钢结构在建筑结构设计中存在的问题分析

1 钢结构设计概述

随着建筑施工工艺的提升，刚性结构建筑施工逐渐取代混凝土施工建设，为了保证钢结构施工建设的质量，拓宽钢结构的施工建设领域。

1.1 结构布置的依据

钢结构的设计应该从经济和物理两个角度进行判断，一方面，钢结构在施工建设过程中运用时一定要确保其经济成本比较低，能够容易让业主接受;另一方面;为了确保钢结构的设计质量和施工质量，要提升钢结构的物理承受能力，具体表现在结构布局上，这方面应该严格综合考虑其体系特征、荷载的性质、以及分布情况。一般情况下要是力学模型清晰、刚度均匀，要尽量限制的影响范围是，大荷载及其移动荷载等，使它把线路能够直接的传递到基础。尤其要注意的是，柱间抗侧支撑的一定要均匀分布，共形心要尽可能的向风震的作用线靠近，否则就必须考虑整体结构的扭转以及结构抗侧的多道防线。

1.2 结构分析和工程判定

当代建筑通过计算机软件系统的结构分析技术改变了传统的结构分析方法，提高了分析工作的工作效率，同时也提高了分析数据的高度准确性，然而我们应该意识，鉴于工程在实际施工中会出现很多突发性状况，再加上其地址复杂，所以必须要结合相应的人工实地考察结果来分析软件，只有这样才能使结构分析更具有可操作性。

1.3 建筑钢结构的特点

(1)材质比较均匀。因为钢材的内部结构是接近于各向同性的且钢材的材质是与力学假定条件的计算，其材质情况的波动范围也比较小且计算比较符合的，因此，由于其实际的受力状态与工程力学计算的结果是较为接近的都能有较好的弹性，前提是保持在一定应力的幅度内且材质方面较好。(2)强度高，自重轻。钢材结构与钢筋混凝土结构相比钢材的强度比较高，而且钢结构建筑的竖向构件截面面积小，这就增加了建筑的一定程度的使用面积。同时，建筑内部的设计内力在遇到地震外力作用时减小，保证了建筑的稳定性是因为钢结构建筑的自身重量也比较轻。同时建筑物的施工造价还能有效降低。(3)塑性和韧性好。钢材在一般的压力的作用下，是不会因超载而引起各种断裂和损害的。要使建筑结构整体的应力变得平衡钢材可以分配建筑内部各局部的作用力，这样就可以使结果只是增加了应变值而己。总体来说使钢材适应荷载的能力比较强，原因是钢材结构的塑性和韧性都是比较好的，这就特别是在强震作用下对于用其它材质结构做建设的建筑物的抗震能力要强很多，都能保持钢材结构较好的整体性。

2 钢结构在建筑结构设计中的问题

2.1 设计质量下降

钢结构部门专业综合项目及工艺的计划费用较高且设计任务比较繁重，再加上其费用低花费人力大所以钢结构设计起来就显得十分困难，所以设计院对这一类的任务不太善于接受。导致了有些设计单位于是就将房结构的设计工程承包出去，那是因为在钢结构的设计方面缺少经验，但如果承接单位的设计资质不够再加上当前建筑行业的设计市场十分混乱，就会给钢结构的设计质量带来很大的影响。另外，没有准确到位的监督机制也没有针对性的法律法规对其进行规范，就很容易出现事故，其后果的产生是很严重的。

2.2 参与建设人员的素质相对不高

不但设计人员钢结构设计工程中的技术水平参差不齐，现场的施工人员和监理人员的专业素质和职业道德，跟民用建筑钢结构的发展水平相比也有差距。从业人员就不能适时的适应民建钢结构的发展需求原因是缺乏专业的知识作为支撑。例如有些专业技术，对于非专业的工作人员来说是难以达到的障碍，而技术人员则必须要下苦工才能完全掌握其技巧，所以钢结构建筑中，施工人员及监理人员的相关专业知识和素养都有待于提高。

2.3 对国外设计方案不加变通

国外的很多设计方案，都是比较发达的重要项目。他们不注重经济效益原因是有着大力的财力支持。但是设计方案在我国大多数都是地区项目，在方案这几种必须将经济效益考虑在内。另外，有些设计人员一门心思的追求新颖和创新，盲目的校方国外的设计方案，忽略了自身的成本问题，使得工程造价大幅度提高，增加了工程成本。

3 钢结构在建筑结构设计中的改进措施

3.1 建筑钢结构设计的思路和步骤

为了能够使钢结构的设计更具有科学性，设计人员就应该严格按照既定的设计方案进行操作，而且要注意将不同环节的细节工作具体落实到位。

(1)钢结构的形式与布置。钢结构主要有框架、平面架、网架、索膜、轻钢以及塔桅等结构形式。每个形式都有其各自的特点，工程在选型的时候应该结合具体的情况考虑他们的特点。钢结构的形式虽然比较多，但是其施工并没有固定的标准和规律供参照，因此，设计人员一定要对客观分析建筑施工的实际情况和周边环境，进而综合考量，最终确定最优方案。(2)图纸的编制。图纸是建筑施工的蓝本，所以，为了不确保钢结构施工建设的质量，设计工作人员必须运用科学的设计方法对图纸进行设计，同时要对图纸进行反复的操作性判断，组织专业素质好，工作经验丰富的设计团队进行全体的图纸最终确定。

3.2 针对钢结构设计的一些合理化建议

(1)规范设计管理制度强化监督机制。钢结构设计有着一定的热属性，作为工程的主管部门，应该严格进行审查对于钢结构的设计及承包企业的资质。主要应包括结构件的制作能力及水平、房结构得到施工安装能力等等，要保证工程的承包企业能够严格的按照工程的相关规定建设，具有符合规定的设计安装资质符合钢结构设计需求的作业。(2)钢结构设计应从实际出发满足建筑使用要求。建筑中采用钢结构是时代发展的必然趋势，但是还是得注意，钢结构单单发挥着为建筑本身服务的作用，只是建筑物中的承重部分。没在设计过程中遵循建筑物设计的一般规律，发挥钢结构本身的特点和优势，要首选考虑其设计原则满足业主的使用需求。禁止忽略建筑的舒适性、实用性和安全性，防止为了突出其特色而使其失去在建筑市场的稳固地位。(3)重视设计深度。适合于运用钢结构设计与否要进行判断。一般钢结构常用于多高层、体型复杂和跨度大、可能出现大幅振动、高温密的设计中，而且在设计中始终秉持着精益求精的态度，努力提升建筑工程的施工质量，提高设计单位的竞争实力。作为工程造价师、建筑师以及工程师，要对建筑建构的设计方案进行严格的审核，严格把关，确保建筑施工能够顺利进行，并在预计期限内完成作业，提高建筑的设计质量，充分发挥建筑设计的科学性、经济性以及安全性。

4 结语

钢结构作在设计过程中，结构方案的合理性是首先应该注意的，要均匀分配结构刚度，保持较强的抗侧力性能。另外决定了钢结构工业建筑的安全性的，在结构分析前钢结构节点的设计是否合理也要考虑。在设计建造的过程中，从业人员积极寻求解决之道，应正视问题确保钢结构工程满足市场需要。

[1]鲁鑫.浅议建筑钢结构设计[J].中小企业管理与科技，2012(07).