钢结构在北方地区设计中存在的问题

霍文表

摘要：北方地区气候干燥少雨，地震灾害时有发生，采用钢结构具有很大优势，外围护结构及内部分隔材料则可以就地取材以降低工程造价。目前，钢结构技术在中国北方地区实际应用肯定会遇到很多问题，最主要的问题是解决铜结构在北方地区设计中存在的问题。为此，本文主要分析了钢结构在北方地区设计问题及优化。

关键词：铜结构；北方地区；设计问题

中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：1674—3024（2017）06—0093—01

1钢结构特点

钢结构具有环保的优势，其能够循环反复利用，生态污染性低，效能高，有效节约了能源和资源。同时，钢结构强度大、耐用性高，边角废料也有很大的利用价值，便于回收。从这些方面可以看出，钢结构环保性优异。钢材料自身净重较轻，结构负荷较小，节省了制作商的开销。同时钢结构强度高、稳定性好、抗震性能高，结构不容易出现断面，有效提高了设计质量，有很好的经济效益和社会效益。钢结构的另一明显优势在于其成本较低，钢结构耗材少。

2北方地区钢结构设计存在的问题

2.1设计深度问题。钢结构的设计费用较高且设计任务繁重，需要耗费较多的人力物力，消耗很多时间，所以钢结构设计就显得很困难，因此设计院对于钢结构的设计往往不愿意接受。很多设计单位认为钢结构设计过于复杂，就将此类设计工作进行外包，市场上的设计单位质量参差不齐，如果外包的单位不具有合格的设计资质，这将导致钢结构设计出现很多问题。

2.2钢结构本身问题。防火性能是钢结构设计时应考虑的关键因素，一旦钢结构的建筑防火相关措施不够，在遭遇突发大火时，钢结构就会严重遭到破坏，进而损坏整体建筑。因此，根据设计的规范，需要对钢结构建筑中的主要支撑部分钢板材料做防火处理措施。钢结构建筑物如果缺乏足够的防腐蚀方案，结构长期遭受腐蚀介质的侵蚀，钢材料会出现生锈腐蚀等情况。这不仅仅会导致钢结构的表面发生变化，还会对钢结构的强度、刚度造成巨大影响。

2.3钢结构设计盲目模仿。不同设计单位的钢结构设计都有各自的侧重点，不同地区的情况也不一样，比如国内的钢结构设计往往注重经济性，而发达国家一般更注重质量。但是就目前来看，我国北方一些设计单位设计往往是盲目模仿其他国家地区的设计方案，弄巧成拙，而在设计工作中忽视对其的改进和创新，没有考虑到北方地区的实际状况，包括北方地区气候干燥少雨，地震灾害问题等，导致所设计的结构千篇一律。

3北方钢结构设计优化措施

3.1保证钢材选择的质量。钢结构工程设计过程中的选材非常重要，主要是因为钢材的质量好坏直接决定着整个钢结构工程的建设成败。然而目前市场上充斥着各种不同种类的钢材，要从众多种类的钢材中选出最为合适的一种确实难度较大。由于钢材生产方面的问题，一些钢材的强度、硬度、形变等特性很难满足相应的施工要求，如果相应的采购人员不够专业，会导致一些不合适的钢材进场，以至于建筑钢结构的功能很难充分发挥出来。因此在实际的设计过程中，需要由资深的人员进行钢材的选购，以保证钢材选择的质量。

3.2强化结构布置的合理性。在实际的设计工作中，强调结构布置的合理性，是建筑钢结构设计要点分析中相对重要的内容之一。强调结构布置的合理性，要求设计人员根据建筑钢结构设计的整体方案及工程的使用需求，通过强调结构布置的工作措施的方式，促进建筑钢结构设计目标获得实现。此外，在强调结构布置的合理性的同时，优化建筑钢结构设计流程，可以有效的完善建筑钢结构设计方案，促使建筑钢结构的稳定性得到保障。因此，在进行建筑钢结构设计要点分析的环节，进一步强调结构布置的合理性也很重要。

3.3造型设计。钢结构设计和施工主要考虑两部分：“支撑体”部分通常由专业设计人员根据计算确定，是工程的承重结构；而“内部填充”部分主要根据使用者的要求，由专业人员设计实现，通常是指工程的平面布置，它可以根据功能需要的变化而更新改造，工程的灵活性和多样化得到了改善。其外立面建筑造型设计要能体现当地北方地区的地域性特点。包括四季气候分明，民风粗犷、淳朴等，符合当地习惯和风俗。

3.4强调节点设计的科学性。为了顺利实现建筑钢结构设计目标，在建筑钢结构设计要点分析中，强调节点设计的科学性，具有积极的现实意义。强调节点设计的科学性，要求设计人员结合影响建筑钢结构设计的所有因素，在综合分析的基础之上，形成合理的建筑钢结构设计方案，确保建筑钢结构施工符合建筑工程的建设标准。同时，强调节点设计的科学性，也是确保建筑钢结构设计符合建筑施工标准的前提之一。因此，在实际工作中，强调节点设计的科学性，具有一定的现实意义。

3.5做好钢结构深度设计。设计人员要具有创新精神，不要盲目抄袭其他设计方案。同时还要注意细节设计。

（1）做好柱脚的抗震设计，钢结构柱脚有埋入式、外包式、外露式三种，埋入式指的是将钢柱固定在基础梁上，外包式是将柱脚使用钢筋混凝土包裹，外露式是指在混凝土基础表面固定柱脚。柱脚箍筋设计要科学合理，防止外包层出现裂缝。（2）钢结构的防腐设计通常是使用防腐涂料。鋼结构的构件有不同的要求，有的钢结构在出厂之前就涂刷了底漆。在钢结构上直接涂抹防腐材料。要进一步提高防腐性能，就要使用耐候钢作钢结构的用料，并用热浸镀锌技术做防腐处理，使用镀层进行防腐，注意加强有机涂料的配套技术，用好阴极保护技术，使钢结构的防腐性能得到整体的提升。（3）加强钢结构的防火性能，钢结构防火性能弱于钢筋混凝土结构，在钢结构机车的防火墙设计中通常使用两种措施：使用保全板，将保全板布置在钢结构中，使用保全板进行防火；在钢结构中涂抹防火材料。

4结束语

本文从钢结构优势出发，重点分析了北方地区钢结构设计问题及优化措施，仅供参考。