鋼結構設計中常見問題與措施淺析

龍達俊

（廣西建工集團第二安裝建設有限公司 廣西柳州 545006）

鋼結構設計中常見問題與措施淺析

龍達俊

（廣西建工集團第二安裝建設有限公司 廣西柳州 545006）

近年來，我國經濟取得較快的發展，特別是鋼結構，在土木工程中得到了普遍的接受和認可，并逐漸被廣大建筑市場所青睞，被廣泛應用在建筑工程中去。為了對鋼結構進行充分合理的設計，設計人員必須熟悉和掌握各種專業知識和相關技能，一旦對某個環節和理論不夠專業，將會直接影響鋼結構的設計效果。并且由于在鋼結構在設計中還會遇到很多問題，設計人員并不能完全迅速的對其解決和處理，這就對鋼結構設計人員提出了更多的挑戰。

鋼結構設計；存在問題；解決措施

引言

自從改革開放之后.我國的國民經濟得到了很大的發展，使得科學技術有了很大的發展空間。鋼結構建筑作為一種新型的建筑形式，在建筑領域的應用范圍越來越廣，并促進了建筑行業的不斷前進、發展，使得建筑投資方得到了更多的社會效益以及經濟效益。但鋼結構仍舊存在各種各樣的問題，影響著鋼結構建筑的整體質量。所以相關設計人員應不斷學習、不斷總結經驗，增強自身的設計能力，提升建筑設計的質量以及強度，推動建筑行業不斷發展。

1 鋼結構的優點及特性

與鋼混結構相比，鋼結構有以下的優點：鋼結構自重輕，自身荷載小，大大降低了地基處理的費用以及工作量；鋼結構能夠工作預制，縮短了施工周期，減少了現場施工工作量；鋼結構有很好的抗震效果；鋼結構自身有很好強度，能夠更加靈活的布置空間。鋼結構建筑設計中，結構是建筑形象的重要構成因素，一般結構的節點、形體、構件都對建筑形象有著很大的影響。建筑結構的設計與功能只有做到統一，才可能滿足建筑的功能化并為以后的建筑設計打好基礎，只有將建筑與結構的功能和設計做到一體化，才能設計出藝術與技術相統一的鋼結構建筑。目前，中國是世界上最大的鋼混結構與磚砌體的建筑國家，因此對于我國能源以及資源人均水平都很匱乏的國家來說，使用鋼結構建筑在我國應用有很強的現實意義。鋼材不僅高效高強，而且具有很好的循環利用價值，鋼材的角料都有用。

2 鋼結構設計過程中存在的主要問題簡析

2.1 設計人員專業技術不高，管理不到位

建筑施工對設計方案的要求比較高，無論建筑施工環境和設備多么的優越，若沒有一支高效技術精湛的鋼結構設計隊伍，會直接影響建筑施工的工程進度和施工質量的提高。因此，加強對鋼結構設計人員的技能培訓，高效管理和提高設計人員的業務水平，是十分必要的。然而，在我國的建筑施工過程中，鋼結構設計人員之間不能有效地進行配合，密切協作，遇到問題都互相推卸責任，極大地影響了設計方案的合理性，給后續的建筑施工帶來很多不便之處。另外，目前隨著改革開放的不斷深入，人們的生活水平得到改善，對鋼結構設計的獨特性提出了更高的要求。傳統的單一的設計方案和布局也遠不能人們的需求，這不僅給技術人員的專業技術帶來挑戰，而且還極大的增加了建筑施工中的技術質量管理工作的難度，由于目前的設計人員的技術水平整體不高，不能及時學習先進的技術，再加上不統一的建筑設計和施工方案更進一步激化了各個專業之間的矛盾，給鋼結構設計帶來很多不利影響。

2.2 對鋼結構的設計不到位

在建筑工程中通常會采用鋼結構，這是由鋼結構的特殊特點所決定的。在對鋼結構進行設計時，對于鋼結構的選型以及布置是十分重要的。特別是對于分析難以精確的內容以及對沒有規范過的問題進行規范時，更應該加強重視，可以借鑒先前的工程經驗、相關的力學關系以及出現的破壞機理或試驗現象去構思新的設計。同時，要主要從建筑工程宏觀和微觀的角度綜合進行考慮，以便保證鋼結構的選型和布置能夠符合相關設計要求。如果出現移動荷載或者是比較大的懸掛荷載的情況，最好采用網架。在雪壓較大的區域，一定要使得所設計的屋面曲線能夠有助于積雪滑落。在對鋼結構布置完成后，就需要開始對梁柱和支撐截面的尺寸和形狀進行初步估算了。對于鋼梁來說，可以選擇使用槽鋼或者是H型鋼截面。在此過程中要對截面的寬度以及高度加以確定，然后便可以按照設計進行預估截面的板件厚度了。值得注意的是，對于鋼截面的選擇不必拘泥于某一種形式，相關設計人員可以在設計要求范圍內選擇物美價廉的剛截面，這樣便可以達到節約成本和賞心悅目的雙重目的。另外，對鋼截面節點的設計也十分重要，應充分考慮傳力特點等多種情況，以便設計符合要求，減少出現波動的情況。

3 提高鋼結構設計水平的有效策略

3.1 合理選擇鋼結構，科學焊縫和螺栓連接

要想使得鋼結構設計合理：①必須對鋼結構的材質進行科學合理的選擇。鋼結構不僅需要具備較高的屈服和抗拉強度，而且還必須滿足促長率、硫含量等各種指標，并通過冷彎實驗，取得合格保證。同時，如果建筑場地所處的位置多發地震，鋼結構還應該具有一定的抗震能力，以便確保建筑工程的安全和穩定。②在連接鋼結構時，還應該選擇最為普遍和便捷的連接方式———焊縫對鋼結構進行連接。只有對焊縫的質量進行嚴格的把關，對焊縫等級也需要進行一定的要求，才能從整體上提高鋼結構的安全性能。另外，對于螺栓的連接也是鋼結構設計中的重要環節。在具體的建筑施工中，如果節點所承受的剪力比較小，鋼結構設計人員應該按照具體的設計要求對其進行設計，保證期摩擦面和張拉力控制能夠符合相關設計要求。

3.2 有效防護建筑鋼結構

對建筑鋼結構進行必要的防護工作也是確保建筑工程順利進行的重要環節之一。對鋼結構進行防護主要有兩種情況：①防止建筑鋼結構被腐蝕；②防止建筑鋼結構出現火災等惡劣現象。鋼結構由于材質的特殊性很容易被腐蝕，因此可以在其表面噴射一定的涂料，并明確除銹的等級，去肉包涂料的材質和涂層厚度，使得能夠對鋼結構進行徹底的除銹，提高鋼結構的使用壽命。如果鋼結構處于埋在地下的位置，則應該通過使用混凝土對其進行包裹，以便在侵蝕的情況下并不會將柱腳深埋與地下，對鋼結構造成進一步的侵蝕。另一方面，還必須做好鋼結構的防火工作，嚴格按照耐火等級以及建筑不同構件的耐火極限對鋼結構進行設計，并且對鋼結構采取隔熱防護措施也是十分必要的。通過這種方式可以極大的起到防火的作用。另外，在對鋼結構進行設計的過程中，還應該提高鋼結構的抗震能力。與傳統的混凝土建筑相比，鋼結構建筑并沒有對抗震等級進行劃分，而是按照設防烈度對鋼結構進行科學而合理的設計，充分重視板件的寬厚比是否符合一定的比例，只有這樣，才能使得建筑工程的安全性和穩定性得到保障，為人們提供舒適的住宅環境，提高建筑工程的質量。

4 結束語

隨著建筑市場的不斷發展和壯大，人們對建筑工程的施工質量提出了越來越高的要求。然而建筑鋼結構設計水平的高低直接影響著建筑工程的施工質量。因此，加強建筑工程鋼結構的設計水平，對于提高施工的效率，加快施工工程的進度，促進建筑行業的發展以及社會主義現代化的發展進程具有十分重要的意義。然而由于在鋼結構設計中仍然存在著各種問題，使得其設計水平的提高還需很長的一段路要走。

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[2]王志強，劉爽.鋼結構設計中常見問題與措施[J].中華民居，2014（18）：50.

[3]陳獲屹.淺談建筑鋼結構設計中應注意的問題[J].城市建筑，2013（24）：68.

TU391

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1004-7344（2016）04-0324-01

2016-1-20