中，各种金属结构杆件，连接金属杆件的节点细部，常常暴露在外，使建筑带有强烈的科技感，如建于1977年法国的巴黎蓬皮杜艺术与文化中心，它的钢柱、钢梁、桁架等结构构件都裸露在外，从中不仅体现出技术美，而且体现出人的智慧和能力。因而，对钢结构建筑来说细部质量保持较高的设计要求是非常重要的，在钢结构建筑中应受到特别重视。
3.2设计的影响因素――建筑策划
因为钢结构建筑设计具有建筑设计的一般属性，建筑师不是随心所欲在作设计，业主设计任务书对建筑师的平面和设计构思等发生的作用是重大的。客户希望设计师有更好的业绩，而且希望在其最终产品的确定过程中，设计师和市场专家都能更高效的参与决策。在这个阶段，建设项目更强调整体设计、更强调专业设计师、市场专家及开发商之间的协调，设计过程包括了持续的信息和知识的交流与整合。另外，钢结构建筑的专业化不但能提供丰富的设计知识而且能有效的整合设计资源和市场专家共同对建筑负责，使设计和业主的经营意图有效的结合起来，使项目获利和减少风险。
结束语：
总之，钢结构作为建筑设计中的一种常见形式，应用比较广泛。进行钢结构建筑设计的分析，有利于提高建筑设计的质量水平，促进建筑事业的发展与进步，具有积极作用和意义。
参考文献
[1]李玉明.现代钢结构建筑设计要点刍议[J].建筑?建材?装饰，2016
[2]冀俊飞.浅析现代钢结构建筑设计[J].建筑工程技术与设计，2016
[3]林文.现代钢结构建筑设计研究[J].建筑工程技术与设计，2015
[4]兰成.关于现代钢结构建筑设计的探讨[J].建筑工程技术与设计，2017
论文作者:赵佳骏
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第5期
论文发表时间:2018/7/2
标签：钢结构论文; 建筑论文; 建筑设计论文; 结构论文; 节点论文; 住宅论文; 细部论文; 《建筑学研究前沿》2018年第5期论文;