钢结构在建筑结构设计中存在的问题分析

陈晋

[摘要]我国市场经济的不断发展，也促进了建筑行业的进步。目前，在我国建筑市场中，钢结构是其中应用最广泛的一种形式，其与他结构相比，有着独特的特点，也正是这些特点，使钢结构在市场中备受欢迎。虽然钢结构是目前建筑中最常用的一种形式，但其中也存在许多问题，如何优化钢结构设计是目前的首要问题。本文对钢结构在建筑结构设计中存在的问题进行了分析，并提出了相应的完善措施。

[关键词]钢结构；建筑；设计；分析

虽然目前钢结构在我国建筑市场中有较为广泛的运用，但其中也存在一些问题，难以满足消费者多样化的需求。为了促进建筑市场的发展，必须要对现有的钢结构进行全面分析，优化建筑结构。

1钢结构概述

改革开放以来，我国经济迅速发展，这也促进了建筑行业的进步。在建筑市场中，钢结构的应用非常广泛，指的是通过对钢板进行焊接、热轧、冷弯等方法加工成的钢型。在钢结构中，主要分为轻钢和重钢两种结构，这两种结构在应用中也各有侧重。一般轻钢应用在跨度较小的建筑物中，例如体育场、办公楼等，其特点是自重比较轻，同时占地面积也较少；重钢结构大多应用在跨度较大的建筑中，例如电子厂房等。和钢筋混凝土相比，无论是轻钢还是重钢，其自重都比较小，在同等情况下，钢筋混凝土的重量是钢结构重量的3倍。虽然钢结构有着种种优势，但是在实际施工过程中，也存在着一定问题，严重阻碍了其发展。

在钢结构施工之前，首先要做相应的准备工作，包括结构分析、结构评估、结构判断等。在设计时，设计人员要熟悉与工程相关的材料，根据材料判断是否需要在建筑中采用钢结构。确定之后，设计认为要以力学模型为参考，对钢结构的各个参数进行评估。在钢结构施工之前，最重要的工作就是评估工作，要保证评估达到施工的要求，同时还要对参数进行二次检查。

2钢结构在建筑结构设计中的问题

2.1钢结构设计质量较差

钢结构在设计过程中比较繁琐，需要考虑到各个方面，同时，设计所需要的费用也比较多，某种程度上也增加了钢结构的设计难度。因此，很多设计人员都不愿意进行这类建筑的设计。另一方面，有些建筑企业在钢结构设计方面缺乏经验，碰到一些钢结构的建筑都会采取分包的方式，如果分包单位在设计方面不够完善，则很可能为建筑带来安全隐患。此外，我国在建筑设计市场上并没有严格的法律法规，也缺乏相应的监督机制，为建筑工程埋下了安全隐患。

2.2盲目借用国外设计方案

我国在钢结构的设计过程中，一般以成本作为首要原则。而在发达国家中，由于具有雄厚的经济实力，往往不需要过多的注重经济方面，因此，从我国的情况来看，很多设计师都喜欢借用外国的设计方案，但这并不符合我国国情，没有考虑到建筑所需的成本问题，导致设计方案不合理。

2.3钢结构设计缺乏深度

从我国建筑设计市场来看，承接单位和设计单位存在大量的分包问题，其也在无形中降低了钢结构设计的深度，甚至出现某些设计方案无法达到设计要求的情况，例如在柱脚设计上的不合理。一般在柱脚的设计中，多采用埋人式、外包式、外露式三种，外露式主要使用在民宅中，底板的弹性和塑形与柱脚的刚度密切相关，如果底板出现变形，则很可能会影响到钢结构的稳定性。如果设计人员在设计中没有考虑到这些问题，那么就会为建筑的日后使用留下隐患，危害人们的生命财产安全。

3钢结构在建筑结构设计中的完善

3.1加强设计管理

由于钢结构设计具备一定的特殊性，因此，相关部门必须加强对承包商以及设计单位的监督，从多个方面对其资质进行审核，包括钢结构构件质量、钢结构构件制作能力等，一定要保证承包单位有足够的能力进行钢结构的设计和安装，从而保证建筑质量。

3.2结合实际情况设计

设计人员在进行钢结构设计的过程中，一定要重视经济效益问题。设计人员应当将成本纳入设计范畴，不能单纯的借用国外的设计方案，要结合我国实际情况，考虑到建筑的安全性、舒适性和实用性。例如在对建筑物的防火设计中，因钢结构建筑受温度的影响较大，在防火方面的能力较差，难以满足现代人对建筑的需求，一般当温度到达100～250℃时，钢结构的塑性会逐渐增大，而抗拉强度逐渐降低；当温度到达250℃时，钢结构的塑形会有所下降，而抗拉强度会有一定程度的上升，导致蓝脆现象的发生；当温度在250℃以上时，钢结构就会逐渐呈现徐变现象；温度到达500℃时，钢结构的强度会大幅降低，还会出现大量的坍塌现象，不仅造成严重经济损失，甚至会威胁到人们的生命安全。因此，设计人员在设计的过程中，要充分考虑到这些情况，保障建筑的安全性。在设计之前，设计人员要进行实地考察，根据当地的实际情况设置建筑的防火等级，并严格按照相应的要求进行设计，提高建筑的防火能力。从钢结构的特点来看，在表面涂抹上一层防火涂料，可以有效提高其抗火性。当然，在设计过程中，设计人员不仅要考虑到钢结构的抗火问题，要进行综合分析，保证设计的合理化。

3.3钢结构的防腐与抗震设计

设计人员在设计过程中，要重视钢结构的防腐设计，选择科学、合理的解决方案，从而保证建筑的安全，延长建筑的使用寿命。

近年来，我国地震灾害越来越频繁，因此，在钢结构设计过程中，必须考虑到建筑的抗震性，从而保障人们的生命财产安全。设计人员应当重视对钢结构抗震性的设计，首先要保证钢结构的规正以及匀称，在连接上要根据建筑特点选择科学、合理的方式。尤其是在柱子和屋架之间、屋面板和屋架之间的连接，一定要确保其牢固，万一发生地震，能够确保建筑物具有一定的抗震性。另一方面，选择的位置、支撑形式等都会对其造成一定影响。因此，设计人员在进行建筑设计的过程中，要慎重考虑抗震问题，并做好相应抗震设计。例如加强墙和柱之间的拉结，保证高宽比的合理性，从而提高建筑的抗震效果。

4结语

目前，钢结构在我国建筑结构设计中有着广泛的运用，和其他结构相比，钢结构有着独特的特点与优势，但同时，其也存在一些问题，严重阻碍了钢结构的发展。因此，必须要对钢结构进行深入的研究，分析其中存在的问题，并采取相应的完善措施，促进我国建筑设计行业的健康发展。