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摘要:針對目前鋼結構工業建筑設計過程中存在的問題影響,本文分析了鋼結構在工業建筑設計中的應用局限,并提出了應用于實踐控制的方法策略,其目的是為相關建設者提供一些理論依據。結果表明,鋼結構工業建筑設計的科學合理性,要結合工程建設的實際情況和設計預期目標,來采用最具針對性的設計控制技術,進而實現工程建設的設計使用目標。
關鍵詞:鋼結構;工業建筑設計;懸挑結構設計;線狀軌跡錯列
引言
科技水平的不斷進步,使得工業發展對鋼結構建筑物設計使用的安全穩定需求越來越大。然而,受設計內容與工程建設環境的復雜性,使得設計實踐效果并不理想。這種情況下,相關人員應加大鋼結構工業建筑物的設計研究力度,以使其作用于實踐的高穩定性、低造價成本與施工操作簡便等效果充分發揮出來。即在掌握鋼結構工業建筑物設計應用局限的情況下,找出優化設計控制實踐的策略方法。于此,鋼結構工業建筑就能更好地服務于當前現代化經濟建設步伐,進而推動經濟建設的全面發展進程。
1研究鋼結構工業建筑設計實踐的現實意義
當前階段,鋼結構已經在工業建筑行業中得到了廣泛應用,其不僅能提高施工進度,還能使鋼結構構件的作用效果得到應有發揮。與鋼筋混凝土結構的工業建筑相比較,其自重很輕,有利于控制工業建筑的整體重量。在環境保護方面,由于鋼結構是由鋼材構成的,因此,不僅能夠滿足工業建筑市場環境對建筑物提出的高效能與高強度要求,還能實現循環利用目標。然而,隨著經濟發展速度的不斷加快,工業建筑對鋼結構的應用實踐效果需求越來越大。故,相關建設人員應不斷優化鋼結構工業建筑的設計與計算,來使結構作用更趨穩定。在此之前,研究人員應先對已建鋼結構工業建筑設計使用效果進行分析,以找出局限問題所在,進而使優化設計控制措施的應用實踐更具針對性[1]。
2鋼結構在工業建筑設計中的應用局限
就目前來說,工業鋼結構的建筑設計,并未得到應有的重視與研究控制。這是因為傳統的混凝土施工結構設計理念,始終影響著設計建設人員的判斷,即認為工業建筑設計只有采用混凝土結構,才能更具安全穩定效果。這種情況下,就導致工業鋼結構建筑體系仍存在諸多不合理問題,如多種配套體系不健全、屋面、防腐、墻體以及保溫隔熱的配套材料使用未達到鋼結構穩定性控制要求[2]。據權威數據統計,我國設計使用的鋼結構工業建設,與西方發達國家相比較,在技術水平與設計理念方面,均處落后階段。再加上,投入不足導致的專業人才素質培養、開發新產品以及設備安裝制作等,均未得到有效控制,這在很大程度上阻礙了工業建筑行業的現代化建設進程。這里的專業人才素質培養問題是指,鋼結構工業建筑設計人員并未掌握相關領域的新興知識,導致新設計理論難以落實于當前的工業建筑行業市場環境。此外,鋼結構工業建筑設計人員也未關注挖掘材料與施工方法的改進,僅僅依靠工作經驗,來確定工程建設方案。于此,工業鋼結構的設計作用價值,始終未在建筑方面充分發揮出來。故,相關建設人員應加大對此內容研究力度,以緩解現代化經濟建設背景,對工業發展所提出的需求壓力[3]。
3鋼結構工業建筑設計實踐控制策略
3.1功能結構設計實踐
工業建筑物與其他類型的建筑物相比,在設計功能方面對工業特色有突出要求,例如,設計人員要將建筑物的通風、采光以及排水等內容,作為基礎功能進行設計實現。以貴州地區某工業建筑物為例,其充分考慮了結構通風功能效果不高,可能帶來的大量煙塵、蒸汽以及有毒氣體影響,采用了現代建筑材料,來完成鋼結構主體建筑物的設計?;谠摴こ添椖繉δ芙Y構設計的要求,設計師還針對工程建設使用過程中可能出現的結構變更,故,在主承重支架固定的基礎上,還提高部分活動支架設計的靈活性。于此,該鋼結構工程建筑功能結構設計,就能滿足建設使用階段的各種功能變更要求,進而提高建筑物的建成使用效率[4]。
3.2墻體材料設計實踐
該設計實踐內容,設計人員大多會出于對造價成本與安全方面的考慮,將鋼結構工業建筑的墻體結構,如墻面材料設計為彩色鋼壓板。根據當前的行業市場環境,如將波形肌理作為鋼壓板的選用依據,可供選擇的墻面材料有:V形板、U形板以及波紋形板。墻體材料設計人員要結合鋼結構工業建筑物的實際情況,確定不同的鋪設方式,如橫向、縱向以及組合鋪設。此外,為提高墻體材料設計的美觀性與整潔效果,設計師還可選擇玻璃立面與金屬幕墻材料,組成墻體結構。其中金屬幕墻材料,鈦型板與鋁合金板,則要在完成輥壓與冷彎的基礎上,再作用于鋼結構工業建筑物的墻體結構。而且,其還要比金屬材料具有更強的防腐效果、防火功能以及導熱功能,且不易受到較大破壞影響。因此,墻體材料設計人員可將金屬幕墻作為未來鋼結構工業建筑物墻體材料設計的主要方向[5]。但在現階段,金屬幕墻的造價成本高,因此,多數用于民用建筑工程類型。故,研究人員應從長遠的角度進行分析,即通過借鑒國外先進國家的金屬幕墻設計技術,即通過實踐太陽能控制與傳導光纖設計,來降低該類墻體材料的應用成本,進而提高其作用于實踐的節能環保效果。
3.3整體結構設計實踐
3.3.1線狀軌跡錯列設計
從整體角度來看,具有塊狀、錯列軌跡線狀等特點的鋼結構工業建筑,其結構設計結構就是:線狀軌跡錯列設計。該設計方法,能夠將工程建設的地形條件進行有效利用,即通過“化整為零”來提高建筑物設計使用的整體性與效率。此設計條件下,建筑能夠從角度觀察,在很大程度上提升了建筑物的美觀效果。
3.3.2縱向錯列設計
該設計方式主要作用于鋼結構工業建筑的局部錯列情況,即實際設計過程,要充分考慮不同高度設備的要求,來提高空間錯列設計的科學合理性。研究表明,應用這種設計技術,不僅能夠實現建筑內部結構功能區域的劃分,還能為大型機械設備的安裝運行提供作業環境。同時,縱向錯列,還能提高建筑物的采光與通風效果,進而使其外形特征得到凸顯,進而達到鋼結構工業建筑對美觀效果提出的設計要求[6]。
3.3.3橫向錯列設計
該設計技術為新型的設計結構,其在鋼結構工業建筑中的實踐主要作用于集裝箱式的橫向多層建筑物。具體來說,建筑物能夠在承重柱的控制下,將工程涉及的工程空間資源充分利用起來,以實現逐層橫向延展連接的目標。此外,設計人員還可將單個箱體自成功能與內部相互連通功能,設置成大空間,以提高建筑物高層辦公區的通風效果。這樣一來,兩個不同的鋼結構工業建筑物高層就能實現連接,進而通過減少直線距離,來提高建筑物建設使用的效率價值。3.3.4懸挑結構設計作為鋼結構工業建筑物的室內外空間有效利用手段,懸挑結構設計,主要用于室外產品的裝車與物流控制。此過程,設計人員充分利用了鋼結構建筑的延展特性,將屋面與屋頂結構向外擴展,以構建更大的空間。與此同時,還能為建筑物下部結構提供遮雨功能,建設使用人員可將其作為集會場所,以深化鋼結構工業建筑物設計功能的多樣性[7]。如圖1所示,為鋼結構工業建筑物懸挑陽臺結構設計圖。
4結束語
(1)通過功能結構設計實踐,驗證了鋼結構工業建筑設計除了要保證結構基本功能目標的實現,還應綜合考慮結構變更問題所帶來的影響,即提高結構設計的靈活性。(2)經對墻體材料的設計分析,驗證了鋼結構工業建筑墻體設計,應加大新型材料的應用力度,以不斷完善該類建筑結構設計的可靠性與經濟性。(3)而整體結構設計實踐,則驗證了建筑物設計方法,要結合工程實際建設環境,來使設計技術的應用起到事半功倍的作用效果。事實證明,只有在鋼結構工業建筑設計中,采用上述設計技術方法,才能保證設計滿足工程建設的預期目標。故,相關建設者應將其充分重視起來,以進一步優化工業發展的市場環境。
參考文獻
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作者:丁敏 單位:貴陽鋁鎂設計研究院有限公司