大跨度鋼結構設計中常見問題的研究與探討

李 娜 程志書

（杭州鐵木辛柯建筑結構設計事務所有限公司，浙江 杭州 310000）

隨著我國科技技術和社會經濟的快速發展，我國的基礎建設工程也取得了豐碩的發展成果。而大跨度鋼結構技術在我國基建工程中扮演著重要角色，是我國社會經濟建設發展情況的重要體現。近年來，隨著我國鋼結構技術的不斷完善和發展，大跨度鋼結構已經被廣泛運用到了大型場館和工業廠房以及社會公共建筑中。大跨度鋼結構設計技術的發展不僅能有效節約建設成本，更能為建筑施工提供一定的便利和安全保障。在目前的大跨度鋼結構建設中，其使用跨度也隨著我國社會經濟的快速發展不斷增加，其建設方面的種類和形式更是層出不窮。因此，在我國國民經濟和科技水平不斷發展的背景之下，為了能夠讓大跨度鋼結構的設計更加合理科學，能夠滿足我國建筑工程建設的各種需求。

1 大跨度鋼設計中常見的問題

從目前我國的大跨度鋼結構總體設計水平來看，還存在很多在設計上的問題，這些問題的出現阻礙了我國大跨度鋼結構整體設計水平的有效提高。網架做為一種傳統的大跨鋼結構形式，目前仍然有廣泛的應用。這種結構體系雖然成本比較低，但是所使用的桿件和節點數量繁多，在對造型和通透性要求較高的機場、車站等公共建筑中，較難對建筑效果實現完美地呈現。而索膜、桁架的大跨度鋼結構設計形式具有一定的獨立性與新穎性，但是它的設計方法和控制要點有別于傳統的結構形式。設計人員做的少，因而會心生畏懼，不知從何處著手。

變形控制是大跨度鋼結構設計的一個難點。部分結構設計人員慣常采用梁柱剛接與柱腳剛接的方式來控制變形，這樣的方法簡單易行，也降低了用鋼量。但是也存在一定的弊端，比如柱腳會出現較大程度的彎曲現象，這樣就增加了鋼結構的設計難度，也提高了設計的造價。

2 大跨度鋼結構設計分析

2.1 大跨度鋼結構體系的性能設計

在進行大跨度鋼結構設計的過程中，相關設計人員想要提高鋼結構的整體設計水平和鋼結構的科學合理性，就必須嚴格遵守鋼結構的設計要求。在《建筑抗震設計規范》中，對鋼結構設計的鋼材伸長度、抗拉強度以及屈服強度等都有著很嚴格的具體數據規定。其中，明確規定了鋼材伸長率不能小于20%；鋼材的屈服強度實測值和抗拉強度實測值的比值不大于0.85；且應有良好的焊接性和合格的沖擊韌性。鋼結構相關設計人員在進行大跨度鋼結構設計的過程中必須要對《建筑抗震設計規范》中的每一條規定都有一個全面的了解，要基于這些建筑規范來嚴格的進行鋼建筑設計。只有這樣才能夠確保所設計的大跨度鋼結構的合理性和科學性，才能夠滿足相應建筑工程今后的使用需求。另外，在設計人員還要格外注重對鋼結構體系性能的設計，在設計中要對建筑工程的抗震能力進行充分的了解和關注，要結合建筑物的抗震能力來對鋼結構的變形能力進行估算，這樣才能夠實現大跨度鋼結構設計水平的有效提高。

2.2 對鋼節點進行合理設計

隨著我國社會經濟和科學技術的不斷發展，我國的建筑行業也取得了良好的發展成果。建筑行業的發展對我國社會經濟的發展有著直接影響，建筑行業在我國的社會發展中占據著重要的地位。在如今，我國社會對建筑行業的發展也給予了越來越高的重視。大跨度鋼建筑結構體系作為我國建筑行業的重要部分，其結構設計水平的高低直接影響著我國建筑行業的發展。鋼節點設計是大跨度鋼結構設計中的重點設計環節，想要增加鋼節點設計的規范性和合理性，相關設計人員就必須要以鋼節點的變形能力設計為基礎，根據所要設計的建筑物對應的鋼節點的變形能力來對鋼節點位移、應變、荷載等關系進行仔細的思考和分析。另外，在大跨度鋼節點設計的過程中，為了能夠確保鋼節點的設計質量，設計人員要將鋼節點屈服變形值與變形值這件的比例系數控制在在1.2以上，這樣才能夠避免因鋼材質量的不達標而引發的問題，也能夠進一步確保相應建筑物的安全性。除此之外，在鋼節點變形能力的設計過程中，設計人員還要對彈塑性變形值給予高度重視，要確保鋼節點的彈塑性變形值在建筑設計規范的標準值之內，這樣才能夠確保大跨度鋼結構的使用處于最佳狀態。

3 結語

綜上所述，近年來，我國的社會經濟和科技技術取得了良好的發展結果，我國鋼結構建筑的設計水平也在不斷提高。大跨度鋼結構設計作為我國基建工程建設的重要組成部分，對我國科學技術與社會經濟的良性發展有著重大影響。在如今，我國鋼結構建筑的種類和形式越來越多，我國社會對大跨度鋼結構的設計要求也越來越高。由于大跨度鋼結構復雜，是一項施工周期很長的建筑工程項目，其設計難度也提升了很多。為了促進我國大跨度鋼結構技術水平的發展，相關人員必須要及時發現目前在大跨度鋼結構設計上存在的種種問題，并且要對大跨度鋼結構的設計進行深入研究，科學合理的設計建筑方案，從而進一步加快我國大跨度鋼結構工程的發展。