探析钢结构建筑设计中存在的问题及对策

贺志军 山西华建建筑设计有限公司

1 前言

近年来，随着各项技术的不断发展与逐渐成熟，使居民对各类的建筑风格要求不断提升，进而对建筑的需求也越来越多，而在建筑不断的更新变化中，钢结构不断地应用在当代建筑中。其凭借较好的稳定性，较低的建筑成本和较高的安全性，受到了建筑行业人士的青睐，并在近几年得到了较好的应用。但是由于钢结构在建筑工程中容易腐蚀和防火等一系列存在着问题，使建筑存在着一定的危险性，另外，钢结构的设计也将对建筑稳定性产生影响，进而可能造成整个工程的失误，造成不可估量的损失。为了尽可能地避免此类现象的发生，更为了居住人民的生命财产安全，本文就当前状况下钢结构存在的问题展开了讨论，并对相关的问题提出相对应的解决措施，以尽可能地减少此类情况的发生。

2 钢结构在建筑工程中的意义与重要性

在建筑工程中应用钢结构设计，为建筑的稳定性提供了较好的保障，并且钢结构设计在建筑中是非常重要的一环，它将会影响整个建筑的质量安全。因此，在进行钢结构设计时，其设计师应该全面考虑影响钢结构设计稳定性的因素，并全方位的掌握钢结构设计的几何因素，而在进行钢结构设计时，也应当能够对技术进行把握与把控，争取将钢结构在建筑中的效益发挥到最大程度。此外，我们都知道建筑中钢结构的设计是有难度的，不仅需要钢结构的设计者能够按照设计图纸的相关要求，还要求其能够结合建筑的特点进行设计，进而将钢结构的性能提升到最高程度，做到物尽其用。

其次，钢结构的设计不仅需要参照相关系数、相关要素，也需要设计师对建筑整体的构造要求和受力特点进行分析，其共同目的都是为了保证建筑的整体质量。另外，在建筑过程中，其监管人员也要注意每个施工环节的构件的质量，在保证质量合格安全的基础上进行设计并施工，在确保建筑的安全性和稳定性的基础上施工，从而避免对后期工程进度的影响。而建筑的设计人员作为建筑安全与否的关键因素，必须要根据建筑的需求进行优化设计，充分发挥钢结构的性能，以达到预期的建筑效果，进而有效的提升建筑行业的市场地位和竞争力。

3 钢结构在建筑设计中出现的问题

虽然说钢结构在近几年来频繁使用在各个地区的各个建筑中，其对建筑的稳定性和安全性起到一定的作用，但是不可忽视的话其在建筑中的应用依然存在着很大的问题，例如：钢结构自身的防火性能和防腐性能不是很好，在其设计构造中，钢结构的设计深度也不够，还有其隔音、保温效果都不是很好。这些问题也是普遍存在着各个地区的建筑中的，而以下就几个方面对钢结构在建筑中的问题进行讨论:

3.1 建筑设计中钢结构的防火性能不佳

我们这里所说的钢结构防火性能不佳，并不是指钢结构不能防火，而是说钢结构的性能或者强度在一定高温情况下会变得很差，进而对建筑的安全造成一定的隐患。经研究表示，钢结构在四百摄氏度的高温下，它的强度将变为常温下的1/2，而将温度提高至600℃的时候，其强度和性能将基本全部消失。这个数据告诉我们，虽然钢不能燃烧，也不易燃烧，但是如果出现火灾温度达到一定程度时，钢结构的性能将会大打折扣，对建筑造成极大的威胁，也将对建筑中人的生命财产安全造成不可估量的影响。而这样的事件也绝不是危言耸听，在美国九一一事件中，因飞机撞击产生的大火使世贸中心大楼外墙的钢柱性能变差，进而导致整栋楼的倒塌，这次事件造成的后果将是不可估量的。通过对此类事件的分析可以知道，如果钢结构在火灾中的耐火时间比较长，那么其结构将不会遭到破坏，也不会造成整栋楼的倒塌，但是一旦钢结构的耐火时间达不到，那么其性能将会大打折扣，建筑将会遭受巨大的摧毁。因此，对于钢结构中的防火性能的问题，还需要相关人员能够加强其防火性能，为建筑的安全提供保障。

3.2 建筑设计中钢结构的防腐性能问题

我们都知道，钢铁这类物质暴露在空气中很容易被氧化腐蚀，甚至于生锈和变形老化。而在我们现实生活中，建筑中钢结构的腐蚀现象也时有发生，尤其是在下雨等一些空气湿度比较大的环境下，建筑中钢结构腐蚀的现象发生得就更加普遍。当建筑中钢结构发生腐蚀时，其内部的结构将会发生一系列的变化，随之而来的就是其支撑能力的减弱，进而引发安全隐患。同时，建筑中钢结构如果发生了腐蚀的情况，那么不仅影响整个建筑的美观，也将会整个建筑的安全性能造成一定的影响。因此，在进行建筑设计时，对于钢结构的防腐问题也是应该进行考虑的。而据相关的数据显示，由于建筑的防腐性能差而导致的建筑安全事故的概率高达40%，所以说在进行建筑设计时，应当充分考虑钢结构的防火性能，对于防火性能差的钢结构，及时采取措施进行补救。

3.3 建筑工程中设计人员的专业技能不高

建筑工程中钢结构近几年在中国如火如荼地发展起来，但是目前对于钢结构的专业设计人员相对来说还是比较少的，大多钢结构设计人员是专业技能不强，或者专业过关，但是实操能力有限，亦或是其实践经验较少，这些专业技能的缺失使其在实际工作中存在着一定的问题，比如说会改动设计安全等级，设计过于传统，没有创新创意，又或者是设计过于理想化，并没有结合建筑自身的情况。另一方面就是由于专业技能的限制，使设计人员对于设计的深度不够深入，其具体表现为设计人员对于自己设计的内容并没有深刻的理解，而是根据相关的需要和制度进行设计，这样完成的设计图就是简单的点与线，然而在实际的施工中，是需要靠一些关键的节点来连接的，这样没有考虑周全不合理的设计使建筑的安全性就可见一斑了。另外，一些设计人员在进行钢结构的设计时，为了减少成本降低效益，将设计停留在了理论层面，而忽略了其在建筑中的实际应用。然后这样没有实地考察的设计由于脱离实际，后期如出现问题，对于整个工程的进度将会影响甚大，不仅会消耗一定的人力和物力，也会使建筑工程的进度离预期越来越远。

4 对于建筑工程中钢结构出现问题的对策分析

以上分析了在建筑工程中钢结构出现的一些问题，这些问题基本表现为：建筑工程中钢结构的防火性能不佳，建筑工程中钢结构的防腐蚀性能问题以及建筑工程中设计人员的专业技能不高等，针对建筑工程中钢结构出现的问题，以下对钢结构出现的问题进行相对应的分析。

4.1 加大对钢结构防火防腐措施改进

钢结构在有氧且潮湿的环境下容易发生腐蚀，从而影响建筑的美观和其整体的安全性能，为了能够提高建筑的整体稳定性和称重性能，我们需要采取一些钢结构防护措施。而对于钢结构的安全防护，其防护层可以分为金属类、化学类和非金属类，防护的措施具体表现为：在对防护层进行涂抹时，对受到腐蚀的金属进行清洁，以利于防护层涂试。而对于钢结构防火不佳的情况，可对钢结构中为建筑做支撑的部位进行防火处理措施，使其能够达到火灾发生时的耐火时间，以降低建筑出现倒塌的风险。

4.2 加强对钢结构设计人员的培训的管理

钢结构设计是整个建筑工程的核心内容，也是建筑工程的基本内容，它的重要性显得尤为重要了。一般在进行钢结构设计时，要充分考虑建筑自身的需求、客户的要求等，切不可只根据理论知识进行设计，而忽略了对建筑的实地考察。同时，在进行钢结构设计时，不仅要保证设计的内容与建筑的整体要统一，还要充分地体现钢结构在整个建筑中的最佳状态和最优性能。在考虑结构设计的同时，建筑企业也要建立健全公司的管理制度，并不断规范设计的流程，加大对于设计人员设计作品的审核，最重要的是要加强对于设计人员的专业技能培训。对于设计人员的培训，公司可以定期定时邀请专业的设计人士对设计人员进行专题讲座，技能训练以增强其专业性；其次，公司可适当安排钢结构的设计人员参与国内外有名的的钢结构设计讲座，拓宽钢结构设计人员的视野，为其后续的设计工作打下基础。为了提高设计人员参与钢结构设计的积极性以及工作热情，建筑公司也可以设立相关的奖罚制度。另外，强化每个人的工作任务，并将工作任落实到个人，当出现奖罚的情况时，能够做到赏罚分明，以促进工作进度的快速有效进行。

4.3 在建筑工程中进行钢结构的灵活设计

当前的建筑构造，大多都是风格相似，难以让人留下深刻的印象，给人耳目一新的感觉，但是如果在进行建筑设计时可以加入创新的元素，那么整个建筑将会呈现出不一样的效果。例如在进行钢结构设计时，设计人员可以根据整个建筑项目的需求，在保证建筑整体格局不变的情况下，对建筑的细微之处灵活地加以调整，可以加入一些创新的元素使整个建筑看起来有自己独特的一面。另外，设计人员也可以借鉴一些优秀的设计思路，并根据建筑的实际情况加以整合，从而不仅使建筑的钢结构能够最大程度地发挥效益，并且可以满足这个建筑项目中客户的需求，从整体上看，也提高了钢结构的设计进展和整个工程的进度。在建筑工程中灵活地进行设计具体可以表现为：如果进行一个柱脚设计时，参与此次设计的人员首先应当进行一个柱脚设计的实地考察，以了解这次柱脚如何进行设计；其次，确定建筑的类型，如果其为居民楼，那么需要设计人员做好调查并掌握数据，以最大限度地控制钢结构出现问题的可能性。然后，了解建筑的实际情况，加入自身的创意，以实现在维护钢结构在建筑中稳定性和安全性的前提下，凸显整个建筑钢结构设计的创新与创意。

5 结束语

科技的进步，国家的发展，使钢结构在建筑中得以频繁使用，这显示出钢结构设计对建筑整体的安全性和稳定性有一定的积极作用，但是不可忽视的是建筑中，钢结构设计也存在着一定的问题。比如：建筑中钢结构设计的防火性能不佳，建筑中钢结构的防腐蚀问题以及钢结构设计人员的专业技能问题。而针对以上出现的问题，文章也提出了相应的对策：第一，加大对建筑中钢结构的防火防腐措施改进；第二，加强对钢结构设计人员的专业技能培训；第三，在建筑工程中进行钢结构的灵活设计等措施。这些措施的实施，不仅可以在一定程度上提升建筑中钢结构设计的质量和效率，还可以在保障建筑安全和稳定的前提下使钢结构的效益和性能发挥到最大程度，从而不断优化建筑中的钢结构设计，不断提升钢结构在建筑中的影响与作用，以促进钢结构在建筑工程中更快更好地发展。