浅析钢结构设计中的问题

金忠堂

大连新大地建筑设计研究有限公司 辽宁大连 116000

我国建筑行业的迅猛发展，钢结构的应用范围越来越广泛，在建筑结构设计中，做好钢结构设计工作非常的重要，能够有效提升建筑结构的整体性，减少建筑施工材料的浪费。钢结构具有非常高强度和抗震性，结构自重小，施工周期可得到有效控制，钢结构住宅的开发属于当前建筑行业发展热点。钢结构相较于传统的建筑材料质量更轻、强度更大、便于施工，所以被广泛地应用于厂房、场馆等建筑之中。钢结构本身的防火性能相对较差，导热系数大，在450-650℃高温环境下几乎失去承载能力，存在严重的变形，如果钢结构建筑本身缺乏各项保护措施，火灾发生后钢结构建筑非常容易由于温度过高等发生倒塌或者变形，

1 建筑结构设计中钢结构设计中存在的主要问题

1.1 钢结构质量不过关

在一些大型建筑工程中，由于建筑内部结构比较复杂，在一定程度上增加钢结构设计难度，影响钢结构的施工质量。另外，由于部分建筑企业对钢结构设计缺乏足够的重视，往往采取分包方式，影响钢结构设计质量，使得建筑工程中的安全隐患不断增多，严重威胁建筑工程施工人员的人身安全。目前，我国建筑结构设计市场中的钢结构设计规范不够完善，监督管理机制不健全，均会影响钢结构设计质量。此外，有些工程师还会忽略焊缝的质量要求。

1.2 设计方案存在较多缺陷

由于钢结构施工成本比较高，在一定程度上影响建筑结构设计方案的合理性，使得钢结构设计方案中存在较多缺陷。由于建筑工程的施工规模不断加大，在钢结构设计过程中，钢结构设计人员比较注重工程的经济效益，影响钢结构设计方案的合理性，降低建筑结构设计方案的实施率[1]。国家相关文件明确规定钢材的质量等级和焊接材料的型号必须在设计图纸中表示清楚。

1.3 钢结构设计深度不够

现阶段，我国钢结构设计主要采取分包设计方式，钢结构设计人员对建筑结构缺乏一定的了解，使得钢结构设计方案深度较差，严重影响钢结构设计方案的实施率。例如，在某建筑结构设计过程中，由于钢结构设计深度不够，严重影响建筑结构设计方案的实施率，降低建筑工程的总体经济效益。

1.4 钢材耐火性能差

钢结构建筑以钢材为主，钢材属于不可燃材料，但是在高温环境下，随着温度的升高，钢结构整体性能会发生大幅度改变，弹性模量、抗压强度以及屈服强度等明显降低，有研究表明，如果温度超过150℃，想要使钢结构建筑稳定性得到保证，必须要给予针对性的防护措施。温度在250-300℃时，钢结构强度会迅速下降，温度在350℃时，钢结构屈服强度下降超过1倍，温度在500℃时，钢结构将丧失原有强度和刚度。一般火灾现场温度往往在700℃以上，钢结构的力学性能会发生非常大改变，甚至出现倒塌等问题。

2 建筑结构设计中钢结构设计问题解决对策

2.1 适当加大钢结构设计管理力度

建筑结构的复杂性导致了钢结构设计的难度越来越大，保证钢结构设计方案的完整性需要设计师根据拟建工程的具体结构特点与实施过程中常见问题，进行方案的不断改进。适当增加钢结构设计的管理力度能够有效的提升设计师对设计方案的重视，保证方案的不断改进，并趋于完美。对于钢结构设计人员来讲，根据建筑结构设计方案的实施情况，对钢结构设计方案进行科学的改进与创新，进一步提升建筑钢结构设计质量。伴随我国的建筑工程的总体施工规模不断扩大，对钢结构设计人员的要求越来越高，为了更好的提升钢结构设计质量，建设单位在选择设计人员时，尽量选择资质较高的钢结构设计单位，从而保证钢结构设计工作得以顺利开展。

2.2 完善钢结构设计方案

想要更好的提升钢结构设计质量，钢结构设计人员在实际工作当中，要不断完善钢结构设计方案，并结合建筑工程的实际施工成本，有效优化钢结构设计方案。例如，在防火设计过程中，由于钢结构的防火性能比较差，当火灾温度过高时，很容易出现塑性断裂，降低建筑结构的可靠性。因此，钢结构设计人员要根据建筑结构特点，综合考虑多种情况，从而保证钢结构设计方案得到妥善实施。通过不断完善钢结构设计方案，能够帮助钢结构设计人员更好的了解钢结构的各项性能，提升钢结构的防火性能。钢结构设计人员可以在钢结构表面涂抹适量的防火涂料，保证钢结构的防火能力得到有效提升。另外，与混凝土框架结构相比，钢结构容易发生腐蚀现象，为了有效提升钢结构的防腐能力，在实际施工过程当中，可以在钢结构表层喷涂一层防腐涂料，防止钢结构出现腐蚀现象，有效提升钢结构的安全性能

2.3 合理选择钢结构防火保护方法

（1）喷涂式钢结构防火方法。这种防火设计方法主要是在钢结构的表面喷涂一层防火材料，实现对钢结构的保护。不同钢结构喷涂的喷涂厚度存在一定的差异，其防火原理各不相同。在薄型钢结构方面，一般将喷涂厚度控制在3-7mm，厚型钢结构方面，喷涂厚度往往控制在8-42mm。

（2）钢结构建筑包敷法防火。这种防水方式主要是使用耐火材料包裹钢结构防火。所选择的耐火材料往往有非常好热容量，材料本身不可燃，比如无机防火板，这种材料与石膏板、硅酸钙板等材料相比，施工简单、成本低廉，使用过程中不容易发生磨损，同时不会花费较长的施工时间[2]。另外，包敷材料还没可以选择混凝土、砂浆等。

3 结语

综上所述，虽然钢结构在建筑施工中被广泛地使用，但是在设计过程中的问题不能够轻视。想要提升钢结构建筑的工程质量，还是要从设计的层面就消除隐患。相关的工作人员，要结合现阶段建筑物钢结构使用的情况，从不同的方面去找寻钢结构出现问题的原因。综合分析实践中经常出现的问题，充分掌握建筑钢结构体系，从根本上保障建筑结构设计中钢结构的安全性和稳定性。