當前建筑鋼結構設計的現狀及存在的問題

牛其山

（山東省章丘市建筑工程質量監督站，山東 章丘 250200）

常在建筑行業的需求的情況下，鋼結構的發展速度非常快，競爭壓力迫使許多鋼在不斷改進技術、方法和創新，鋼鐵已經開發出一種高層次的各方面符合我們的要求的材料。然而，我們在為取得的成績沾沾自喜的時候，應該看到發展中的不足和缺陷。中國建筑業，鋼結構設計基本都是從國外引進，中國的建筑鋼結構設計水平還有很大的發展空間。

1 當前建筑鋼結構設計的現狀及存在的問題

1.1 理念高度不夠

設計院將自身應該負責的設計任務交給企業去加工，導致了生產質量的下降。很多外部設計工廠的鋼結構設計水平很低，且承擔工程的設計人員很多都是剛畢業的大學生，在設計的時候沒有經驗，也缺乏對鋼結構設計的了解，導致盲目地照搬規范，任意嵌套程序并且對關鍵技術不認真進行探討，腦海中沒有設計后的結果概念，認為只給出結構布置圖就算將任務完成了。他們不知道，這些結構布置圖只是一個簡單的線條圖以及對一些布局關鍵的“節點設計”，無法在何種情況下使用。“全焊接節點”或“全局組節點”，這些節點要求是安全的，結構合理，是否能做到這一點，將設計的“聯建”、“軸承細節”、“建筑安裝”做透，需要加工企業發揮更大的作用，設計院只做到了“設計”或初步設計的深度，將施工圖紙交給加工廠，加工廠缺乏計算軟件，轉分包工程繪圖任務，但因他們缺乏整體配套設計要求，常發的圖紙不符合原設計要求，存在嚴重的質量問題。有些工廠為了節約鋼材，降低成本，盲目優化鋼材，造成工程質量事故，造成嚴重損失的狀態。該由研究所完成的，這是建設部成立“建筑設計”的最初的本意，也是義不容辭的責任，設計院的施工圖設計必須滿足理念高度的要求，禁止“施工組織設計”、“詳細設計”責任不明確，相互推諉的現象。

1.2 物理問題

鋼具有良好的熱傳導性，想要室內和室外鋼具有良好的保溫效果，需要考慮：通過建筑圍護結構表面吸收熱量，將部分的熱量透過玻璃窗轉移到室內，通過內表面的吸收，完成良好的散熱效果。此外，聲音效果的反射板，這種類型的建筑設計如音樂廳，除了物質上的考慮外，還需要考慮包括強度、吸聲性能、吸濕性等方面。目前，需要提供吸收結構和設計，以及吸音材料的最有效的噪聲控制解決方案。

1.3 防火、防腐蝕問題

一旦溫度高于400℃時，鋼的屈服強度只有在室溫下一半的強度，一旦溫度超過600℃時，鋼的剛度和強度都將是丟失。因此，火災是鋼結構建筑最大的危險，如果建筑物沒有良好的防火措施，一旦發生火災，很容易破壞建筑。設計時對鋼材表面溫度超過150℃后熱保護必須要符合消防安全的要求，甚至更多的基礎絕緣保護措施嚴格符合相應的規定。

鋼容易生銹，因此，不能用于出現強烈的腐蝕性介質的建筑物內。如果遇到長時間的大雨、風等自然惡劣的天氣，鋼會有老化生銹的情況下，它也將減少其自身的承載能力，影響其外觀。鋼結構建筑的設計時，考慮使用具有良好的抗腐蝕的鋼具有重要的經濟意義和社會意義。為了減少或防止腐蝕，國內外基本使用保護涂層的方法，所用的保護層：金屬保護層、保護層和非金屬的化學保護層。鋼結構在涂裝前應徹底除銹并且除銹厚度和涂層厚度均應符合要求。

2 鋼結構設計中應該注意的問題

2.1 鋼結構的選型和布置

鋼結構高層建筑一般分為4類，一般情況下是不同的，根據他們的側向力來劃分。鋼結構設計在實際工作中，主要是概念設計，施工條件如負載能力、功能、制造和安裝、使用的材料和其他因素的影響應加以考慮，選擇對地震或火災阻力良好的現實架構。而且實際上通過研究細節、力學對比鋼的結構優勢。此外，應根據系統配置鋼的特點和使用情況，綜合考慮的具體性質。在正常情況下，這是必要的，以確保該鋼的結構剛度，而且確保對鋼結構的受力均勻分布，也盡量減少建筑物的扭轉影響，以確保強度層的橫向力抵制。在施工時間上要滿足不同的功能和建筑要求。

2.2 鋼結構建筑的抗火設計

盡管鋼是由一種非燃燒的材料制成，但在高溫下，因為高的熱膨脹系數，會造成變形，故雖然鋼具有良好的熱導率和電阻，還會導致火災的蔓延。有些鋼在600℃的高溫時，鋼的強度基本上失去了，在火災中變得很脆弱。高層建筑更有可能導致火災，且高層建筑火災較難控制。因此，高層建筑耐火鋼的設計是非常重要的。目前，中國的高層建筑鋼結構的耐火設計是比較落后的，很多設計不考慮高溫、鋼的變形和應力，同時也沒有考慮各個組成部分之間相互作用的影響。整體抗火設計基于組件級別，是在建筑防火設計的基礎上確定的要求。

2.3 鋼結構設計要重視技術標準和規范

在鋼結構的設計，注意做到以先進的技術，經濟合理，確保質量，使技術人員應重視學習技術標準和規范，并深入理解和貫徹，形成遵循嚴格的標準和規范的工作習慣。現在結構鋼設計計算和繪圖過分依賴電腦，缺乏實踐能力的培養。因此，在實踐中，應注意切實抓好鋼結構所有的設計工作。鋼結構設計應注意鋼材、連接材料和焊接材料、應用標準，了解相關規定，合理選用材料和質量要求。

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