簡析建筑結構設計中鋼結構設計的重要作用

董國偉

【摘要】隨著經濟的發展，城市化進程加快。建筑方面也取得了越來越高的成就，建造了大量的廠房，由于鋼結構具有強度高、制作相對簡單、工期短等優勢，被建筑行業廣泛使用。其中鋼結構設計的專業水平會直接影響建筑主體結構的穩定性。從而對結構設計質量和安全穩定性上提出了更高要求。這就需要設計人員不斷的改進、完善鋼結構設計。本文從鋼結構設計的重要性著手，分析了目前鋼結構設計策略，以期能夠為鋼結構設計的優化提供一些參考。

【關鍵詞】建筑結構;結構設計;設計要點;重要作用

Brief Analysis of the Important Role of Steel Structure Design in Building Structure Design

Dong Guo-wei

（Weihai Kaide Architectural Design Co.， LtdWeihaiShandong264200）

【Abstract】With the development of the economy， the urbanization process has accelerated. The construction industry has also achieved higher and higher achievements， and a large number of workshops have been built. Due to the high strength， relatively simple production and short construction period， the steel structure is widely used in the construction industry. The professional level of steel structure design will directly affect the stability of the main structure of the building. Therefore， higher requirements are placed on the quality and safety of structural design. This requires designers to continuously improve and improve the steel structure design. This paper starts with the importance of steel structure design and analyzes the current steel structure design strategy， in order to provide some reference for the optimization of steel structure design.

【Key words】Building structure;Structural design;Design points;Important role

1. 引言

當前我國的經濟得到了快速的發展，全社會所有行業中發展最快的就是建筑行業。建筑行業直接關系著人們的生活環境，為了保證人們生存環境的平穩健康，我們需要提高建筑設計的質量。其中，鋼結構因具有優質而穩定的性能、制造簡單、結構牢固以及預期壽命長等特點而受到了建筑行業的廣泛應用，并成為現階段我國建筑工程中普遍使用的結構形式之一。但是，鋼結構在增強建筑工程質量的同時也存在著不足之處，尤其是穩定性與易腐蝕等，因此，我們需要加大對鋼結構設計的研究，在根本上保證鋼結構設計工作的質量，一次來保證建筑的質量。

2. 建筑結構設計中鋼結構設計的重要性

建筑行業中，鋼結構指的是通過對鋼板進行焊接、熱軋、冷彎等加工使鋼板形成需要的鋼型。鋼結構可以分為輕鋼、重鋼兩種類型，輕鋼自重與占用的面積都比較小，廣泛應用于跨度小的建筑項目中;重鋼的自重比輕鋼肯定要重，但與鋼筋混凝土比，優勢還是很明顯的，廣泛應用于跨度較大的建筑物中。建筑結構設計的重要組成之一就是鋼結構設計。鋼結構設計包括將設計規劃：鋼結構設計藍圖變成實體：鋼結構產品的整個演變過程。鋼結構設計一方面影響著建筑物的整體質量，進而影響建筑業的發展;另一方面鋼結構設計還影響著現代鋼結構制造業的發展，所以鋼結構設計至關重要。

3. 鋼結構設計思路和步驟

3.1強化結構布置的合理性。

在實際的設計工作中，強調結構布置的合理性，是建筑鋼結構設計要點分析中相對重要的內容之一。強調結構布置的合理性，要求設計人員根據建筑鋼結構設計的整體方案及工程的使用需求，通過強調結構布置的工作措施的方式，促進建筑鋼結構設計目標獲得實現。此外，在強調結構布置的合理性的同時，優化建筑鋼結構設計流程，可以有效的完善建筑鋼結構設計方案，促使建筑鋼結構的穩定性得到保障。因此，在進行建筑鋼結構設計要點分析的環節，進一步強調結構布置的合理性也很重要。

3.2穩定性設計。

在具體設計時，要考慮的首要問題是，注意局部與整體的關聯。除滿足強度要求，還要滿足結構體系及結構構件的穩定性。結合以往的設計經驗，必須有合理的結構體系，且要注意局部與整體關聯的緊密性。要做好這方面的工作，就需要在結構設計過程中，有效規避使結構不穩定的因素，合理選擇結構構件的幾何形狀及尺寸，以滿足強度及穩定要求。除此以外，在設計時，還應考慮施工的可實施性，既要滿足結構受力及穩定性要求，又要考慮便于施工、安裝，并在此基礎上考慮其經濟性，盡量減少材料用量。

3.3結構分析。

在鋼結構設計過程中，通常有利用有限元軟件可以對幾何非線性及鋼材的彈塑性能進行考慮，可以為精確分析結構奠定良好的基礎。但在鋼結構設計過程中，當結構較為復雜時，則需要建模運行程度，同時還要進一步對結構進行詳細的分析。當結構較為簡單時，可以利用手算來對其進行分析。典型結構在對其內力和變形進行確定時，可以直接通過工具書來獲得。在對鋼結構進行分析時，需要充分的對建筑物的穩定性和安全性進行考慮，特別是對于多層建筑鋼結構，需要布置一定數量的支撐，從而有效的減少建筑物層間位移的發生。

3.4構件設計。

在構件設計時，需要合理進行材料的選擇，通常會采用Q235和Q345鋼結構材料。為了確保構件設計能夠具有較好的經濟性，則需要選擇不同強度鋼材的截面組合。當前在鋼結構鋼件設計時，多會采用單一的鋼種作為主結構。而且結構軟件的應用可以對設計中的結構進行全面的優化，并能夠對優化后的截面進行調整，確保其能夠達到要求的標準。另外在構件設計時還需要重視模型建立和部分計算參數。

3.5抗震性能設計。

鋼結構有一個突出的優勢，就是建設適應性非常強，這就能夠讓鋼結構適用于很多的高層建筑物中。但是盡管如此，鋼結構設計時，還是存在很多需要優化的方面，比如抗震性能就是優化環節中要考慮的一個問題。要提升鋼結構抗震性能，就要求設計人員在設計的過程中，了解建筑的抗震需求，考慮結構體系的抗震能力。結合實際情況，選擇合理的結構體系，準確選取計算參數，合理設計，以確保提升鋼結構的受力性能。設計時將地震作用下的影響因素考慮周全，將建筑物整體變形及構件的局部變形控制在規范規定的范圍內。可結合當地以往的經驗，對鋼結構的抗震性能進行優化，提高建筑物的抗震性能。為降低造價，應對鋼結構的抗震性能進行優化，盡量減少用鋼量。

4. 建筑結構設計中鋼結構設計的重要作用和實際應用

4.1設計方案在鋼結構設計中的應用。

在鋼結構設計上，需要有意識的對設計方案之中的重要性進行了解。站在整個施工流程角度來說，設計方案內容的審核與操作顯得十分重要，只有這樣，才能確保方案與實際情況相符。由于整個設計過程涉及到的時間比較緊張，需要確保設計的準確性，保證鋼結構設計方案具有較高的有效性和實用性。另外，鋼結構本身在結構形式上具有很多種類，不同形式所展示出來的特點也不同。因此，在相關設計方案落實之前，需要將上述內容考慮在其中，只有這樣，才能確保鋼結構設計之中具備較強的準確性和有效性。

4.2加強鋼結構設計深度。

在針對鋼結構進行設計的時候，需要提對設計要求進行仔細的判斷和深入分析。一般情況下，鋼結構設計大多數情況下，被應用在一些多層次或者是跨度相對比較大的結構當中。因此，在這種情況下，需要在設計過程中，盡可能保證鋼結構設計的質量和穩定，實現精益求精的根本目標，最大限度建筑工程的質量提供有效保障。除此之外，在針對鋼結構設計方案進行審核的時候，還需要做好一系列的審核措施，保證設計關口的把控，從根本上保證鋼結構設計質量的有效提升。

4.3強化監督機制。

眾所周知，鋼結構設計在建筑設計過程中具有非常重要的作用，鋼結構設計的質量能夠直接對建筑物的最終質量產生影響。因此，在這種情況下，要與實際情況進行有效結合針對現階段存在于鋼結構設計中的問題進行分析，并且提出有針對性的解決措施。鋼結構本身巨野一定的特殊性，所以在針對鋼結構進行設計之前，需要對設計單位、承包商各自的資質進行審查，只有符合規定標準和程序的單位才能夠進入到設計環節當中。除此之外，還需要在實踐中對鋼結構制作能力、安裝等各個方面的能力進行深入理解，這樣有利于制定出科學合理、并且與實際情況相符和的設計方案。承包商或者是設計單位，在針對鋼結構進行設計的時候，要從實際角度出發對其進行操作。同時，設計人員在設計時，還要對成本進行綜合考量，不能夠盲目進行一系列的設計模仿，要從實際出發，保證建筑舒適、安全、穩定的基礎上，能夠實現鋼結構設計質量的有效控制。

5. 結語

總之，鋼結構在建筑設計工作中，應用的越來越多了，那么鋼結構的作用也就越來越大，對建筑質量的影響也越來越大。我們再進行細節控制的時候，需要針對鋼結構設計工作容易出現的失誤進行糾正。所以鋼結構設計時一定要科學合理的應用鋼材料，在進行鋼設計時綜合考慮強度、剛度、穩定持久性，滿足建筑物的安全使用要求;此外還要結合設計的訴求，注意美觀并盡量節約鋼材料的用量，縮短制造時間，降低成本;完善鋼結構設計，促進建筑業的持續發展。

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