今天給各位分享鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計的知識，其中也會對建造鋼結(jié)構(gòu)房子進行解釋，如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題，別忘了關(guān)注本站，現(xiàn)在開始吧！，本文目錄一覽：，1、，現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計與表現(xiàn)淺析？，2、，住宅鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計有哪些要點 4個要點帶你了解，3、，建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范介紹？，4、，鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計規(guī)范介紹？
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本文目錄一覽：
- 1、現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計與表現(xiàn)淺析？
- 2、住宅鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計有哪些要點 4個要點帶你了解
- 3、建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范介紹？
- 4、鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計規(guī)范介紹？
- 5、鋼構(gòu)人必讀——鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計的幾點總結(jié)，一般人還不知道
現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計與表現(xiàn)淺析？
下面是中達咨詢給大家?guī)黻P(guān)于現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計與表現(xiàn)的相關(guān)內(nèi)容，以供參考。
建筑自人類產(chǎn)生以來都是人們生活的重要組成部分，但在很長時間里運用的都是石材，木材等。隨著科技的發(fā)展新型材料的運用越來越廣泛，其中鋼材是其中普遍采用的一種。而以鋼結(jié)構(gòu)為主體的建筑是現(xiàn)代空間結(jié)構(gòu)發(fā)展的主流，鋼結(jié)構(gòu)建筑與鋼筋混凝土，砌體，木結(jié)構(gòu)建筑相比有一定的差別，鋼結(jié)構(gòu)建筑通常由型鋼、鋼管、鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成，有的還用鋼鉸線、鋼絲繩（束）組成，其連接方式采用焊縫、螺栓或鉚釘連接，探討現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計與表現(xiàn)具有重要的意義和價值。
一、鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展歷史
最早在建造房屋中使用鋼結(jié)構(gòu)的國家可以追溯到十八世紀末的英國，一百年后法國工程師埃菲爾建造了著名的鐵塔，人們也開始嘗試建造鋼結(jié)構(gòu)的獨戶住宅，從此鋼結(jié)構(gòu)建筑徹底改變了以往建筑造型的模式，建筑設(shè)計的理念與方法亦隨之嬗變。早期的鋼結(jié)構(gòu)僅是部分構(gòu)件、配件用鑄鐵、熟鐵制成，到了19世紀80年代結(jié)構(gòu)型鋼的出現(xiàn)加快了鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中的發(fā)展，使鋼結(jié)構(gòu)建筑在20世紀60年代實現(xiàn)了其第二次理論和實踐的飛躍與創(chuàng)新的發(fā)展，德國包豪斯學派就是其理論的發(fā)源地。
我國自1949年全國解放后，鋼結(jié)構(gòu)就在大跨重型工業(yè)廠房、大型公共建筑和高聳結(jié)構(gòu)中得到了應(yīng)用。尤其是近20年來，鋼結(jié)構(gòu)更加廣泛應(yīng)用于土木工程的公共建筑中，比如沈陽桃仙國際機場屋蓋，北京天文館新館工程等，我國目前不僅能生產(chǎn)各種類型的建筑鋼材，同時鋼材生產(chǎn)的新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品日益也增多，如彩鋼壓型板、彩鋼復合板、彩鋼扣板、拱形廠房及彩鋼制品等的生產(chǎn)，使建筑結(jié)構(gòu)充滿現(xiàn)代化時代氣息，實際證明鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國更具有廣闊的發(fā)展前景。
二、現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)的建筑特點
（一）預工程化程度高，建設(shè)成本降低，工期縮短
鋼結(jié)構(gòu)建筑模數(shù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一標準實現(xiàn)了建筑工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，提高了建筑預工程化，使不同材料、不同形狀和不同制造方法的建筑構(gòu)配件具有一定的通用性和互換性。同時鋼結(jié)構(gòu)建筑的預工程化使材料加工和安裝一體化，大大降低了建設(shè)成本；并且加快了施工速度，使工期能夠縮短40%以上，從而加快了房地產(chǎn)開發(fā)商的資金周轉(zhuǎn)速度，使建筑能更早投入使用。
（二）建筑與結(jié)構(gòu)的設(shè)計與功能一體化,使建筑更富有功能化
在鋼結(jié)構(gòu)建筑中，結(jié)構(gòu)成為形象構(gòu)成的重要因素，結(jié)構(gòu)的形體，構(gòu)件，節(jié)點從很大程度上導致并制約著建筑的形象。建筑與結(jié)構(gòu)的設(shè)計與功能只有做到一體化，才能使建筑更富有功能化以便隨后的各個設(shè)計環(huán)節(jié)進行下去，創(chuàng)造出技術(shù)與藝術(shù)融為一體的鋼結(jié)構(gòu)建筑。北京2008年奧運會國家體育場投標方案中有許多方案都體現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)建筑的這一特點。例如清華大學建筑設(shè)計院設(shè)計的可開合式方案，在體育場大屋面的中央設(shè)置兩個半圓型的玻璃頂面，同時相對旋轉(zhuǎn)、平行滑動完成大屋面的開合；又如中國建筑設(shè)計研究院場館方案外觀即為建筑的結(jié)構(gòu)，形象完美純凈，功能與結(jié)構(gòu)達到了完美的統(tǒng)一；還有日本朱式會設(shè)建筑事務(wù)所設(shè)計的折疊式方案，屋頂由懸臂的鋼架結(jié)構(gòu)支承，可在30分鐘內(nèi)完成開閉的動作，確保全年比賽的及活動不受天氣影響。
（三）鋼結(jié)構(gòu)建筑能夠滿足超高度和超跨度的要求
鋼材組織均勻，接近于各向同性勻質(zhì)體，強度高，彈性模量亦高。其密度與強度的比值遠小于磚石，混凝土，木材，在同樣受力情況下鋼結(jié)構(gòu)自重小，從而可以做成跨度較大和高度較高的結(jié)構(gòu)以及靈活的結(jié)構(gòu)形體?，F(xiàn)在人類已具有建造跨度超過1000米的超大穹頂與高度超過1000米最高至4000米的超高層建筑的能力。并且鋼索與膜結(jié)構(gòu)相結(jié)合形成索膜結(jié)構(gòu)體系更能滿足建筑對跨度的要求，使這類型建筑成為標志性建筑，比如日本東京后樂園棒球場屋蓋是鋼索與氣承膜組成的索膜結(jié)構(gòu)，面積達28000平方米，英國政府為迎接21世紀而興建的標志性建筑倫敦千年穹頂――大型綜合性展覽建筑也是索膜結(jié)構(gòu)體系，其穹頂直徑達到320m。（參考《建筑中文網(wǎng)》）
（四）原材料可以循環(huán)使用，有助于環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展
發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)對于資源，能源都非常短缺的我國意義尤為重大，因為中國是世界上最大的磚砌體建筑與混凝土建筑大國。鋼材是一種高強度高效能的材料，具有很高的再循環(huán)價值，邊角料也有價值，不需要制模施工。目前國際上引人矚目的新型住宅產(chǎn)品已引入我國，其環(huán)保節(jié)能的特點主要體現(xiàn)在兩個方面：
（1）該類型住宅采用全封閉式保溫隔熱防潮系統(tǒng)，溫度變化小，熱損失低。不論冬夏，都具有舒適當居住環(huán)境。室外0攝氏度時，室內(nèi)仍可以保持17攝氏度以上；在室外溫度達到30攝氏度的情況下，室內(nèi)溫度僅為21攝氏度左右。
（2）與磚混結(jié)構(gòu)住宅相比，可節(jié)能60%以上，冬夏季空調(diào)設(shè)備可節(jié)約耗電30%以上，結(jié)構(gòu)的廢舊利用為100%，與磚混結(jié)構(gòu)比較，同樣樓層凈高條件下，鋼結(jié)構(gòu)維護墻體面積小，節(jié)約空調(diào)所需能源，減小維護費用。
三、鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計與技術(shù)表現(xiàn)
鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計的構(gòu)思成功關(guān)鍵所在是技術(shù)構(gòu)思與表現(xiàn)，在方案設(shè)計的深化中，需要同結(jié)構(gòu)工程師，設(shè)備工程師，甚至包括機械工程師密切配合。此時技術(shù)表現(xiàn)是自然而然的事情，無論是空間形式，形式體量還是構(gòu)造節(jié)點對其建筑設(shè)計與表現(xiàn)影響都是很重要的，下面就分別從幾個方面來闡述這一點。
（1）鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計的技術(shù)表現(xiàn)
建筑形象的構(gòu)思是一個概念形象的創(chuàng)作過程，是建筑創(chuàng)作的難點之一，也是建筑設(shè)計中備受關(guān)注的核心問題之一?；仡櫣I(yè)革命以來建筑與科學技術(shù)關(guān)系的發(fā)展，可以明顯地發(fā)現(xiàn)建筑對技術(shù)變革反應(yīng)的遲滯性，這從一個側(cè)面反映了建筑學在社會文化當中的深層地位，以及建筑學與人的生活方式的密切聯(lián)系。另外現(xiàn)代方興未艾的信息革命正在廣泛地滲透并涉及社會活動的每個領(lǐng)域，使現(xiàn)代科學思維被融入到建筑設(shè)計中，新項目的規(guī)劃、建筑和景觀設(shè)計方法發(fā)生了巨大的變化。建筑設(shè)計的宗旨也從單純的追求美發(fā)展到追求問題的合理解決，從根本上改變了人們以往對建筑的認識和設(shè)計方式，并最終影響了人類千百年來形成的傳統(tǒng)建筑觀，比如高技派建筑就是其主要代表，其以精致的節(jié)點和精細的加工來體現(xiàn)高超的技藝，以更高的工藝水平來設(shè)計和“制造”建筑。
（2）鋼結(jié)構(gòu)建筑細部設(shè)計有較高要求
鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計的復雜化與精致度要求越高，對細部設(shè)計的要求也越高。因為細部設(shè)計決定一個地方最終是否得到確認及其質(zhì)量。在現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑中，各種金屬結(jié)構(gòu)桿件，連接金屬桿件的節(jié)點細部，常常暴露在外，使建筑帶有強烈的科技感，比如建于1977年法國的巴黎蓬皮杜藝術(shù)與文化中心，它的鋼柱、鋼梁、桁架等結(jié)構(gòu)構(gòu)件都裸露在外，從中不僅體現(xiàn)出技術(shù)美，而且體現(xiàn)出人的智慧和能力。因而，對鋼結(jié)構(gòu)建筑來說細部質(zhì)量保持較高的設(shè)計要求是非常重要的，在鋼結(jié)構(gòu)建筑中應(yīng)受到特別重視。
（3）建筑策劃也是鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計與表現(xiàn)的影響因素
因為鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計具有建筑設(shè)計的一般屬性，建筑師不是隨心所欲在作設(shè)計，業(yè)主設(shè)計任務(wù)書對建筑師的平面和設(shè)計構(gòu)思等發(fā)生的作用是重大的?？蛻粝ＭO(shè)計師有更好的業(yè)績，而且希望在其最終產(chǎn)品的確定過程中，設(shè)計師和市場專家都能更高效的參與決策。在這個階段，建設(shè)項目更強調(diào)整體設(shè)計、更強調(diào)
專業(yè)設(shè)計師、市場專家及開發(fā)商之間的協(xié)調(diào)，設(shè)計過程包括了持續(xù)的信息和知識的交流與整合。另外，鋼結(jié)構(gòu)建筑的專業(yè)化不但能提供豐富的設(shè)計知識而且能有效的整合設(shè)計資源和市場專家共同對建筑負責，使設(shè)計和業(yè)主的經(jīng)營意圖有效的結(jié)合起來，使項目獲利和減少風險。
四、現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)中建筑設(shè)計所面臨的問題
（一）鋼結(jié)構(gòu)中建筑設(shè)計的防火問題
火災(zāi)是對鋼結(jié)構(gòu)建筑的最大危害，鋼材雖為非燃燒材料，但鋼不耐火，溫度為400度時，鋼材的屈服強度將降至室溫下強度的一半，溫度達到600度時，鋼材基本損失全部強度和剛度，因此當建筑采用無防火保護措施的鋼結(jié)構(gòu)時，一旦發(fā)生火災(zāi)，很容易使建筑損壞，比如美國世貿(mào)中心大樓外墻是排列很密的鋼柱，外面包以銀色鋁板，在美國911事件中兩個塔樓分別受飛機撞擊后所產(chǎn)生的大火使鋼材軟化，最終導致大樓倒塌。從發(fā)生的鋼結(jié)構(gòu)建筑火災(zāi)案例可以發(fā)現(xiàn)兩類現(xiàn)象，一類為防火保護的鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中沒有達到規(guī)定的耐火時間而破壞，另一類防火保護的鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中超過了預期的耐火時間而并沒有破壞。建筑的構(gòu)造防火問題一般在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上較易解決，而在鋼結(jié)構(gòu)建筑上則需考慮更多的因素，以下為兩種常用防火措施：.一是采用進口的新型防火板——保全板；二是根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的部位不同分別采用厚型或薄型的防火涂料，并在露明部位加涂裝飾漆。
（二）鋼結(jié)構(gòu)中建筑設(shè)計的防腐問題
鋼材如果長時間暴露在室外受到風雨等自然力的侵蝕，必然會生銹老化，其自身承載力會下降，建筑的美觀也會受影響。因此防腐問題也是鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計需要解決常見問題，目前的做法主要是采用新型防腐和構(gòu)造材料。在實際建筑設(shè)計中設(shè)計人員在遇到鋼結(jié)構(gòu)建筑中對所設(shè)計的建筑都做出特別的要求，比如涂刷防銹涂料，防火涂料屬于油漆類。防火涂料一般做法為先刷紅丹防銹底漆兩度，再刷鋼結(jié)構(gòu)面漆兩度（面漆顏色由甲方定）。另外對鋼結(jié)構(gòu)建筑的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件施工也有確定的要求，比如構(gòu)件出廠前涂紅丹防銹底漆一道；鋼結(jié)構(gòu)安裝調(diào)整后，將其清洗干凈，然后再刷一度底漆，兩度面漆。然而現(xiàn)在雖然有各種不同類型的防腐涂料但較為有效的防腐涂料還需外國進口，我想隨著中國綜合國力的增強，中國將會生產(chǎn)出更優(yōu)秀的新型防腐涂料。
（三）鋼結(jié)構(gòu)中建筑物理問題
（1）保溫。外部環(huán)境對建筑的熱輻射主要從兩個方面影響建筑的熱環(huán)境：一是透過窗戶進入室內(nèi)，并被室內(nèi)表面所吸收，產(chǎn)生了加熱的效果；二是被建筑的外圍護結(jié)構(gòu)表面吸收，其中一部分熱量通過建筑圍護結(jié)構(gòu)的熱傳導逐漸進入室內(nèi)。由于玻璃可以讓陽光直接射入室內(nèi)從而迅速升高室溫，特別是隨著新型玻璃材料的不斷出現(xiàn)，玻璃的熱工性能逐步改進，建筑采光與建筑保溫之間的矛盾已日趨淡化，“遮蔽”與“阻隔”走向平衡。所以對建筑的保溫措施主要集中在外圍護結(jié)構(gòu)上，而目前對此解決辦法有兩種較為有效：
1）研制、優(yōu)化保溫材料的構(gòu)造，提高建筑熱環(huán)境性能。例如在建筑物得內(nèi)外表面或者外層結(jié)構(gòu)的空氣層中，采用高效反射材料，可以將大部分的紅外射線反射回去，從而建筑物起到保溫和隔熱作用；此外還可運用高效節(jié)能玻璃，硅氣凝膠，新型節(jié)能墻體材料，達到節(jié)能的目的。
2）防止保溫材料凝結(jié)水外保溫和中間保溫作法?？煞乐贡夭牧嫌捎谡羝臐B透積累而受潮。內(nèi)保溫作法則保溫材料有可能在冬季受潮，外保溫可避免主要承重結(jié)構(gòu)受到室外溫度的劇烈波動影響，從而提高其耐久性。外保溫作法對外表面的保護層要求較高內(nèi)保溫和中間層保溫則由于外表面是由強度大的密實材料構(gòu)成，飾面層的處理比較簡單。
（2）吸音。在一些建筑大廳中，尤其是在音樂廳中頂棚反射板增加的反射聲幾乎同時到達聽眾的雙耳，缺少側(cè)向反射帶來的圍繞感。在這類建筑的設(shè)計中，需要綜合考慮材料的使用，包括吸聲性能以及裝飾性、強度、防火、吸濕、加工等多方面。目前廣泛地應(yīng)用于音質(zhì)設(shè)計和噪聲控制中的解決途徑是吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)。
1）吸聲材料：材料本身具有吸聲特性。如玻璃棉、巖棉等纖維或多孔材料具有良好的吸聲性能，由于空氣的粘滯阻力、空氣分子與孔隙壁的摩擦，使聲能轉(zhuǎn)化為摩擦熱能而吸聲。
2）吸聲結(jié)構(gòu)：材料本身可以不具有吸聲特性，但材料制成某種結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生吸聲。如穿孔石膏板吊頂。
（3）隔音。噪聲于建筑密不可分，噪聲污染的防治與治理已經(jīng)成為建筑聲學重要的組成部分。噪聲規(guī)劃、噪聲控制等理論也逐漸演化開來。人們可以聽到的聲音都屬于聲環(huán)境范疇。人們可以聽到談話、鳥鳴、音樂、泉水叮咚、歌聲等；但也能聽到吵鬧、機器轟鳴、車輛的轟鳴等噪聲。但主要是有安靜要求的房間，如錄音室、演播室、旅館客房、居民住宅臥室等建筑對隔聲隔振要求非常高，需要專門的聲學設(shè)計。對于旅館、公用建筑、民用住宅人們對安靜的要求也越來越重視。并盡量靠近聲源，會提高隔聲效果。一般隔聲間外墻使用隔聲性能較好的材料或結(jié)構(gòu)，如磚、混凝土、紙面石膏板墻等，觀察部分使用隔聲窗，進出部分使用隔聲門或吸聲迷道等。
五、結(jié)論
由本文以上討論可以得出下面三點看法和結(jié)論：
（1）鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計應(yīng)根據(jù)不同具體條件的不同而有所側(cè)重，一個好的建筑設(shè)計，必須做到形象構(gòu)思與結(jié)構(gòu)構(gòu)思的一體化。
（2）鋼結(jié)構(gòu)建筑的科技含量很高，結(jié)構(gòu)本身往往就是建筑表現(xiàn)，鋼結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)與工藝不僅是實現(xiàn)形象構(gòu)思的必要手段，而且對建筑形象的影響極為顯著，這就決定了結(jié)構(gòu)構(gòu)思是形象構(gòu)思成功與否的關(guān)鍵所在。
（3）科學技術(shù)的進步，審美觀的改變必然使得鋼結(jié)構(gòu)建筑不斷地去擴展自身的表達語匯而尋求發(fā)展。我們所提倡的是：拋開風格要素，從結(jié)構(gòu)理性主義出發(fā)，從現(xiàn)代的和傳統(tǒng)的眾多風格流派中吸取精華，創(chuàng)造出技術(shù)和藝術(shù)有機融合的鋼結(jié)構(gòu)精品建筑。
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住宅鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計有哪些要點 4個要點帶你了解
1、采用鋼結(jié)構(gòu)作為住宅的主要承重結(jié)構(gòu)體系,對于低密度住宅以采用冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系為主,墻體為墻柱加石膏板,樓蓋為C型格柵加輕板。
2、對于多層住宅以鋼框架結(jié)構(gòu)體系,樓板宜采用混凝土樓板,墻體為預制輕質(zhì)板或輕質(zhì)砌塊。
3、多層鋼結(jié)構(gòu)住宅的另一個方向是采用帶鋼板剪力墻或與普鋼混合的輕鋼結(jié)構(gòu)。
4、對于高層住宅,則以鋼框架與混凝土筒體組合構(gòu)成的混合結(jié)構(gòu)或以帶鋼支撐的框架結(jié)構(gòu)。
建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范介紹？
談到建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，現(xiàn)階段，我國建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范主要包括什么內(nèi)容？基本情況怎么樣？以下是中達咨詢整理建筑術(shù)語建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范基本介紹：
鋼結(jié)構(gòu)是以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu)，是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。 鋼結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代建筑工程中較普通的結(jié)構(gòu)形式之一。中達咨詢整理相關(guān)資料情況，國家級的建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范內(nèi)容主要包括：（1）GB-50017-2003、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（2）GB50018-2002、《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》（3）GB50191-93、《構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范》（4）GB14907-2002、《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料通用技術(shù)條件》（5）GB-50045-95、《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》(2001年修訂版)（6）GB-50187-93、《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計規(guī)范》等相關(guān)內(nèi)容。
建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準圖：
1、05G514-1、12m實腹式鋼吊車梁輕級工作制(A1~A3)Q235鋼
2、05G514-2～3、12m實腹式鋼吊車梁中級工作制(A4~A5)Q235、Q345鋼
3、多、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點連接（主梁的全栓拼接）
4、輕型屋面三角形鋼屋架
5、吊車軌道聯(lián)結(jié)及車擋
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鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計規(guī)范介紹？
結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計規(guī)范情況，現(xiàn)階段，我國鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計規(guī)范基本情況怎么樣？鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計規(guī)范參考內(nèi)容情況怎么樣？ 以下是中達咨詢整理建筑術(shù)語鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范基本介紹：
鋼結(jié)構(gòu)是以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu)，是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。 鋼結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代建筑工程中較普通的結(jié)構(gòu)形式之一。為了讓建筑企業(yè)相關(guān)人員對鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計規(guī)范有一個明確了解，中達咨詢梳理相關(guān)資料情況，基本介紹如下：
《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》基本參考依據(jù)：
《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50017-2003中華人民共和國國家標準）》本規(guī)范內(nèi)容包括：術(shù)語和符號、基本設(shè)計規(guī)定、受彎構(gòu)件的計算、疲勞計算、構(gòu)造要求、塑性設(shè)計、鋼管結(jié)構(gòu)、鋼與混凝土組合梁等11部分。
鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計規(guī)范參考資料信息：
在鋼結(jié)構(gòu)工程在設(shè)計中，要做到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全適用并確保質(zhì)量，必須正確地選用并遵守下列相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范、規(guī)程與標準。
1.GBJ68-84《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標準》規(guī)定了各種建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)采用的理論及設(shè)計原則，是制訂各類建筑設(shè)計規(guī)范所遵循的基本依據(jù)。
2.GBJ9-87《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》規(guī)定了各類常用荷載的取值標準與方法，但對特殊用途的建筑物及構(gòu)筑物尚應(yīng)參考相應(yīng)的專門行業(yè)標準取值。
3.GB11-89《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》為設(shè)計地震區(qū)建筑物時應(yīng)遵循的規(guī)范，由于該規(guī)范對鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計的規(guī)定尚不足，設(shè)計時尚應(yīng)參考其他專業(yè)抗震設(shè)計規(guī)程(如冶金建筑抗震設(shè)計規(guī)程等)進行。
4.GBJ17-88《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》為進行型鋼、鋼板等常用截面鋼構(gòu)件設(shè)計時應(yīng)遵循的基本規(guī)范。
5.GBJ18-87《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》與YBJ216-88《壓型金屬板設(shè)計施工規(guī)程》分別為設(shè)計薄板冷彎成型的冷彎薄壁型鋼及壓型金屬板時，應(yīng)遵循的專門規(guī)范和規(guī)程。
6.鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件間的連接設(shè)計與施工尚應(yīng)遵循JGJ81-91《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接與驗收規(guī)程》及JGJ82-91《鋼結(jié)構(gòu)高強度螺栓連接的設(shè)計、施工及驗收規(guī)程》的規(guī)定。
7.當設(shè)計鋼管混凝土結(jié)構(gòu)或鋼一混凝土組合樓蓋時，尚應(yīng)遵循CECS8:90《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程》及YB9238-92《鋼一混凝土組合樓蓋設(shè)計與施工規(guī)程》的專門規(guī)定。
8.鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計時，尚應(yīng)了解有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)施工驗收的相應(yīng)要求，即GB50205-95《鋼結(jié)構(gòu)工程施工與驗收規(guī)范》及GB50221 -95《鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量檢驗評定標準》中有關(guān)質(zhì)量檢驗、尺寸公差標準要求。
9.鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計時，在符號、基本術(shù)語等方面應(yīng)遵循GBJ132-90《工程結(jié)構(gòu)設(shè)計基本術(shù)語和通用符號》的規(guī)定。
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鋼構(gòu)人必讀——鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計的幾點總結(jié)，一般人還不知道
從設(shè)計角度分析鋼結(jié)構(gòu)住宅體系鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計的特點，介紹異型鋼柱住宅項目的設(shè)計思路。針對框架結(jié)構(gòu)采用不同阻尼比、基礎(chǔ)方案等問題進行數(shù)據(jù)對比分析鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計；總結(jié)設(shè)計中常見問題注意事項；對設(shè)計標準提出不同意見。
一、鋼結(jié)構(gòu)住宅體系選擇
從已建成的鋼結(jié)構(gòu)住宅來看，主要有：
1）薄壁型鋼組合墻板形式；
2）純框架形式；
3）框架支撐形式；
4）型鋼混凝土組合形式；
5）鋼框架－混凝土抗震墻形式等等。
這些結(jié)構(gòu)形式各有特點，其中薄壁型鋼組合墻板形式特別適宜定型產(chǎn)品，其體系是從墻板結(jié)構(gòu)演變而來，即將薄壁型鋼柱構(gòu)件按大約600mm 的間距布置形成豎向承重結(jié)構(gòu)、型鋼間設(shè)支撐系統(tǒng)以抵抗水平力，樓板根據(jù)豎向型鋼的位置布置成密肋支撐結(jié)構(gòu)，因上部結(jié)構(gòu)為類墻板結(jié)構(gòu)，其基礎(chǔ)根據(jù)受力情況設(shè)成條形基礎(chǔ)，對地基要求不高。
薄壁型鋼組合墻板住宅受密布結(jié)構(gòu)的影響，對開間、門窗洞口、挑出構(gòu)件尺寸均有一定限制。
后面幾種形式可以滿足多高層住宅設(shè)計要求，但從使用的角度都存在一個共同問題，即梁柱突出對住宅內(nèi)部觀感的影響。
住宅相對于其它建筑有其特殊性，辦公、廠房可以采用較為固定柱網(wǎng)，層高也較高，其梁柱所占空間給人的感觀是適宜的，柱網(wǎng)規(guī)則有利于梁的布置。
相反住宅是一個變化多端的產(chǎn)品，根據(jù)建筑的要求，很少布置出規(guī)則的柱網(wǎng)，房內(nèi)開間相對較小、變化較多，不利于鋼框架布置。
由于鋼材的特點，它在住宅中只能形成框架體系或桁架體系，可以說框架體系如果適用于普通住宅，鋼框架必然有其大顯身手的地方，普通框架結(jié)構(gòu)不能解決住宅應(yīng)用問題的話，常規(guī)鋼框架體系在普通住宅中應(yīng)用也有相似的弱點。
受短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，筆者在鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計中將鋼柱設(shè)計成異型柱形式，以配合建筑變化的要求，圖1 是兩種異型鋼柱截面，根據(jù)建筑墻體厚度減去面層厚度來設(shè)定翼緣寬度，框架梁與異型鋼柱各個方向的翼緣剛接，圖2 為相應(yīng)的節(jié)點連接詳圖。
異型鋼柱示意圖
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異型鋼柱梁柱節(jié)點詳圖
某住宅項目三層樣板間設(shè)計成異型鋼柱純框架結(jié)構(gòu)，建筑采用砌塊隔墻，建成后外部及室內(nèi)觀感均令人滿意，與該住宅成品（混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)）實際效果一致，下圖是樣板間實景。
在工業(yè)廠房設(shè)計中經(jīng)常采用異型鋼柱，采用排架受力體系時，異型鋼柱經(jīng)常設(shè)計成雙軸對稱或主受力方向單軸對稱，廠房縱向采用支撐系統(tǒng)抵抗縱向水平力，系桿、支撐構(gòu)件多連接于異型柱弱軸形心軸上，這樣在結(jié)構(gòu)概念設(shè)計及采用桿系軟件計算容易處理。
住宅中應(yīng)用異型鋼柱與廠房設(shè)計還是有很大區(qū)別的，下圖是廠房梁柱連接方式與住宅梁柱連接方式的簡單比較
可以看出在住宅中，梁柱的截面形心軸不在同一位置上，不符合常規(guī)設(shè)計理念，在采用桿系軟件計算時無法解決偏軸問題。
盡管如此，與短肢剪力墻結(jié)構(gòu)相比，筆者認為異型柱是在原來較大的矩形框架柱截面或整片混凝土墻修改為的截面面積較小的異型截面，相應(yīng)地也減少了截面特性，而異型鋼柱是在一個工字鋼截面上增加一個T型截面，相應(yīng)地是增加了弱軸方向的截面特性，特別是將鋼梁與鋼柱弱軸的剛性連接節(jié)點轉(zhuǎn)化為與柱翼緣連接，優(yōu)于常見設(shè)計中工字鋼柱在弱軸方向設(shè)外伸連接板的剛性連接，加強了工字鋼柱弱軸穩(wěn)定，對結(jié)構(gòu)安全是很有利的。
一般認為工字鋼柱弱軸剛性連接不可靠，所以在很多構(gòu)造手冊上建議在弱軸采用鉸接框架加支撐體系或者采用鋼管柱設(shè)計方案，抗震規(guī)范“柱在兩個互相垂直的方向都與梁剛接時，宜采用箱形截面。當僅在一個方向剛接時，宜采用工字形截面，并將柱腹板置于剛接框架平面內(nèi)?！?/p>
規(guī)范中雖然沒有明確說不可采用工字鋼柱弱軸與鋼梁剛接，但根據(jù)抗震規(guī)范節(jié)點抗震承載力驗算要求，弱軸連接一般是無法滿足相關(guān)條款要求的。
異型工字鋼柱相比箱形柱的節(jié)點加工容易、施工方便節(jié)約鋼材，相比框架支撐體系減少了支撐部分的設(shè)置，從應(yīng)用角度可靈活用于住宅墻體中，滿足建筑師對住宅內(nèi)無外露結(jié)構(gòu)構(gòu)件的要求。
筆者認為異型鋼柱在結(jié)構(gòu)分析中存在以下問題：
1)異型鋼柱全截面受力情況分析，這里主要指在弱軸上增加 T 型構(gòu)件，是否就相應(yīng)的增加了這部分的截面特性，包括 T 型構(gòu)件偏軸遠近的影響，筆者認為鋼柱類型不同，截面特性增加比例也會不同；
2)異型鋼柱局部穩(wěn)定性計算，這點可以參考規(guī)范中柱板件寬厚比進行控制；
3)梁柱節(jié)點與鋼柱形心軸偏離時整體受力分析，采用普通桿系計算軟件是不能解決這個問題的。理想的計算模型應(yīng)該采用有限元整體建模方式進行內(nèi)力分析， 可以解決上述問題，但建模工作量太大了。
筆者在設(shè)計中根據(jù)以下幾個原則來確定柱截面：
1）按方鋼管柱方案進行結(jié)構(gòu)分析，根據(jù)計算應(yīng)力比結(jié)果接近 0.9 的情況，選定框架梁截面尺寸，根據(jù)方鋼管截面特性初選 X,Y 方向上工字鋼截面,計算時不考慮腹板作用，初步確定異型柱截面；
2）按工字鋼柱方案進行結(jié)構(gòu)分析，異型柱 T 型構(gòu)件布置方向，設(shè)柔性支撐代替異型柱中 T 型構(gòu)件在工字鋼弱軸上的剛度影響，按有側(cè)移鋼框架計算，調(diào)整異型鋼柱中工字鋼截面尺寸；完成后調(diào)整工字鋼及柔性支撐布置方向，驗算 T 型構(gòu)件與工字鋼腹板組成的工字鋼截面尺寸；
3）根據(jù)上一步建立的模型，選取工字鋼強軸所在的單榀框架進行抗震驗算，只參考工字柱強軸應(yīng)力計算結(jié)果，檢驗異型柱單向受力是否滿足；
4）根據(jù)上述計算結(jié)果，手工核算梁柱節(jié)點處抗震承載能力，基礎(chǔ)設(shè)計時考慮偏軸引起的附加彎矩；
5）以普通工字鋼柱和方鋼管柱按無支撐框架體系分別進行正常設(shè)計，其中鋼梁按設(shè)計所選截面計算，根據(jù)合適的計算結(jié)果，統(tǒng)計鋼柱用鋼量以控制異型柱用鋼量的上下限。
上述方法沒有可依據(jù)的計算公式及條文，對偏軸引起的附加彎矩對整體的影響沒有更多處理，這也是筆者只在二三層住宅設(shè)計中應(yīng)用，沒在更高的工程里使用異型鋼柱的原因。筆者提出異型鋼框架方案，希望得到大家的批評指正。
二、設(shè)計細節(jié)的問題
1、 整體計算時選取合適的結(jié)構(gòu)阻尼比根據(jù)抗震規(guī)范要求，除專門規(guī)定外，建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比應(yīng)取0.05，當阻尼比不等于0.05時，地震影響系數(shù)曲線應(yīng)進行修正，鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)阻尼比選取值見表 1。
表 1 不同結(jié)構(gòu)阻尼比應(yīng)用值
從表 1 中數(shù)據(jù)可以看出，不同的鋼結(jié)構(gòu)體系有不同的地震影響系數(shù)，如果在結(jié)構(gòu)分析時錯誤選擇阻尼比對設(shè)計結(jié)果會產(chǎn)生較大影響,其中鋼管混凝土和鋼-砼混合結(jié)構(gòu)由于是兩種材料共同作用，在選取阻尼比時，應(yīng)根據(jù)兩種材料應(yīng)用比例綜合考慮阻尼比，結(jié)構(gòu)整體剛度越柔，阻尼比選值越低。
2、剛接柱腳設(shè)計
常見柱腳分埋入式、外包式、外露式。在住宅設(shè)計中多采用外露式，相比其它兩種方式，其現(xiàn)場安裝、定位方便。
在設(shè)計時應(yīng)注意，柱腳的剛度是靠底板的彈性變形或塑性變形來實現(xiàn)的，這就意味著整個結(jié)構(gòu)變形包括鋼結(jié)構(gòu)本身變形及底板受拉變形后引起的整體變形，如在分析內(nèi)力時視外露式為剛性柱腳，設(shè)計中要考慮層間位移角限值要有一定的富裕，同時應(yīng)考慮底層鋼柱彎矩反彎點下移引起的柱頂彎矩增大。
根據(jù)節(jié)點設(shè)計要求，為保證罕遇地震時不發(fā)生柱腳節(jié)點先于鋼柱破壞，柱腳節(jié)點連接處的極限抗彎承載能力應(yīng)大于 1.2 倍鋼柱的全塑性受彎承載力（Wpnx·f）才可以，常見設(shè)計方法是根據(jù)柱腳反力來確定柱腳螺栓直徑、連接焊縫,這樣只能保證柱腳節(jié)點在多遇地震作用下具有一定強度而不破壞，而柱腳彎矩設(shè)計值所需截面抵抗模量一般小于鋼柱本身截面抵抗模量（Wx），以H628X260X10X14 工字鋼為例，1.2·Wpnx/Wx=1.36 倍，外露式很難保證這項設(shè)計要求。
而采用其它兩種柱腳方式在轉(zhuǎn)遞鋼柱內(nèi)力時很容易滿足前項要求，設(shè)計中傳力明確、計算容易、構(gòu)造簡單、節(jié)省鋼材。插入式柱腳構(gòu)造相比埋入式更簡單，大部分書籍認為可靠性不如埋入式，建議用于單層鋼結(jié)構(gòu)廠房，不適合高層建筑鋼結(jié)構(gòu)。
筆者認為在多層建筑鋼結(jié)構(gòu)可以采用，因為在許多工業(yè)項目中，單層廠房層高多在 10～30m，廠房內(nèi)設(shè)多臺吊車及大量檢修平臺，單柱荷載及地震作用往往大于普通住宅的情況，多層住宅柱腳在概念設(shè)計和計算設(shè)計都滿足規(guī)范要求的情況下，采用插入式是沒有問題的。新鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范也增加了插入式柱腳的設(shè)計和構(gòu)造規(guī)定。
3、樓板設(shè)計
樓板有預制樓板、現(xiàn)澆樓板、組合樓板等。采用預制樓板時應(yīng)考慮預制板由于溫度變化、荷載分布等原因，造成樓板接縫處開裂形成的單側(cè)翼緣附加彎矩影響，即鋼梁平面內(nèi)整體抗彎應(yīng)力與翼緣平面外抗彎應(yīng)力雙向組合后要滿足折算應(yīng)力限值，有些項目將樓板擱置在下翼緣上尤其要注意這個問題。
壓型鋼板組合樓蓋在鋼結(jié)構(gòu)住宅中應(yīng)用很多，整體分析時要考慮組合板的各向異性對框架梁的影響，包括根據(jù)樓板設(shè)置情況確定連續(xù)板或簡支板、傳力路徑是單向還是雙向、組合鋼梁是按強邊還是弱邊組合造成的剛度差異；樓板設(shè)計時要避免集中單向布置樓板，使結(jié)構(gòu)體系形成橫向或縱向承重，做到合理布置組合樓板，盡量形成雙向承重結(jié)構(gòu)。
4、梁柱剛性連接設(shè)計
梁柱間剛性連接計算可按常用設(shè)計法或全截面受彎設(shè)計法進行，當鋼梁翼緣的抗彎承載力大于整個截面承載力的 70％時，可采用常用設(shè)計法進行設(shè)計，小于 70％時，應(yīng)采用全截面抗彎設(shè)計法，在住宅設(shè)計中，鋼梁多屬于前者，常用設(shè)計法計算原則為翼緣和腹板分別承擔彎矩和剪力，普遍認為計算容易，結(jié)果偏于安全。
事實上根據(jù)多高層房屋鋼結(jié)構(gòu)梁柱剛性連接節(jié)點的抗震設(shè)計和多高層房屋鋼結(jié)構(gòu)梁柱剛性節(jié)點的設(shè)計，不做任何處理的將鋼梁與鋼柱進行栓焊等強連接是很難達到強節(jié)點弱桿件的設(shè)計要求，對加強式節(jié)點設(shè)計有設(shè)計及構(gòu)造詳細說明。
具體做法主要有三種方式：梁端翼緣加焊楔形蓋板、梁端底部加腋、犬骨式連接。通過筆者在實際應(yīng)用后認為，三者都存在增加施工難度的問題。第四種方式：梁端翼緣加寬方式，但在標準圖集中不作為主推形式介紹，當建筑對梁寬沒有要求的情況下，這種連接方式最為實用、便捷。
三、設(shè)計標準的問題
1．“輕型”鋼結(jié)構(gòu)概念問題
近年來因“輕型門式剛架房屋”的出現(xiàn)，在許多設(shè)計人包括結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的頭腦中形成一種輕（質(zhì)量）鋼材概念，一遇到附屬建筑設(shè)施或看似不重要的結(jié)構(gòu)時就提出用“輕鋼”來解決，卻不注重該部分對主體結(jié)構(gòu)的效應(yīng)分析，事實上結(jié)構(gòu)概念設(shè)計時應(yīng)清楚，“輕型”實際上是指結(jié)構(gòu)承受相對較輕的荷載，住宅設(shè)計中不會因為采用鋼結(jié)構(gòu)而減少荷載使用標準，結(jié)構(gòu)體系無論采用鋼還是混凝土，構(gòu)件效應(yīng)分析是沒有原則上區(qū)別的。
2．多高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計區(qū)別
根據(jù)規(guī)范有關(guān)條文，包括鋼結(jié)構(gòu)抗震調(diào)整系數(shù)，框架柱長細比，框架構(gòu)件寬厚比等控制條款，均以 12 層作為區(qū)分點，因此可以理解為高層鋼結(jié)構(gòu)是指 12 層以上的建筑物。高規(guī)中高層是指 10 層及 10 層以上或房屋高度超過 28m 的建筑，這其中包括混合結(jié)構(gòu)，再參考國外部分國家高層起始高度多設(shè)在 25～30 米或 8 至 11 層。
由此看來我國的多層鋼結(jié)構(gòu)適用范圍要高于普通結(jié)構(gòu)，也高于國外標準。多高層鋼結(jié)構(gòu)不僅構(gòu)造不同，相關(guān)抗震調(diào)系數(shù)也不同，限值差別太大，在前面表 1 已說明，筆者認為此區(qū)分過于寬泛，舉例說明一下：層高平均 4m，12 層建筑物高度 48米，是高規(guī)中 28 米限值的 1.7 倍，這就產(chǎn)生下面的問題，在混合結(jié)構(gòu)中，混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)按高規(guī)構(gòu)造設(shè)計，鋼結(jié)構(gòu)可以按多層構(gòu)造設(shè)計，執(zhí)行了兩種標準。
3、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》
對住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計指導作用不大新版規(guī)范延續(xù)了工業(yè)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計指導思想，例如在變形允許值按廠房構(gòu)件進行分類，對民用建筑構(gòu)件不做細分；溫度區(qū)段設(shè)置要求以排架結(jié)構(gòu)方式進行劃分而不考慮縱橫向承重體系、鋼混組合結(jié)構(gòu)的特點來區(qū)分，特別是強制性條文第 8.1.4 條“結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)其形式、組成和荷載的不同情況，設(shè)置可靠的支撐系統(tǒng)。
在建筑物的每一個溫度區(qū)段或分區(qū)建設(shè)的區(qū)端中，應(yīng)分別設(shè)置獨立的空間穩(wěn)定的支撐系統(tǒng)?！睆奈淖稚侠斫?，鋼結(jié)構(gòu)不應(yīng)該采用無支撐的純框架結(jié)構(gòu)，這顯然與實際應(yīng)用不符，設(shè)置支撐與否應(yīng)以結(jié)構(gòu)設(shè)計需要來確定，根據(jù)條文說明也可以知道這是一個原則規(guī)定，但作為強制性條文，必須嚴格執(zhí)行值得商榷，民用建筑在使用要求上不同于工業(yè)建筑，包括一些結(jié)構(gòu)體系也存在差異，應(yīng)區(qū)別對待。
相比其他規(guī)范不斷完善抗震部分內(nèi)容，新版只在總則中提到應(yīng)符合相關(guān)抗震規(guī)范的規(guī)定，似乎抗震設(shè)計在鋼結(jié)構(gòu)中并不重要，實際上在北嶺和阪神地震后，國外開始紛紛重視鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的研究，國內(nèi)也有很多文章介紹，應(yīng)該有很多成果可以總結(jié)成文的。我國抗震規(guī)范規(guī)定應(yīng)根據(jù)抗震設(shè)防烈度采取不同的抗震措施，而鋼結(jié)構(gòu)抗震要求卻沒有任何區(qū)別也是不妥的。
四、設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)住宅應(yīng)尊重住宅使用的根本要求
鋼結(jié)構(gòu)住宅是今后發(fā)展的一個重要方向，但鋼結(jié)構(gòu)僅僅是建筑中承重體系、服務(wù)部分，它不是建筑使用中的主要成分，鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計首先要遵循住宅建筑設(shè)計的一般原則，然后才是發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，單純突出鋼結(jié)構(gòu)而不考慮生活的舒適性、不能滿足人文要求的鋼結(jié)構(gòu)住宅項目是沒有市場的。
對于鋼結(jié)構(gòu)住宅不能因為要推廣鋼材在建筑中的應(yīng)用而簡單、強行在住宅結(jié)構(gòu)中使用，這樣作對推廣鋼結(jié)構(gòu)住宅沒有實際意義。相對而言公建、體育場館、工業(yè)廠房等是鋼結(jié)構(gòu)在建筑中最能發(fā)揮其特長的領(lǐng)域，近年來，我們已經(jīng)深刻感覺到這種應(yīng)用變化。
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