鋼結構在建筑結構設計中存在的問題解析

【摘要】我國市場經濟的不斷發展，也促進了建筑行業的進步。目前，在我國建筑市場中，鋼結構是其中應用最廣泛的一種形式，其與他結構相比，有著獨特的特點，也正是這些特點，使鋼結構在市場中備受歡迎。雖然鋼結構是目前建筑中常用的一種形式，但其中也存在許多問題，如何優化鋼結構設計是目前的首要問題。本文對鋼結構在建筑結構設計中存在的問題進行了分析，并提出了相應的完善措施。

【關鍵詞】鋼結構；建筑；設計；分析

就當前趨勢來看，鋼結構擁有良好的發展前景，目前鋼結構市場在得到政府的積極推動支持下，接受相關的政策，迎合當前國家經濟發展勢頭，呈現出勃勃生機的氣象。隨著改革開放的進一步實施，鋼結構逐漸轉向大跨度、高層以及耐熱等特色的高標準工業建筑方向。雖然目前鋼結構在我國建筑市場中有較為廣泛的運用，但其中也存在一些問題，難以滿足消費者多樣化的需求。為了促進建筑市場的發展，必須要對現有的鋼結構進行全面分析，優化建筑結構。

1、鋼結構概述

改革開放以來，我國經濟迅速發展，這也促進了建筑行業的進步。在建筑市場中，鋼結構的應用非常廣泛，指的是通過對鋼板進行焊接、熱軋、冷彎等方法加工成的鋼型。在鋼結構中，主要分為輕鋼和重鋼兩種結構，這兩種結構在應用中也各有側重。一般輕鋼應用在跨度較小的建筑物中，例如體育館、辦公樓等，其特點是自重比較輕，同時占地面積也較少：重鋼結構大多應用在跨度較大的建筑中，例如電子廠房等。和鋼筋混凝土相比，無論是輕鋼還是重鋼，其自重都比較小，在同等情況下，鋼筋混凝土的重量是鋼結構重量的3倍。雖然鋼結構有著種種優勢，但是在實際施工過程中，也存在著一定問題，嚴重阻礙了其發展。在鋼結構施工之前，首先要做相應的準備工作，包括結構分析、結構評估、結構判斷等。在設計時，設計人員要熟悉與工程相關的材料，根據材料判斷是否需要在建筑中采用鋼結構。確定之后，設計認為要以力學模型為參考，對鋼結構的各個參數進行評估。在鋼結構施工之前，最重要的工作就是評估工作，要保證評估達到施工的要求，同時還要對參數進行二次檢查。

2、鋼結構在建筑結構設計中的問題

（1）鋼結構設計質量較差。鋼結構在設計過程中比較繁瑣，需要考慮到各個方面，同時，設計所需要的參數也比較多，某種程度上也增加了鋼結構的設計難度。因此，很多設計人員都不愿意進行這類建筑的設計。另一方面，有些建筑企業在鋼結構設計方面缺乏經驗，碰到一些鋼結構的建筑都會采取分包的方式，如果分包單位在設計方面不夠完善，則很可能為建筑帶來安全隱患。此外，我國在建筑設計市場上并沒有嚴格的法律法規，也缺乏相應的監督機制，為建筑工程埋下了安全隱患。

（2）盲目借用國外設計方案。我國在鋼結構的設計過程中，一般以成本作為首要原則。而在發達國家中，由于具有雄厚的經濟實力，往往不需要過多的注重經濟方面，因此，從我國的情況來看，很多設計師都喜歡借用外國的設計方案，但這并不符合我國國情，沒有考慮到建筑所需的成本問題，導致設計方案不合理。

（3）鋼結構設計缺乏深度。從我國建筑設計市場來看，承接單位和設計單位存在大量的分包問題，其也在無形中降低了鋼結構設計的深度，甚至出現某些設計方案無法達到設計要求的情況，例如在柱腳設計上的不合理。一般在柱腳的設計中，多采用埋入式、外包式、外露式三種，外露式主要使用在民宅中，底板的彈性和塑形與柱腳的剛度密切相關，如果底板出現變形，則很可能會影響到鋼結構的穩定性。如果設計人員在設計中沒有考慮到這些問題，那么就會為建筑的日后使用留下隱患，危害人們的生命財產安全。

3、鋼結構在建筑結構設計中的完善

（1）加強設計管理。由于鋼結構設計具備一定的特殊性，因此，相關部門必須加強對承包商以及設計單位的監督，從多個方面對其資質進行審核，包括鋼結構構件質量、鋼結構構件制作能力等，一定要保證承包單位有足夠的能力進行鋼結構的設計和安裝，從而保證建筑質量。由于鋼結構的整個設計環節具有一定的特殊性.所以.為了保證設計質量，有關部門必須要加大對承包商以及設計單位的監督力度。綜合考慮各方面的因素，嚴格審核其資質。只有對承包單位進行嚴格把關才能保證其具備良好的設計水平.最終保證建筑的設計質量。

（2）結合實際情況設計。設計人員在進行鋼結構設計的過程中，一定要重視經濟效益問題。設計人員應當將成本納入設計范疇，不能單純的借用國外的設計方案，要結合我國實際情況，考慮到建筑的安全性、舒適性和實用性。例如在對建筑物的防火設計中，因鋼結構建筑受溫度的影響較大，在防火方面的能力較差，難以滿足現代人對建筑的需求，一般當溫度到達100～250℃時，鋼結構的塑性會逐漸增大，而抗拉強度逐漸降低：當溫度到達250℃時，鋼結構的塑形會有所下降，而抗拉強度會有一定程度的上升，導致藍脆現象的發生：當溫度在250℃以上時，鋼結構就會逐漸呈現徐變現象：溫度到達500℃時，鋼結構的強度會大幅降低，還會出現大量的坍塌現象，不僅造成嚴重經濟損失，甚至會威脅到人們的生命安全。因此，設計人員在設計的過程中，要充分考慮到這些情況，保障建筑的安全性。在設計之前，設計人員要進行實地考察，根據當地的實際情況設置建筑的防火等級，并嚴格按照相應的要求進行設計，提高建筑的防火能力。從鋼結構的特點來看，在表面涂抹上一層防火涂料，可以有效提高其抗火性。當然，在設計過程中，設計人員不僅要考慮到鋼結構的抗火問題，要進行綜合分析，保證設計的合理化。

（3）鋼結構的防腐與抗震。設計設計人員在設計過程中，要重視鋼結構的防腐設計，選擇科學、合理的解決方案，從而保證建筑的安全，延長建筑的使用壽命。近年來，我國地震災害越來越頻繁，因此，在鋼結構設計過程中，必須考慮到建筑的抗震性，從而保障人們的生命財產安全。設計人員應當重視對鋼結構抗震性的設計，首先要保證鋼結構的規正以及勻稱，在連接上要根據建筑特點選擇科學、合理的方式。尤其是在柱子和屋架之間、屋面板和屋架之間的連接，一定要確保其牢固，萬一發生地震，能夠確保建筑物具有一定的抗震性。另一方面，選擇的位置、支撐形式等都會對其造成一定影響。因此，設計人員在進行建筑設計的過程中，要慎重考慮抗震問題，并做好相應抗震設計。例如加強墻和柱之間的拉結，保證高寬比的合理性，從而提高建筑的抗震效果。

結語：

目前，鋼結構在我國建筑結構設計中有著廣泛的運用，和其他結構相比，鋼結構有著獨特的特點與優勢，但同時，其也存在一些問題，嚴重阻礙了鋼結構的發展。因此，必須要對鋼結構進行深入的研究，分析其中存在的問題，并采取相應的完善措施，促進我國建筑設計行業的健康發展。作為一種環保型建筑，鋼結構設計已經被當作重點工程項目開始推廣發展，鋼結構的設計合理與否，直接關系到建筑工程的安全性能和穩定性，關系到企業的命脈。因此，要充分發揮設計師的潛能，以創新、安全、可靠為標準，對鋼結構建筑進行不斷完善優化，提高建筑鋼結構施工水平。