淺談建筑鋼結構設計現狀及存在的問題

張利強

淺談建筑鋼結構設計現狀及存在的問題

張利強

摘 要：改革開放以后，我國城市化進程逐步開始并不斷深入，社會對于房屋建筑的需求也逐漸凸顯，我國建筑行業得到迅猛發展，建筑鋼結構也因其自重輕、強度高、性能強、工業化程度較高且使用簡便等特點而受到廣泛關注與應用，然而，在具體工程實踐中，建筑鋼結構設計仍存在許多未達到標準的方面，影響著建筑的安全穩定。因此，本文從建筑鋼結構設計出發，分析其現狀及存在的問題，并嘗試給出針對性的建議與思考，以期為相關研究者和工作人員提供參考和支持。

關鍵詞：建筑；鋼結構；設計；問題

目前，在我國建筑領域不斷擴展的背景下，鋼結構以其獨特的優勢獲得了迅速的發展，其逐步取代了以往的砌體和混凝土結構，并廣泛應用于橋梁施工、廠房建設及各項社會基礎設施之中。然而，另一方面，在具體的工程實踐中，建筑鋼結構及其設計也逐步暴露出一些問題和不足。因此，建筑鋼結構工程設計的相關工作人員必須予以足夠的重視，并根據實際情況，參照國際經驗，針對性的采取有效措施，解決這些問題的同時，為我國建筑鋼結構設計贏得更寬廣的發展空間。

1 建筑鋼結構設計

建筑鋼結構，主要是指一種由鋼板、熱軋型鋼材等混合加工而成的建筑結構。與以往的砌體和混凝土結構相比，建筑鋼結構具有強度高、韌性好、工業生產程度高且使用便捷等優點。也正是這些優點，使得建筑鋼結構在橋梁、工廠及各種社會基本設施建設中獲得了廣泛的應用與認可，并在一定程度上為建筑行業的節能環保提供了支持與推動力量。一般情況下，建筑鋼結構設計主要是為促進鋼結構的良好穩定施工和后期順利運作，為建筑施工與運行提供保障，因此，其設計的過程和目的必須保證長期的安全性與穩固性，這也是建筑鋼結構設計的首要原則；其次，建筑作為市場經濟指導下的一種行業，建筑鋼結構設計必然會考慮到綜合效益，以“經濟性”為原則之一，即需綜合考慮鋼材的總耗鋼量、工期及施工工藝等；最后，還應注重剛柔并濟，即為避免房屋坍塌、穩定性不足等，應做到鋼結構與其他材料的有效結合。

2 建筑鋼結構設計的現狀

目前，隨著我國研究人員和設計人員對于建筑鋼結構理論知識的深入研究和對國外先進經驗的積極借鑒，建筑鋼結構設計獲得了良好的發展，并應用于各種建筑工程之中。然而，伴隨著建筑鋼結構投入使用的范圍逐漸拓寬，其自身存在的一些問題和不足也得以暴露，進而影響了建筑鋼結構設計的內容和過程。如建筑鋼結構具有較低的耐火性，在建筑鋼結構設計時必須予以考慮，并在鋼材的關鍵連接點進行必要的防火處理；再如，與一般建筑材料相比，建筑鋼結構具有較高的強度，因此，出于經濟效益因素考慮，建筑鋼結構設計時常常會采用較薄、截面小的材料。然而，另一方面，由于建筑鋼結構設計發端于國外，我國相關工作人員的專業性不足，相關設計中常常會存在一些不規范之處，進而影響建筑鋼結構設計的整體水平與質量。

3 建筑鋼結構設計存在的問題及對策

3.1 設計缺乏深度

根據我國建設部有關規定，建筑鋼結構的設計應由設計單位完成，然而，一些設計單位不僅具有較低的設計水平，同時經驗缺乏，使得建筑鋼結構的設計質量下降。對于許多建筑鋼結構設計，承擔任務的設計人員中包含很多剛剛畢業的年輕人，其不僅理論知識不成熟，且實踐經驗不足，忽略對重要方法、技術的綜合分析和研究，盲目的依照書本教材，照抄照搬，其目的僅僅是為了完成任務，而并不深入考慮其設計作品的效果和質量，自然，其設計作品自然缺乏足夠的深度。同時，一些建筑鋼結構設計圖過于簡單，僅僅只是一種方案設計或初步的、基礎的設計，他們并不會根據實際情況設計其中的重要節點，不會細致評估其是否安全穩定、經濟合理及可操作性等，而是一律采取全焊接形式或全鑄鋼形式，或將本該屬于設計方案中的其他重要部分都交給加工企業，如具體的鋼結構各節點設置圖、各支座詳細圖等。然而，當設計圖轉至加工企業時，由于他們缺乏相應的計算設施，設計圖又可能會承包給別人，承包企業專業知識、設備和能力的不足都可能導致其最后形成的設計圖或施工圖偏離實際情況和實際要求，為建筑的整體質量和安全運行埋下隱患。針對這一情況，建筑鋼結構設計單位必須重視相關人員的招聘、培訓和考核，不斷增進其專業能力和素質，同時嚴格要求，結構圖的設計必須達到一定的設計深度，從而避免職能混淆、作品低劣等情況。

3.2 設計偏向于傳統和保守

對于一些較復雜或新穎的建筑項目，設計人員缺乏經驗與信心，同時為了達到較高的標準和質量，其設計難以突破、更大的偏向于傳統和保守，甚至隨意增強安全性能和相關系數，如缺乏與具體實際情況的結合，降低鋼桿的應力比，始終采取同一等級的鋼材和鋼材的焊縫，任意的取消焊接的殘余應力等，這不僅使得建筑鋼結構的構件繁雜、數目增多，也使得工程的成本不斷提高。針對這一情況，設計單位應加強對自身設計人員的專業考核，熟悉其能力和經驗范圍，進而將建筑鋼結構設計任務的難度和設計人員緊密結合，避免其難以勝任的現象發生。

3.3 相關物理問題

眾所周知，鋼材的導熱性能較強，其應用于建筑工程時，要想使得建筑房屋的內外都獲得較好的保溫效果，進行建筑鋼結構設計時就必須綜合考慮，評估建筑房屋外圍表面的可吸收熱量的最大值，因為熱量可通過建筑房屋外圍傳遞至建筑內部，也可透過建筑窗戶傳遞至建筑室內，同時，良好的設置并保證建筑室內表面的熱量吸收程度，也可促進房屋產生較好的保暖效果。此外，建筑鋼材具有較強的聲音反射性能，在對音樂館等建筑進行設計時，應全面分析鋼材的類型、強度、吸聲性能等，進而最大程度的控制噪音干擾。

結語

目前，由于我國建筑行業及其技術的不斷進步，為建筑鋼結構及其設計帶來了良好的發展契機，但在具體實踐中，其仍存在許多方面的問題和不足，針對此情況，相關設計單位和設計人員必須加強理論知識學習，增進工程實踐經驗，將二者緊密結合的同時，不斷提升我國建筑鋼結構設計的能力與水平。

參考文獻

[1]鐘善桐.鋼結構[M].北京：中國建筑工業出版社，2006.

[2]魏一飛，杜皓，陳顯華. 淺談建筑鋼結構的施工技術及質量控制[J].科技創新與應用，2011（23）.

中圖分類號：TU391

文獻標識碼：A

作者簡介：張利強，男，1984年08月19日出生，畢業于內蒙古工業大學，土木工程專業，現從事結構設計工作。