钢结构设计的常见问题及其合理化建议

　　摘 要：钢结构是建筑结构设计施工中常见的类型，这种结构自重轻，稳定性较高，绿色环保，而且安装操作较为简单，具有良好的抗震效果。钢结构与传统混凝土结构相比，其施工周期比较短，材料的可回收利用性较高，而且对周围的环境污染比较小，跨度大、构件成型方便，适合各种建筑造型，其优良的特性得到了建筑设计人员的青睐，在建筑行业中有着良好的发展空间以及较广应用范围。本文结合我国建筑行业的发展现状，对钢结构设计中常见的问题进行了介绍，并结合笔者自身的经验，提出了几点合理化建议，以供相关人士参考与借鉴。 论文答辩

　　关键词：钢结构；设计；问题；建议；质量 

　　随着人们对建筑物需求量的增大，建筑行业发展越来越好，人们的经济收入得到较大提升后，对建筑质量以及安全也提出了更高的要求。传统的建筑结构多为混凝土类型，随着科技技术的不断发展，建筑结构设计类型也越来越丰富，其中，钢结构的设计应用比较广泛，钢结构设计有着较多优势，其自重比较轻，有着较好的抗震性，而且提高建筑的安全性，可以很好的满足大众的需求。钢结构建筑在设计的过程中，也存在一些问题，其设计的质量比较容易受到外界因素的影响，如果施工工艺流程存在漏洞或者施工人员操作不够规范，都会降低钢结构建筑的质量。 

　　1 钢结构设计中存在的问题 

　　1.1 设计深度不够 

　　我国建筑企业很多，但是发展并不均衡，有的建筑企业规模比较小，人员配备也不全，而且企业中设计人员的技术水平并不高，有的设计人员可能是刚刚毕业的学生，虽然掌握了专业知识，但是缺乏实际的工作经验，在对钢结构建筑进行设计时，一味的照搬，忽视了对工程重点环节的审核以及检测，也忽视了节点设计。有的施工单位设计的图纸，构件布置较为单一，而且整个设计都是焊接节点，对节点的构造不够合理，使得钢结构在施工的过程中，存在较大的安全隐患。也有的设计人员，在设计时缺乏创新性，没有做到因地制宜，使得设计方案缺乏可行性，如果施工人员按照这样的图纸进行施工，则会存在安全隐患、降低建筑的质量以及安全性。所以，钢结构设计深度不够，是影响设计质量的重要因素，建筑行业的设计人员，一定要努力提高自身的技术，提高设计的深度，这样才能保证建筑工程各项工作的顺利进行。 

　　1.2 设计质量呈现下降趋势 

　　在我国建筑市场中，由于缺乏统一的监管体制，所以企业中设计部门的管理比较混乱，这不利于提高设计人员的设计水平。建筑企业中，如果缺乏有效的管理机制，则无法对工作人员起到管理与约束的作用。建筑企业的管理人员，在制定管理制度时，需要参照我国相关的法律法规，这样有助于促进企业更好的发展。在建筑行业中，钢结构的发展比较快，但是有的设计人员却缺乏对这一结构的了解，而且缺乏设计经验，有的企业甚至将钢结构设计推给别的单位，这不利于提高设计的质量。钢结构设计需要结合工程的实际情况，还要结合企业的经济效益，对投入成本进行调整，如果企业的负责人没有承担相应的责任，则不利于企业制定出完善的管理体系，还会大大降低钢结构的设计质量。 

　　1.3 设计方案与实际情况有较大差异 

　　在我国建筑行业中，有的设计人员思路比较古板，设计理念也比较落后，一味的照搬，使得设计盲目性比较强。也有的建筑企业，为了提高企业的经济效益，一味的降低成本，而且存在偷工减料的现象，这也使得设计方案与实际施工差距比较大。一方面，有些设计人员只顾埋头设计，只照着自己的想法想怎么做就怎么做，不考虑施工难度和结构是否合理的问题，造成了设计缺陷。另一方面，设计者有时候过分追求高标准，造成设计过分保守，安全系数过高，但实际情况却用不到那么高。所以，设计师既不要冒进超前，也不要封闭保守，要切合实际情况。 

　　2 钢结构设计的合理优化建议 

　　2.1 做好钢结构设计的深化工作 

　　在钢结构设计中，除了要考虑结构的整体稳定外，还需要考虑单个钢构件的变形限制值和自身稳定，钢结构因其材料强度高，塑性和韧性好，构件截面一般肢宽壁薄，属于长细构件，所以，在设计中，钢结构截面尺寸的选定，往往不只是由材料的计算强度所决定，而是由结构的变形、稳定性、或疲劳强度来控制的，这一认识在钢结构设计中必须要建立，在地震区、沿海风作用大的特殊地区，在优化钢结构工程设计时，往往风荷载起控制作用，对壳体结构或大跨度异型结构，尤其要注意整体结构的体型系数取值、结构体系的稳定性及风荷载标准值的取值；设计人员对于大型异型钢结构的设计不只是计算和绘图这么简单，还需要考虑工程实际情况（施工场地、构件的加工、运输、吊装等施工方案），对自己的设计图纸进行必要的优化调整。钢结构构件大部分是在加工厂就完成制作，施工现场只是完成拼装工作，应该结合施工方案进行验算、深化，保证工程在按照质量、进度控制下，顺利的施工是设计人员的第一要务。 

　　工程的整体设计方案确定之后，建立完善的结构受力体系是结构设计的首要工作，这在钢结构工程设计中尤为重要，钢结构多为杆系结构，因钢材强度高，杆件截面尺寸较小、刚度较差，多数采用工厂化生产，现场组装，构件间相互约束作用也较小，因此要求支撑布置完善合理，节点连接构造可靠，运输途中补强到位等等，才能保证整个结构受力体系的稳定。 

　　2.2 加强建筑钢结构的细部设计 

　　建筑钢结构设计的复杂化与精致度要求越高，对细部设计的要求也越高，因为细部设计决定一个地方最终是否得到确认及其优良的质量，在现代建筑钢结构中，各种金属结构杆件，连接金属杆件的节点细部，常常暴露在外，使整体建筑物带有强烈的科技感，值得提倡。钢结构用的钢材在空气环境下形成电化学反映，会加速钢材的腐蚀生锈。目前钢结构工程普遍采用涂刷油漆的方式来达到保护钢结构不生锈的目的，油漆一般需要涂刷：底漆、中间漆、面漆，油漆颜可根据建筑需要进行调色油漆干膜厚度一般在125微米-150微米之间。对于钢构件的防火要求，普遍采用涂刷防火漆的做法，防火漆一般分为：厚涂型、薄涂型、超薄型等。 

　　2.3 提高钢结构设计的可行性 

　　在各种类型的钢结构设计施工中，都会遇到稳定问题（特别是构件局部失稳和节点失稳），钢结构中的稳定问题也是钢结构设计中有待解决的主要问题，一旦出现钢结构的失稳事故，不但对经济造成严重的损失，甚至会造成人员的伤亡，这方面的教训也很多，所以我们在钢结构设计中，一定要把好这一关，目前，钢结构中出现的失稳事故大多是由于设计者的经验不足，对结构及构件的稳定性能不够清楚，对如何保证结构稳定缺少明确的认识，造成结构设计中出现不应有的薄弱部位，因此，在设计中明确钢结构稳定的基本理论，才能更好地解决钢结构的稳定问题。 

　　结束语 

　　综上所述，钢结构是建筑施工中性能比较强的建筑类型，其具有较多的优势，比如自重轻、强度高、稳定性强等等。钢结构的建筑在地震作用下，受到的损坏比较小，这也提高了建筑使用的安全性，可以很好的满足业主对建筑质量的要求。钢结构建筑在设计的过程中，比较容易受到外界因素的影响，为了提高设计的质量，设计人员一定要具有创新以及与时俱进的精神，根据工程实际情况以及环境等因素的影响，不断的改进与优化设计方案，这样才能促进钢结构更好的推广与发展，才能有效提高我国建筑的安全性。论文发表

　　参考文献 

　　[1]王爱华.关于钢结构设计中应注意的几个问题[J].现代经济信息，2013，5：272. 

　　[2]王爱华.钢结构设计中几个常见问题的分析与探讨[J].科技创新导报，2013，6：68. 

　　[3]周玉祥，谭秀成.钢结构设计中的常见问题分析与应对[J].中国建筑金属结构，2013，2：13.