钢结构在建筑结构设计中存在的问题浅述

黄 伟

武汉都市环保工程技术股份有限公司

钢结构在建筑结构设计中存在的问题浅述

黄 伟

武汉都市环保工程技术股份有限公司

在新世纪的不断发展过程中，建筑行业的发展可谓是如火如荼。在当前的建筑架构设计中，钢结构的使用非常广泛，这是因为钢结构相对其他结构来说，具有其自身很多优势更加适合整体建筑结构的稳定性。在钢结构广泛应用的过程或者能够，我们还应该正视其结构设计中存在的一些问题，通过有效的措施来提升钢结构的整体性能。本文结合钢结构在建筑结构设计中的常见问题进行分析，然后提出了几个解决措施，以供参考。

钢结构；建筑结构；设计；问题；浅述

1 前言

钢结构与混凝土及砖石结构相比，其自身的主要优势在于，材料性能和力学性能都非常稳定。但是在钢结构设计中还存在着一些问题：钢结构设计任务重，成本高；国内的钢结构设计方案还存在合理性欠缺等，这些问题的存在都亚种制约了钢结构的发展和应用。如何通过建筑结构的合理设计就能够使钢结构的自身优势得到充分的发挥，从而实现整体建筑质量的保障.所以说，加强钢结构设计的研究力度对于建筑结构提升来说具有很重要的现实意义。

2 钢结构在建筑结构设计中存在的一些问题

2.1 钢结构设计质量欠缺

对于钢结构的整体设计而言，需要综合考虑很多方面的因素，这就使得设计环节呈现一定的复杂性。设计过程中高额度的成本需求，也增加了钢结构设计的难度。同时，很多建筑企业缺乏对钢结构的设计经验，基本上是将钢结构进行分包出去进行设计，一旦设计出现问题将会导致整体的设计质量下降，施工中还会导致安全问题出现。另外在建筑设计中缺乏有效的法律法规及制度监管，也的导致了钢结构设计质量欠缺。

2.2 钢结构设计方案深度不够

钢结构设计的分包和转接，使得设计深度在很大程度上欠缺，有的设计都无法满足原设计需求。比如在柱脚部分的设计方面，地板的弹性和塑性对柱脚刚度的影响是非常大的，底板一旦变形就会使得钢结构法发生变形。设计人员如果缺乏对这方面的设计考虑，在没有尽心内力分析的基础上进行了预留位移角限度值，在面临地质灾害时，将会出现柱脚破坏而损坏建筑物。

2.3 钢结构的稳定性设计缺乏合理性

钢结构的稳定性是非常关键的一个设计。目前的钢结构设计中稳定性的缺失主要是设计人员在设计中缺乏设计经验，使得设计导致了整体建筑工程性能的改变。再加上现代社会中各种新型材料的不断涌现，使得钢结构设计出现了新的难度，设计人员没有对钢结构的稳定性能进行很好的控制，从而出现了稳定性差的情况。

2.4 钢结构节点设计缺乏合理性

在钢结构设计中对于节点的设计也是同样重要的，设计人员必须在全面了解钢结构基本情况的基础上，通过玄铁节点形式的准确确定来实现建筑结构完整性的把控，但是在当前的钢结构设计中，很经常的出现结构分析模型和设计节点之前存在误差的情况，从而使得整体钢结构受到了严重的影响。

3 关于优化钢结构在建筑结构设计中的改进措施

3.1 加强设计的规范管理和监督

钢结构设计需要相关部门对设计单位的资质进行严格的审查，审查他们在钢结构构件质量、制作能力及施工安装能力方面的设计能力，只有相关资质符合规定，才能符合建筑结构的设计要求。同时设计单位也应该注重设计人员的能力提升，确保钢结构设计质量能够从技术上得到支持。并通过加强对设计人员的能力培训和考核，确保钢结构设计环节的合理性和科学性。

3.2 以实际为基础进行钢结构设计

对于钢结构的设计方案，不能盲目的模仿国外的，必须以我国建筑结构实际的安全性及实用性需求为基础进行设计。比如，对于钢结构受热情况的考虑，在低于250℃的情况下，钢结构塑性较强但抗拉强度较低，在高于250℃的情况下塑像降低，但抗拉强度提升而出现蓝脆现象。温度在于500℃时，钢结构强度降低到可能出现塌落现象，会导致很严重的事故和损失。为此，设计人员要特别重视钢结构的防火和隔热设计，充分结合建筑防火等级和规范要求进行防火设计，来提升钢结构的防火能力。在设计中普遍采用涂防火材料的形式进行钢结构表面保护，同时设计中还要考虑火灾疏散需求，确保安全出口和疏散通道的设计合理性。

3.3 加强对钢结构设计深度的重视

3.3.1 钢结构的防腐设计考虑。长期暴露在空气中的钢结构会比较容易受到潮湿环境的侵蚀而发生腐蚀。一旦钢结构被腐蚀，不但会出现钢结构构建截面缩小，还会使得钢结构表面有锈坑，从而降低了钢结构的耐用性。为此，设计人员必须结合实际情况进行钢结构的防腐设计考虑。钢结构的防腐设计主要是在表面进行防腐防锈材料的涂抹，所用材料具备电阻大，附着力强，致密疏水性强的特点，能够有效的阻碍氯离子、氧气及水分的腐蚀而进行防腐保护。室内部分的钢结构防腐涂料层厚度在100μm，室内裸露部分的钢结构防腐层涂料厚度在150μm-200μm，地面及以下部分的钢柱柱脚以C20混凝土包裹，同时涂料层控制在50μm以上。特别注意的是，处在酸性环境的钢结构，必须以特殊的氯磺化防酸漆来进行保护。

3.3.2 加强钢结构抗震设计。作为一个地震多发的国家，在我国进行建筑结构的钢结构设计中，必须加强对其抗震性能的设计考虑。确保建筑物的整体安全性和稳定性能。在进行建筑结构设计中，必须确保钢结构保持均匀、规正的受力模式，并进行钢结构之间连接方式的正确选择。特别是柱子和屋架之间以及屋面板和屋架之间的连接，必须确保十分的稳定和牢固，这是地震发生时的主要稳定节点。另外，对于钢结构位置，支撑形式的选择也是影响建筑结构整体抗震性能的关键因素。设计人员必须加以慎重的考虑，同时积极的做好抗震的相关预防措施。墙体结构和柱子之间要进行高宽的合理比例调整，确保其具有良好的拉结力和良好的抗震效果。

4 结语

总而言之，在进行建筑结构的设计中，钢结构的设计部分占到了很大的比例。作为整体建筑结构的关键部分，在实际的设计过程中，必须对其加以足够的重视，能够在设计过程中针对各种问题进行详细的分析，然后制定合理的解决措施。只有这样才能够确保整体钢结构的安全性能和稳定性能得到有效的提升。从而使得整体建筑的质量得到有效的保障。

[1]胡全键.论钢结构建筑的防火处理措施[J].住宅与房地产,2016,(12):165.

[2]马啸天.高层钢结构建筑施工技术分析[J].住宅与房地产,2016,(18):152.

[3]尹义文,梁亮亮.钢结构在建筑结构设计中存在问题分析[J].工业C,2015(5):116.

[4]代丽霞,田利君,李银标.浅谈钢结构在建筑结构设计中存在的问题[J].房地产导刊,2015(10):78.