現代鋼結構建筑設計要點分析

艾軍

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1 鋼材建筑結構設計中常見缺陷

1.1 地基設計缺陷

通過對鋼結構工程的實例分析，大多數鋼結構工程往往存在不合理的地基設計缺陷。大多數鋼結構建筑基礎是根據周圍建筑物的基礎設計的。因此在地基設計過程中，極易出現地基不合格現象，給帶來安全隱患。因此，應在鋼結構建筑基礎設計過程中仔細調查和分析周圍的地質條件，計算出相應的基礎設計數據或設計出相應的解決方案來滿足施工條件[1]。此外，一些鋼結構建筑師為了保證設計效果，一味的模仿國外建筑模型，造成成本浪費和質量問題。過度模仿往往會導致材料與結構不匹配，增加材料采購成本。

1.2 整體框架結構設計缺陷

總的來說，鋼框架的缺陷主要分為承重柱截面高度設計不合理和縱向框架設計不合理兩種情況。一般來說，承重柱高度設計不合理的原因是因為設計師在設計過程中，為方便軸承柱應力的分析，將承重柱的截面高度低于正常的標準，這將導致房子受力誤差帶來的安全隱患?？v向框架設計不合理也是常見的缺陷之一。在鋼結構中，縱向框架與水平框架起著同樣的作用，但大多數設計師往往低估了縱向框架的重要性，從而導致了建筑的結構誤差，影響了建筑的質量[2]。整體框架結構設計缺陷在設計流程中是較為常見的問題之一，其產生因素除設計師個人技能水平之外，還受到設計軟件內部構架的影響，在目前的設計工作中，通常是借助于BIM軟件所具有的碰撞檢查功能來解決這方面的問題。

1.3 材料結構缺陷

鋼結構設計需要考慮鋼結構及鋼結構是否穩定、承載力、變形接受能力等多方面的因素，但在當前國內鋼結構設計情況來看，一些設計師往往忽略了整體結構的穩定性，導致建筑的使用年限縮短，甚至在使用過程中存在安全隱患。鋼結構結構和材料的穩定性是鋼結構設計中必須考慮的問題。在對施工數據進行核算時，主要通過分析測試相關因素來確定建筑的基本結構，但由于數據存在偏差及大多數鋼結構設計師缺乏經驗等原因，往往會使鋼結構及鋼結構的穩定性受到忽略。為避免由于材料結構缺陷而造成的設計不合理現象，需要設計人員加大對材料性能的了解程度，并且要能夠密切關注新型材料和發展和應用[3]。

2 鋼材結構建筑常見要點分析

2.1 加強設計基礎水平

一般來說，鋼結構設計中出現的問題，往往是由于設計人員對鋼結構施工缺乏認識及對材料的認識不足造成的。因此，在進行鋼結構建筑設計時，應充分了解施工的各個階段，調查現場情況，提高設計的基本水平，在綜合分析相關數據的基礎上進行合理科學的建筑設計。例如，在計算土地承載力之前，需要對當地土質進行詳細的調查。在檢驗過程嚴格按照工業設計規范進行，采用分析方法，使設計檢驗值與實際值誤差達到最小，提高建筑物的安全性能。

2.2 加強結構防護性設計

鋼作為整個建筑的主要材料，其防護功能十分重要。一般來說，合格的鋼材料必須具備良好的耐腐蝕性和耐熱性。大多數設計師都過于注重鋼結構的硬度和抗壓性，忽視了對耐腐蝕和耐熱性的重視，而鋼的耐腐蝕和耐熱性缺少明確的指標。因此，有關主要部門應重視鋼的耐蝕性和耐熱性指標標準，出臺明確的相關指標，明確鋼材的材質規格，還應提高建筑設計過程中對材質防護性的重視。對于一些對鋼結構材料具有明確要求的設計場景，必須從現場施工和項目類型需求出發，選擇在各項指標均能達到使用要求的鋼結構材料。在相關標準不夠明確的情形下，要能夠依托相關國外設計經驗或者對應的產品質量標準進行綜合性選擇，從而為提升結構防護性奠定堅實基礎[4]。

2.3 承重墻結構設計

因為鋼結構建筑的平面結構通常是矩形的，為了確保建筑物的地震強度，在設計建筑的結構時，其縱向剛度應大于橫向剛度、橫墻的數量必須符合要求，并使橫墻用于承重和阻隔墻體。另外，當鋼結構使用一定時間后，如果懸臂梁發生變形，則應將構造柱置于懸臂梁的一端，保證各層之間能夠通過構造柱連接，解決建筑承重問題。承重墻結構設計是在鋼結構設計中容易被忽略的環節，這就要求設計人員在開展工作是必須強化對承重墻設計的重視程度，采用創新思維開展設計工作，盡量能夠減少懸臂梁發生變形的概率，提升承重墻在長期使用過程中的性能。

2.4 鋼材的材質的選用設計

鋼結構時，應在相應的文件中注明材料和焊接材料的質量等級。確保鋼結構建筑的鋼材應具有屈服強度、抗拉強度、冷彎強度、延伸率等。對于地震頻發的區域，應特別注意鋼材的抗彎強度比與延伸率的數值是否符合建筑標準，鋼材應具有明顯的屈服步長，除具有良好的沖擊韌性和焊接性外，結構還應具有足夠的抗彎強度。文件中應注明塑性變形能力和必要的安全儲備，在達到安全標準的基礎上盡量減少C級或Z級以上的鋼材的使用，避免造成經濟浪費。

3 結語

本文主要分析了鋼結構建筑的缺陷，并對設計要點進行了分析。主要可以通過增強鋼結構的防護性，提高鋼結構的抗震能力等方式提高設計水平，結合我國建筑需求，對我國鋼結構建設現狀進行改善，減少建筑成本的投入，提高建筑施工質量，促進我國建筑行業的健康發展。