分析钢结构在建筑结构设计中存在的问题

分析钢结构在建筑结构设计中存在的问题

吴瑜锟

中南建筑设计院股份有限公司

摘要：我国经济水平快速增长很大程度上带动了国内建筑行业的发展，在建筑行业中钢结构以其独有的优点和特性备受建筑行业的欢迎，其应用范围也越来越广泛，伴随着人们生活质量提高对建筑房屋的舒适度和美观需求不断增加，钢结构已经逐渐跟不上现代建筑结构设计的要求，如何改进钢结构在建筑结构设计中存在的问题一直是业内人士重点研究讨论的难题，本文通过简要介绍钢结构和其前期应用工作，并尝试分析钢结构在建筑结构设计中存在的疑难问题，最后提出几点钢结构在建筑行业中优化改进措施，希望可以为后续研究的人员提供一些参考价值。

关键词：钢结构；建筑结构；设计问题；改进措施

1引言

建筑结构设计中的建筑设计和结构设计规划一直都是相辅相成的共存体，无论是任何一方面出现失误都会影响到建筑结构设计的整体效果。所以建筑工程师在进行建筑设计时要充分认识到结构设计的重要性和科学性。充分考虑结构设计中出现及存在的隐患问题，从而制定出符合实际、有效的解决措施来保障建筑结构设计最后的整体效果呈现。

2分析钢结构设计及其建筑设计的前期工作

2.1简述钢结构设计

近几年，我国经济水平不断提高，带动了国内各个行业产业链发展速度加快，由于人们对住房条件的需求增加，促使建筑业的发展速度极快，在建筑行业中钢结构的应用非常广泛，所谓的钢结构主要是指采用钢板进行热轧、焊接、冷弯等方法经过加工改造形成的刚型。以其钢结构自身较为匀称，材质和内部结构较稳定，比一般建筑材料的强度要高等诸多优点被广大施工单位所重视。钢结构主要分为两种类型，分别分为是轻钢结构和重钢结构。轻钢结构主要应用于跨度较小的建筑物群体中，例如办公楼、仓库等，其主要的特点是占地面积较小，自重较轻。重钢结构主要应用于跨度较大的建筑物群体，例如电子厂房等[1]。钢结构虽然在建筑设计中应用广泛，但是近几年的建筑施工过程中却出现了很多的问题。

2.2钢结构设计的前期工作情况分析

钢结构设计的前期工作包含了结构分析、评估、判断等诸多内容。在设计前期要求建筑工程设计人员一定要十分了解企业提供的有关数据和资料，根据这些资料和数据判断建筑结构设计中是否有必要应用到钢结构，紧接着建筑和结构设计人员通过对建筑造型及使用功能的分析从中找到较为合理的结构方案，随后建立力学模型，对钢结构的各项参数进行评估判断。对钢结构参数的评估是钢结构设计前期中最重要的一项环节，通过评估判断钢结构是否达到了建筑施工的需求，这一参数要经过多次复查才能得出最终结果。

3钢结构设计在建筑结构设计中存在的弊端

3.1钢结构设计质量不达标

钢结构设计的任务相对冗杂，钢结构设计的费用较高昂，在一定的程度上局限了钢结构的应用和加大了设计的难度，所以很多设计人员不愿意接这类工作。此外，一部分设计单位缺乏钢设计的实践经验，往往照本宣科将钢结构的设计进行外包，一旦外包的单位设计资质或操作经验欠缺，就会给钢结构设计带来严重的安全隐患。另外，我国相关执法部门并没有注意到这个环节，对于这方面的市场没有法律法规进行约束管理，导致人员意外事故发生的惨剧。

3.2盲目引进学习国外的设计方案不加变通

我国很多企业在钢结构的设计方案上首要考虑到的问题是经济效应和成本支出，而国外因为有强大的经济实力作为后盾，往往不看重经济效应，因此我国的钢结构设计人员盲目追求其设计的新颖，直接照搬国外的设计方案没有切合实际情况和成本费用的关键制约因素[2]，最终导致设计方案不合理。

3.3钢结构设计参与人员的素质、经验欠缺

当今建筑行业由于发展过快，对于工人的需求量较大，导致建筑行业普遍存在设计人员专业素质缺乏，实际经验不足的现象，这更加突出了钢结构设计的严重弊端。不论什么类型的工作，保证其工作质量的关键都是工作人员的专业素养。而钢结构这样的设计类工作更是如此。所以建筑企业应尽快意识到该问题的严重性。

4钢结构在建筑结构设计中的优化方案

4.1规范设计化管理模式，加大监督力度

因钢结构设计的重要性及其特殊性，要求相关部门加大审核力度，审查承包商和设计单位的资质和实际情况是否具备其设计能力。比如钢结构构件的制作能力、施工环节的安装能力等[3]。必须确保承包商和承包单位一定要具备与所承接的钢结构项目相匹配的钢结构设计的资质和安装资质等，才能进行接洽承包。

4.2结合实际情况借鉴钢结构的设计

我国钢结构设计方案由于经济水平局限的因素，首要考虑其经济效应和成本费用的问题，不能盲目的照搬、模仿国外的设计方案，需要一切从实际情况出发，充分考虑多种因素，比如：建筑安全性、舒适度、实用性等等。如在复杂节点的选择上，可根据外观要求及经济效应等方面综合考虑是选择铸钢节点还是内插板节点。钢结构虽然优点较多，但其自身也存在一定的缺陷，钢结构的防火能力不强，受温度影响较大。钢结构受热达到100-250OC时，升高温度，会增大钢结构的可塑性，降低其抗压抗拉的强度；当其温度身高到250OC时，会导致钢结构的可塑性降低，在一定的程度上自身的抗拉强度提高，导致蓝脆的现象。一旦在温度达到500OC的以上后，钢的强度会严重下降，出现塌陷的情况，造成经济损失、情况严重可能会导致人员的伤亡[4]。因此设计人员在设计过程要注重钢结构的隔热设计和防火设计。设计前期应前往建筑场地进行考察，结合实际情况和相关设计规范进行防火、隔热设计，提高钢结构的防火能力。针对提高钢结构的防火能力问题，现今社会有部分建筑设计人员在钢结构的表面涂抹防火涂料，提高了钢的防火能力。另外，设计人员在设计时，应多加考虑到如果有地震、火灾等自然灾害发生时疏散人员的问题。

4.3提高设计人员的专业素质

在钢结构设计工程中，设计人员的水平参差不齐会严重影响钢结构设计的最终的效果和安全问题，所以必须建立健全完善的监督、监测管理工作，定期组织设计人员进行专业知识培训，对于国外的设计案例和优秀的设计方案通过培训的方式传达给设计人员，定期对设计人员进行专项素质考核，并且加大招聘设计经验丰富的人员给公司补充新鲜血液，提高了设计人员整体的素质，才能保证钢结构设计的最终完工质量。

4.4重视研究钢结构的深度设计

进行钢结构设计工作期间不能一味追求表面的功能，要提高设计深度，将其功能性深入化。在结合周围环境情况设计钢结构的使用性能，达到延长建筑物的使用年限的目的。这样的研究成果不仅可以为设计单位树立形象、增加合作对象，同时也是我们建筑行业领域的一大进步。

5结论

钢结构设计过程中，首要注重钢结构方案的合理化，要注重结合实际情况和设计人员积累的经验，均匀分配结构刚度，增强其防火性能。注意上述文中几个需要关注的重点，提高钢结构设计方案的质量，保证钢结构的稳定性和安全性，从而保证建筑物最后的结构质量，为构建安全舒适的建筑物打下坚实的基础。

参考文献：

[1]付春松.钢结构在建筑结构设计中存在的问题分析[J].广东科技，2014，08：130-131.

[2]廖桥.钢结构在建筑结构设计中存在的问题分析[J].江西建材，2015，02：35.

[3]张玮.钢结构在建筑结构设计中存在的问题及解决措施分析[J].江西建材，2015，04：17.

[4]綦胜利.钢结构在建筑结构设计中存在的问题分析[J].中国高新技术企业，2015，20：112-113.