钢结构在建筑结构设计中存在的问题分析董占龙

钢结构在建筑结构设计中存在的问题分析董占龙

董占龙

中国天辰工程有限公司

摘要：经济发展促进了建筑业的发展，同时建筑业对于钢材料的运用也越来越多，钢结构在建筑中的使用频率越来越高，并且其在建筑中的应用也越来越多样化。本文主要对于钢结构在建筑结构设计中的应用进行了介绍，并对应用出现的问题进行了简单分析。

关键字：钢结构；建筑结构设计；问题分析；

结构设计对于建筑也来说具有重要意义，在建筑的结构设计中要确保设计的准确，才能更好地确保建筑的整体效果，保证建筑安全性。现阶段在建筑结构中，使用了很多的钢结构设计，在设计的进行中，需要设计的内容较多，并且有些项目需要的资金较多，所以如何解决钢结构设计中出现的问题，并对钢架构进行经济可靠的设计，也成为了设计人员设计中的重点。

1、钢结构概述

随着建筑业的快速发展，钢结构在其中的应用越来越多。钢结构其实就是对钢板进行了焊接、热熔、冷弯、定性后所形成的不同结构的钢材。主要有轻型钢结构和重型钢结构两种类型，两种不同钢结构应用领域不同，轻结构主要在仓库、办公楼中应用，主要利用其重量轻的特性，以减少建筑自身重量，减少占地面积；重型结构则主要应用于跨度较大的建筑中，比如电厂、工厂厂房等建筑名主要是利用其强度大的特点，以保证建筑的承重力。

2、钢结构的优点和特性

2.1功能优越性

钢结构的外观较为流畅，尺寸易于调节，所以在整个建筑的设计上更加可以保证建筑的整体性，也使得建筑的外观能更加整洁。所以在建筑的结构设计上如果可以很好地对于钢结构进行利用，就可以更好的保证钢结构与建筑自身风格的结合，确保钢结构的稳定和美观。

2.2更加生态环保

在建筑的施工中，如果想要确保建筑的长久使用，就要确保其对于环境的影响较低。锁着钢结构在建筑中广泛的应用，确保钢结构的生态环保，可以使建筑的使用年限更长。钢材作为可以重复使用，并不会影响自身强度的材料，很好地满足了生态环保的特点，对于建筑业来说，使用钢结构，可以更好的对于环境做出保护，更加有利于建筑业的可持续发展。

2.3相较于钢筋混凝土更加具有优势

钢结构在生产上，比钢筋混凝土的生产时间更少，并且减少了生产人员压力，更多的是应用机械进行操作，在保证数量、质量的情况下，还减少了钢结构的人力浪费。并且由于钢材料自身的重量较轻，在制成钢结构后依旧保留了这一特点，所以更加便于运输，在抗震性上表现也更好，并且钢结构相较于钢筋混凝土结构，稳定性更好，强度也更好，不会由于受压出现断面现象，可以更好的保证建筑质量。

2.4成本更低，安装更简单

钢材料的价格较为经济，所以在制成钢结构后，需要的投资较低，从而减少了建筑需要的投资，并且相较于其他材料的结构，在建筑中使用的时候，由于其重量轻，安装更加便捷，不会受到建筑高度和宽度影响，有效地缩短了建筑施工的周期，保证了施工工艺。从而提高了企业经济效益，确保了利润。并且钢结构在施工中并不会受到天气等外界因素的影响，更加便于建筑施工。

3、钢结构在建筑结构设计中存在的问题

3.1设计质量不好

在钢结构的设计中由于设计经费有限，所以既要保证设计完成又要保证设计质量，对于设计人员来说，任务量较为繁重，所以很多设计人员对于建筑结构的钢结构设计热情都不高，就算承接了设计任务，也不会过于热衷，很多钢结构的设计会外包出去，所以设计人员的水平也并不能达到需求，进而导致钢结构的设计质量也不好。

3.2参与建设人员的素质相对不高

不但设计人员钢结构设计工程中的技术水平参差不齐，现场的施工人员和监理人员的专业素质和职业道德，跟民用建筑钢结构的发展水平相比也有差距。从业人员就不能适时的适应民建钢结构的发展需求原因是缺乏专业的知识作为支撑。例如有些专业技术，对于非专业的工作人员来说是难以达到的障碍，而技术人员则必须要下苦工才能完全掌握其技巧，所以钢结构建筑中，施工人员及监理人员的相关专业知识和素养都有待于提高。

3.3钢结构的设计方案存在问题

由于钢结构设计在资金上存在问题，往往由承接单位和设计单位分包进行设计，这在很大程度上降低了钢结构设计的深度。在有些设计方面不能满足原来设计的要求，存在错误的柱脚设计问题。柱脚设计的类型有三种，分别是埋入式设计、外包式设计和外露式设计，其中在民宅设计中使用的设计类型是外露式设计。

3.4不切实的盲目模仿

关于钢结构设计方案，各家有各家的不同和侧重点，国内和国外的国情也不一样，比如国内比较侧重于考虑经济效益的问题，而国外则不一样，具备较好的经济基础，不太注重经济效益，因此有时一味的模仿国外的方案而不考虑本单位的实际是不明智和不合理的。

4、钢结构存在问题的解决措施

4.1设计人员要尽力合理设计

对于设计人员来说，钢结构住宅设计是要充分考虑实际情况进行精密计算的，但在实际情况中，会出现很多突发性问题，此时设计人员就应该具体问题具体分析了。只有设计者把设计工作渗透到日常的钢结构设计中，才能提高设计能力从而有效的提高工程质量。同时，要充分考虑钢结构部分设计对整体影响和建筑材料的选取。要根据楼层的高度来选择合适的建筑体系，对于选取材料方面也要根据每个设计环节的特点进行选择。

4.2贴合建筑使用要求，从实际出发设计

虽然在建筑中大量采用钢结构是大势所趋，但特别关注的是，钢结构是建筑承重的重要部分，因此在设计时，不可喧宾夺主，首要的还是要考虑其钢结构的自身优势，从实用性、安全性的角度着重考虑其应用。千万不可只考虑其结构特色，一味的追求结构上的花哨，这样的设计最后也必然是没有市场的。

5、钢结构设计发展方向

5.1高效性能钢材的应用研

高效性能钢材就是指钢材强度、塑性和韧性比较高，耐火性能较好，性价比比较高的钢材。这些高性能的钢材应用到建筑上，就可以有效提高建筑承载能力，有效降低造价。

5.2革新结构形式

充分发挥各种结构型材的优点和特色，促进形式的不断创新发展，形成杂交结构、组合结构、预应力结构等一些新型的结构形式，更好的节约材料、降低成本和造价，这是今后发展钢结构建筑着重研究的课题。

5.3轻型钢结构建筑的深度发展

以轻质维护材料和轻型高效钢材组装而成的多层和低层钢材料建筑，相比其他钢结构，优点十分突出，也是建筑体系中绿色环保的内容之一。

5.4计算方法手段的改进提高

对于结构设计优化理论的应用，研究人员均已经做了较深的研究，但加强设计计算手段和方法的改进，还要进一步加强改进和研究。比如在设计中可以引入编制专用或通用的软件，从而更好的提高设计计算的效率和准确度。

6、结论

在建筑结构的设计中，要确保钢结构的设计科学合理，才能保证建筑的承重能力，确保建筑安全性，所以钢结构设计人员在进行钢结构的设计时，要保证自身专业知识的积累程度达到了设计标准，同时要尽可能的了解建筑对于钢结构材料、设计的需求，进而设计出最适合建筑的钢结构设计方案。

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(8)．

［2］王志强，刘爽．钢结构设计中常见问题与措施［J］．中华民居，2014(18)．