鋼結構在建筑結構設計中存在的問題分析

1 鋼結構設計概述

隨著建筑施工工藝的提升，剛性結構建筑施工逐漸取代混凝土施工建設，為了保證鋼結構施工建設的質量，拓寬鋼結構的施工建設領域。

1.1 結構布置的依據

鋼結構的設計應該從經濟和物理兩個角度進行判斷，一方面，鋼結構在施工建設過程中運用時一定要確保其經濟成本比較低，能夠容易讓業主接受;另一方面;為了確保鋼結構的設計質量和施工質量，要提升鋼結構的物理承受能力，具體表現在結構布局上，這方面應該嚴格綜合考慮其體系特征、荷載的性質、以及分布情況。一般情況下要是力學模型清晰、剛度均勻，要盡量限制的影響范圍是，大荷載及其移動荷載等，使它把線路能夠直接的傳遞到基礎。尤其要注意的是，柱間抗側支撐的一定要均勻分布，共形心要盡可能的向風震的作用線靠近，否則就必須考慮整體結構的扭轉以及結構抗側的多道防線。

1.2 結構分析和工程判定

當代建筑通過計算機軟件系統的結構分析技術改變了傳統的結構分析方法，提高了分析工作的工作效率，同時也提高了分析數據的高度準確性，然而我們應該意識，鑒于工程在實際施工中會出現很多突發性狀況，再加上其地址復雜，所以必須要結合相應的人工實地考察結果來分析軟件，只有這樣才能使結構分析更具有可操作性。

1.3 建筑鋼結構的特點

(1)材質比較均勻。因為鋼材的內部結構是接近于各向同性的且鋼材的材質是與力學假定條件的計算，其材質情況的波動范圍也比較小且計算比較符合的，因此，由于其實際的受力狀態與工程力學計算的結果是較為接近的都能有較好的彈性，前提是保持在一定應力的幅度內且材質方面較好。(2)強度高，自重輕。鋼材結構與鋼筋混凝土結構相比鋼材的強度比較高，而且鋼結構建筑的豎向構件截面面積小，這就增加了建筑的一定程度的使用面積。同時，建筑內部的設計內力在遇到地震外力作用時減小，保證了建筑的穩定性是因為鋼結構建筑的自身重量也比較輕。同時建筑物的施工造價還能有效降低。(3)塑性和韌性好。鋼材在一般的壓力的作用下，是不會因超載而引起各種斷裂和損害的。要使建筑結構整體的應力變得平衡鋼材可以分配建筑內部各局部的作用力，這樣就可以使結果只是增加了應變值而己。總體來說使鋼材適應荷載的能力比較強，原因是鋼材結構的塑性和韌性都是比較好的，這就特別是在強震作用下對于用其它材質結構做建設的建筑物的抗震能力要強很多，都能保持鋼材結構較好的整體性。

2 鋼結構在建筑結構設計中的問題

2.1 設計質量下降

鋼結構部門專業綜合項目及工藝的計劃費用較高且設計任務比較繁重，再加上其費用低花費人力大所以鋼結構設計起來就顯得十分困難，所以設計院對這一類的任務不太善于接受。導致了有些設計單位于是就將房結構的設計工程承包出去，那是因為在鋼結構的設計方面缺少經驗，但如果承接單位的設計資質不夠再加上當前建筑行業的設計市場十分混亂，就會給鋼結構的設計質量帶來很大的影響。另外，沒有準確到位的監督機制也沒有針對性的法律法規對其進行規范，就很容易出現事故，其后果的產生是很嚴重的。

2.2 參與建設人員的素質相對不高

不但設計人員鋼結構設計工程中的技術水平參差不齊，現場的施工人員和監理人員的專業素質和職業道德，跟民用建筑鋼結構的發展水平相比也有差距。從業人員就不能適時的適應民建鋼結構的發展需求原因是缺乏專業的知識作為支撐。例如有些專業技術，對于非專業的工作人員來說是難以達到的障礙，而技術人員則必須要下苦工才能完全掌握其技巧，所以鋼結構建筑中，施工人員及監理人員的相關專業知識和素養都有待于提高。

2.3 對國外設計方案不加變通

國外的很多設計方案，都是比較發達的重要項目。他們不注重經濟效益原因是有著大力的財力支持。但是設計方案在我國大多數都是地區項目，在方案這幾種必須將經濟效益考慮在內。另外，有些設計人員一門心思的追求新穎和創新，盲目的校方國外的設計方案，忽略了自身的成本問題，使得工程造價大幅度提高，增加了工程成本。

3 鋼結構在建筑結構設計中的改進措施

3.1 建筑鋼結構設計的思路和步驟

為了能夠使鋼結構的設計更具有科學性，設計人員就應該嚴格按照既定的設計方案進行操作，而且要注意將不同環節的細節工作具體落實到位。

(1)鋼結構的形式與布置。鋼結構主要有框架、平面架、網架、索膜、輕鋼以及塔桅等結構形式。每個形式都有其各自的特點，工程在選型的時候應該結合具體的情況考慮他們的特點。鋼結構的形式雖然比較多，但是其施工并沒有固定的標準和規律供參照，因此，設計人員一定要對客觀分析建筑施工的實際情況和周邊環境，進而綜合考量，最終確定最優方案。(2)圖紙的編制。圖紙是建筑施工的藍本，所以，為了不確保鋼結構施工建設的質量，設計工作人員必須運用科學的設計方法對圖紙進行設計，同時要對圖紙進行反復的操作性判斷，組織專業素質好，工作經驗豐富的設計團隊進行全體的圖紙最終確定。

3.2 針對鋼結構設計的一些合理化建議

(1)規范設計管理制度強化監督機制。鋼結構設計有著一定的熱屬性，作為工程的主管部門，應該嚴格進行審查對于鋼結構的設計及承包企業的資質。主要應包括結構件的制作能力及水平、房結構得到施工安裝能力等等，要保證工程的承包企業能夠嚴格的按照工程的相關規定建設，具有符合規定的設計安裝資質符合鋼結構設計需求的作業。(2)鋼結構設計應從實際出發滿足建筑使用要求。建筑中采用鋼結構是時代發展的必然趨勢，但是還是得注意，鋼結構單單發揮著為建筑本身服務的作用，只是建筑物中的承重部分。沒在設計過程中遵循建筑物設計的一般規律，發揮鋼結構本身的特點和優勢，要首選考慮其設計原則滿足業主的使用需求。禁止忽略建筑的舒適性、實用性和安全性，防止為了突出其特色而使其失去在建筑市場的穩固地位。(3)重視設計深度。適合于運用鋼結構設計與否要進行判斷。一般鋼結構常用于多高層、體型復雜和跨度大、可能出現大幅振動、高溫密的設計中，而且在設計中始終秉持著精益求精的態度，努力提升建筑工程的施工質量，提高設計單位的競爭實力。作為工程造價師、建筑師以及工程師，要對建筑建構的設計方案進行嚴格的審核，嚴格把關，確保建筑施工能夠順利進行，并在預計期限內完成作業，提高建筑的設計質量，充分發揮建筑設計的科學性、經濟性以及安全性。

4 結語

鋼結構作在設計過程中，結構方案的合理性是首先應該注意的，要均勻分配結構剛度，保持較強的抗側力性能。另外決定了鋼結構工業建筑的安全性的，在結構分析前鋼結構節點的設計是否合理也要考慮。在設計建造的過程中，從業人員積極尋求解決之道，應正視問題確保鋼結構工程滿足市場需要。

[1]魯鑫.淺議建筑鋼結構設計[J].中小企業管理與科技，2012(07).