探究鋼結構在建筑結構設計中存在的問題

【摘要】隨著人們對建筑行業質量要求的不斷提高，鋼結構作為一種具有更多優勢的新技術被廣泛應用于建筑行業中。在建筑結構設計中，鋼結構對整體建筑質量，有很大影響，因此，做好建筑鋼結構設計，對整個設計項目有著重要作用。影響鋼結構設計質量的因素有很多，而我國現階段的鋼結構設計水平也存在很大不足。基于此，本文對鋼結構在建筑結構設計中存在的問題進行簡要分析。

【關鍵詞】鋼結構；建筑結構設計；問題

2008年北京奧運會各體育場館的準備與修建，大大帶動了建筑行業的發展，鋼結構也在建筑過程中被廣泛應用。與傳統鋼筋混凝土結構相比，鋼結構的自重更小，作為建筑主體，能夠在很大程度上提高整體建筑的安全性、耐久性及經濟性。但我國現階段的鋼結構設計水平，還不能使鋼結構的應用，發揮到最大優勢。因此，發現并解決鋼結構在建筑結構設計中存在的問題，十分重要。

1、鋼結構在建筑結構設計中存在的問題

1.1穩定性及節點設計存在問題

鋼結構穩定性的實現，對其設計有著嚴格要求，但就目前的鋼結構設計水平而言，設計人員缺乏相關設計經驗，設計方案無法達到原本建筑工程的穩定性功能要求。建筑鋼結構在設計過程中，需要保證均勻、規正的受力，而設計方案，由于缺少實地考察、缺少相關設計經驗，無法給出合理準確的數據，使工程質量，存在很大隱患[1]。

建筑鋼結構的節點設計，對于整個建筑設計來說，十分重要，但現在大多設計方案中，鋼結構節點的設計，缺乏合理性。現在的鋼結構設計中，在節點設計過程中，經常出現的問題是，結構分析模型與實際設計節點之間存在嚴重誤差，使整體的鋼結構都受到了嚴重影響。還有些設計師，由于水平不夠，在節點處一律采用全焊接節點，完全不考慮是否能夠保證節點使用后的安全性、合理性等具體情況。

1.2設計方案存在問題

由于我國對于建筑鋼結構設計，大多借鑒國外的成功、先進案例，導致多數設計方案不適用于我國的地域特征，設計方案照抄照搬，缺乏深度。

一些承包方，為了規避責任，之設計出“構件布置圖”就算完工，這類布置圖中，只有簡單的單線條圖，和模糊的標注，其他關于節點設計、支座設計、施工安裝等相關設計都交給加工企業，由于加工廠設施有限，又再次將施工圖任務轉包，最終導致設計圖與施工圖都不符合原本的設計要求[2]。

設計方案過于保守，也是鋼結構設計的一大阻礙，設計人員由于缺乏相關設計經驗，保守設計往往造成結構構件不必要加大，投資成本過高的情況。例如，無法確定“應力比”時，過低取值；焊縫一律取一級全熔焊縫；鋼材的使用也一律采用c級或d級；鋼材強度也都采用420Mpa、490Mpa的高強度鋼材等等。

2、針對鋼結構在建筑結構設計中存在問題的改進策略

上文提到，有關建筑鋼結構設計的穩定性及節點設計、設計方案問題，都存在設計人員無法結合實際，以及對鋼結構設計的不夠重視。因此，下文將從結合實際、加強設計人員的重視態度及相關規范幾個方面，針對鋼結構在建筑結構中存在問題，提出幾點策略。

2.1結合實際

對于鋼結構的設計方案，不能僅僅依靠對國外設計的盲目復制，設計人員必須注重研究符合我國國情及地域特征的建筑鋼結構設計方案，以安全性和實用性作為設計基礎，進行實地考察、研究、討論，最終得出最為合適的設計方案。例如，切實考慮鋼結構的受熱情況，在高于250℃時，鋼結構的塑性會降低，但抗拉強度會提升，會出現藍脆現象；在溫度低于250℃時，鋼結構的塑性更強，但抗拉強度會降低。當溫度高于500℃時，鋼結構的強度會大大降低，出現塌落現象。為避免嚴重事故發生，設計人員應在鋼結構設計中應用防火隔熱的相關技術注明，依據建筑防火等級及規范要求，綜合提升建筑的防火能力[3]。

2.2加強設計人員的重視態度

設計人員對鋼結構在現實應用中起到的重要作用，重視度不夠，只以完成設計任務為主要目的。因此，提高建筑鋼結構的設計水平，首先要讓設計人員認識到鋼結構的使用對建筑項目長遠發展的作用。例如，要求設計人員在設計過程中加入防腐、抗震的考慮。長期暴露在空氣中的鋼結構，容易受到雨水等因素的侵蝕，降低鋼結構的耐用性，因此，設計人員需要依據室內外的不同情況，考慮到防腐防銹涂料的使用。在地震多發地區，需要確保整體建筑的安全性及穩定性，如此，在鋼結構設計中，就需要保證鋼結構各個連接節點的穩定和牢固，并依據鋼結構的位置選擇適宜的支撐形式。

2.3加強設計規范的管理

當前鋼結構設計規范，對于新上市的鋼材新產品，沒能做到及時更新，而設計人員對這些新研發的優質鋼材也不夠了解，是鋼結構建筑的設計與產品間產生嚴重的矛盾，設計人員不敢采用新材料，施工方也不能確定新材料是否適用于設計方案，由此導致投資不必要的浪費[4]。因此，相關部門，除應對設計單位進行嚴格的資質審查外，還應及時補充修訂相關規范。對于設計人員的考核與培訓，也能有效促進設計人員的專業能力，十分有利于我國建筑鋼結構設計水平的提升。

結語：

綜上所述，隨著我國的建筑行業的穩步發展，鋼結構的發展趨勢也由此可見，但國內的建筑鋼結構設計太過于依賴國外的成功技術，因此，研發適用于我國地域特征的鋼結構技術，是提高我國整體鋼結構設計水平的必要手段。培養具有優秀專業技能和職業素養的設計人員，對有效解決我國鋼結構在建筑結構設計中存在的問題，有著十分重要的作用。

參考文獻：

[1]付春松.鋼結構在建筑結構設計中存在的問題分析[J].廣東科技，2014，08：130-131.

[2]張錦添.鋼結構在建筑結構設計中存在的問題分析[J].建材與裝飾，2016，06：91-92.

[3]綦勝利.鋼結構在建筑結構設計中存在的問題分析[J].中國高新技術企業，2015，20：112-113.

[4]徐曉霞，林平.鋼結構在建筑結構設計中存在的問題分析[J].工程技術研究，2016，07：175.

作者簡介：

張童（110108197907045412），1979.7—，男，漢族，北京人，本科，一級注冊結構工程師，結構工程師