鋼結構在建筑結構設計中存在的問題淺述

黃 偉

武漢都市環保工程技術股份有限公司

鋼結構在建筑結構設計中存在的問題淺述

黃 偉

武漢都市環保工程技術股份有限公司

在新世紀的不斷發展過程中，建筑行業的發展可謂是如火如荼。在當前的建筑架構設計中，鋼結構的使用非常廣泛，這是因為鋼結構相對其他結構來說，具有其自身很多優勢更加適合整體建筑結構的穩定性。在鋼結構廣泛應用的過程或者能夠，我們還應該正視其結構設計中存在的一些問題，通過有效的措施來提升鋼結構的整體性能。本文結合鋼結構在建筑結構設計中的常見問題進行分析，然后提出了幾個解決措施，以供參考。

鋼結構；建筑結構；設計；問題；淺述

1 前言

鋼結構與混凝土及磚石結構相比，其自身的主要優勢在于，材料性能和力學性能都非常穩定。但是在鋼結構設計中還存在著一些問題：鋼結構設計任務重，成本高；國內的鋼結構設計方案還存在合理性欠缺等，這些問題的存在都亞種制約了鋼結構的發展和應用。如何通過建筑結構的合理設計就能夠使鋼結構的自身優勢得到充分的發揮，從而實現整體建筑質量的保障.所以說，加強鋼結構設計的研究力度對于建筑結構提升來說具有很重要的現實意義。

2 鋼結構在建筑結構設計中存在的一些問題

2.1 鋼結構設計質量欠缺

對于鋼結構的整體設計而言，需要綜合考慮很多方面的因素，這就使得設計環節呈現一定的復雜性。設計過程中高額度的成本需求，也增加了鋼結構設計的難度。同時，很多建筑企業缺乏對鋼結構的設計經驗，基本上是將鋼結構進行分包出去進行設計，一旦設計出現問題將會導致整體的設計質量下降，施工中還會導致安全問題出現。另外在建筑設計中缺乏有效的法律法規及制度監管，也的導致了鋼結構設計質量欠缺。

2.2 鋼結構設計方案深度不夠

鋼結構設計的分包和轉接，使得設計深度在很大程度上欠缺，有的設計都無法滿足原設計需求。比如在柱腳部分的設計方面，地板的彈性和塑性對柱腳剛度的影響是非常大的，底板一旦變形就會使得鋼結構法發生變形。設計人員如果缺乏對這方面的設計考慮，在沒有盡心內力分析的基礎上進行了預留位移角限度值，在面臨地質災害時，將會出現柱腳破壞而損壞建筑物。

2.3 鋼結構的穩定性設計缺乏合理性

鋼結構的穩定性是非常關鍵的一個設計。目前的鋼結構設計中穩定性的缺失主要是設計人員在設計中缺乏設計經驗，使得設計導致了整體建筑工程性能的改變。再加上現代社會中各種新型材料的不斷涌現，使得鋼結構設計出現了新的難度，設計人員沒有對鋼結構的穩定性能進行很好的控制，從而出現了穩定性差的情況。

2.4 鋼結構節點設計缺乏合理性

在鋼結構設計中對于節點的設計也是同樣重要的，設計人員必須在全面了解鋼結構基本情況的基礎上，通過玄鐵節點形式的準確確定來實現建筑結構完整性的把控，但是在當前的鋼結構設計中，很經常的出現結構分析模型和設計節點之前存在誤差的情況，從而使得整體鋼結構受到了嚴重的影響。

3 關于優化鋼結構在建筑結構設計中的改進措施

3.1 加強設計的規范管理和監督

鋼結構設計需要相關部門對設計單位的資質進行嚴格的審查，審查他們在鋼結構構件質量、制作能力及施工安裝能力方面的設計能力，只有相關資質符合規定，才能符合建筑結構的設計要求。同時設計單位也應該注重設計人員的能力提升，確保鋼結構設計質量能夠從技術上得到支持。并通過加強對設計人員的能力培訓和考核，確保鋼結構設計環節的合理性和科學性。

3.2 以實際為基礎進行鋼結構設計

對于鋼結構的設計方案，不能盲目的模仿國外的，必須以我國建筑結構實際的安全性及實用性需求為基礎進行設計。比如，對于鋼結構受熱情況的考慮，在低于250℃的情況下，鋼結構塑性較強但抗拉強度較低，在高于250℃的情況下塑像降低，但抗拉強度提升而出現藍脆現象。溫度在于500℃時，鋼結構強度降低到可能出現塌落現象，會導致很嚴重的事故和損失。為此，設計人員要特別重視鋼結構的防火和隔熱設計，充分結合建筑防火等級和規范要求進行防火設計，來提升鋼結構的防火能力。在設計中普遍采用涂防火材料的形式進行鋼結構表面保護，同時設計中還要考慮火災疏散需求，確保安全出口和疏散通道的設計合理性。

3.3 加強對鋼結構設計深度的重視

3.3.1 鋼結構的防腐設計考慮。長期暴露在空氣中的鋼結構會比較容易受到潮濕環境的侵蝕而發生腐蝕。一旦鋼結構被腐蝕，不但會出現鋼結構構建截面縮小，還會使得鋼結構表面有銹坑，從而降低了鋼結構的耐用性。為此，設計人員必須結合實際情況進行鋼結構的防腐設計考慮。鋼結構的防腐設計主要是在表面進行防腐防銹材料的涂抹，所用材料具備電阻大，附著力強，致密疏水性強的特點，能夠有效的阻礙氯離子、氧氣及水分的腐蝕而進行防腐保護。室內部分的鋼結構防腐涂料層厚度在100μm，室內裸露部分的鋼結構防腐層涂料厚度在150μm-200μm，地面及以下部分的鋼柱柱腳以C20混凝土包裹，同時涂料層控制在50μm以上。特別注意的是，處在酸性環境的鋼結構，必須以特殊的氯磺化防酸漆來進行保護。

3.3.2 加強鋼結構抗震設計。作為一個地震多發的國家，在我國進行建筑結構的鋼結構設計中，必須加強對其抗震性能的設計考慮。確保建筑物的整體安全性和穩定性能。在進行建筑結構設計中，必須確保鋼結構保持均勻、規正的受力模式，并進行鋼結構之間連接方式的正確選擇。特別是柱子和屋架之間以及屋面板和屋架之間的連接，必須確保十分的穩定和牢固，這是地震發生時的主要穩定節點。另外，對于鋼結構位置，支撐形式的選擇也是影響建筑結構整體抗震性能的關鍵因素。設計人員必須加以慎重的考慮，同時積極的做好抗震的相關預防措施。墻體結構和柱子之間要進行高寬的合理比例調整，確保其具有良好的拉結力和良好的抗震效果。

4 結語

總而言之，在進行建筑結構的設計中，鋼結構的設計部分占到了很大的比例。作為整體建筑結構的關鍵部分，在實際的設計過程中，必須對其加以足夠的重視，能夠在設計過程中針對各種問題進行詳細的分析，然后制定合理的解決措施。只有這樣才能夠確保整體鋼結構的安全性能和穩定性能得到有效的提升。從而使得整體建筑的質量得到有效的保障。

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