建筑钢结构设计现状及问题分析

张焕林

摘要：改革开放以后，我国城市化进程逐步开始并不断深入，社会对于房屋建筑的需求也逐渐凸显，我国建筑行业得到迅猛发展，建筑钢结构也因其自重轻、强度高、性能强、工业化程度较高且使用简便等特点而受到广泛关注与应用，然而，在具体工程实践中，建筑钢结构设计仍存在许多未达到标准的方面，影响着建筑的安全稳定。因此，本文从建筑钢结构设计出发，分析其现状及存在的问题，并尝试给出针对性的建议与思考，以期为相关研究者和工作人员提供参考和支持。

关键词：建筑；钢结构；设计；问题

1钢结构建筑的现状

1.1预工程化程度高、建设成本低、工期短

与传统的砖混、混凝土等传统结构建筑不同，钢结构建筑具有一定的预工程化，使得材料的加工和安装一体化，大部分钢结构在出厂时已生产完毕，在施工现场只需要利用合适的连接方式将钢结构进行组合安装，提高了施工速度，缩短建筑工程施工周期大约40%，可以使建筑工程更早投入使用。钢结构建筑模数协调统一标准使材料不同、形状不同、制造方法不同的建筑构配件可以通用和互换，进一步提高了建筑预工程化。由于钢结构自身就可以作为韧性结构承担结构载荷和施工载荷，因此在钢结构建筑施工时不需要支横、拆模，这也在一定程度上降低了建筑的施工费用。

2钢结构设计过程中存在的主要问题及对策简析

2.1设计人员专业技术不高，管理不到位

建筑施工对设计方案的要求比较高，无论建筑施工环境和设备多么的优越，若没有一支高效技术精湛的钢结构设计队伍，会直接影响建筑施工的工程进度和施工质量的提高。因此，加强对钢结构设计人员的技能培训，高效管理和提高设计人员的业务水平，是十分必要的。然而，在我国的建筑施工过程中，钢结构设计人员之间不能有效地进行配合，密切协作，遇到问题都互相推卸责任，极大地影响了设计方案的合理性，给后续的建筑施工带来很多不便之处。另外，目前随着改革开放的不断深入，人们的生活水平得到改善，对钢结构设计的独特性提出了更高的要求。传统的单一的设计方案和布局也远不能人们的需求，这不仅给技术人员的专业技术带来挑战，而且还极大的增加了建筑施工中的技术质量管理工作的难度，由于目前的设计人员的技术水平整体不高，不能及时学习先进的技术，再加上不统一的建筑设计和施工方案更进一步激化了各个专业之间的矛盾，给钢结构设计带来很多不利影响。

对策：钢结构设计要重视技术标准和规范

在钢结构的设计中，注意做到技术先进，经济合理，确保质量，使技术人员应重视学习技术标准和规范，并深入理解和贯彻，形成遵循严格的标准和规范的工作习惯。现在结构钢设计计算和绘图过分依赖电脑，缺乏实践能力的培养。因此，在实践中，应注意切实抓好钢结构所有的设计工作。钢结构设计应注意钢材、连接材料和焊接材料、应用标准，了解相关规定，合理选用材料和质量要求。

2.2设计深度不够

设计院将自己的设计任务转驾给加工企业，造成质量下降。不少设计单位，钢结构的設计水平比较低，承担工程的设计者多为刚毕业不久的学生，缺乏实践经验，更缺乏钢结构的设计知识，盲目照搬规范，套程序，对关键技术不进行研究，对所设计的成果心中没底，只给出‘构件布置图就算完成了任务，而有些布置图只是一个简单的单线条图，对关键的“节点设计”不分具体情况一律采用“全焊接节点”或“全铸钢节点”，至于这种节点是否安全、构造是否合理、是否能做出来心中一概无底，将应该设计的“节点构造”、“支座详图”、“施工安装”等都交给加工企业，设计院只做到了“方案设计”或初步设计的深度，将施工图交给加工厂，加工厂缺乏计算软件，又将施工图任务转包出去，由于这些分包单位缺乏专业配套知识，对设计总体要求不明确，往往所做出的图纸不符合原设计要求，存在严重的质量隐患。有的加工厂为了节约钢材，降低造价，盲目进行钢材优化，结果造成工程质量事故，给国家程造成重大损失。“施工图设计”由设计院完成，这是建设部早有规定的，也是设计院义不容辞的责任，施工图设计必须满足设计深度的要求，禁止出现“施工图设计”、“深化设计”职责不清，互相扯皮现象。针对这一情况，建筑钢结构设计单位必须重视相关人员的招聘、培训和考核，不断增进其专业能力和素质，同时严格要求，结构图的设计必须达到一定的设计深度，从而避免职能混淆、作品低劣等情况。

2.3钢结构建筑设计的防火、防腐蚀

如果发生大火，当温度高于400 度时，钢材的屈服强度将降至室温下强度的一半左右，而当温度高于600 度时，钢材损失全部强度和刚度。钢材虽非燃材料，但钢材不耐火。所以说火灾对钢结构建筑的最大危害，当建筑采用无防火保护措施的钢结构时，一旦发生火灾，很容易使建筑损坏。建筑的构造防火问题一般在钢筋混凝土结构上较易解决，但是在钢结构建筑设计上需考虑更多的因素。如果钢材长时间暴露在室外受到风雨等自然力的侵蚀，会生锈老化，其自身承载力会下降，建筑的美观会受到影响。防腐问题是钢结构建筑设计需要解决的常见问题，目前的主要做法是采用新型防腐和构造材料。防火涂料一般做法为先刷红丹防锈底漆两度，再刷钢结构面漆两度。对钢结构建筑的钢结构构件施工也有确定的要求。在实际建筑设计中遇到钢结构建筑中对所设计的建筑都做出特别的要求。然而现在虽然有各种不同类型的防腐涂料但较为有效的防腐涂料还需外国进口。

2.4设计过程中未对施工荷载及可行性进行充分考虑

对于许多钢结构设计人员而言，由于其多数终日埋首于办公室中，并未经常深入施工现场参与钢结构的具体施工过程，因此导致许多设计人员并不了解钢结构的具体施工过程，对现场施工荷载等考虑得不全面甚至遗漏，而导致设计数据不准确甚至是错误，与实际需要相差较大，埋下了结构上的安全隐患，同时设计出来的施工图可行性也较差，增加了施工的复杂性，导致施工造价的大幅度提高。

应对措施：对于设计相关人员而言，应深入到钢结构具体施工过程中，这样才能对施工过程中可能遇到的不利条件了然于胸，设计过程中也才能够有效避免此类问题的发生，确保结构构件的可靠性及施工的可行性。

3结语

随着建筑市场的不断发展和壮大，人们对建筑工程的施工质量提出了越来越高的要求。然而建筑钢结构设计水平的高低直接影响着建筑工程的施工质量。因此，加强建筑工程钢结构的设计水平，对于提高施工的效率，加快施工工程的进度，促进建筑行业的发展以及社会主义现代化的发展进程具有十分重要的意义。

参考文献：

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[2]王微.浅谈建筑钢结构设计现状及存在的问题[J].黑龙江科技信息，2013，21：256.

[3]居荣初，周鹏洋，张才傲.我国高层建筑钢结构的发展及展望[J].浙江建筑，2002，S1：17-20.

（作者单位：潍坊泰来钢结构工程有限公司）