浅谈建筑钢结构设计现状及存在的问题

2018-02-15王坤龙

建材与装饰 2018年26期

王坤龙

（黑龙江省安装工程公司 150040）

1 有关钢结构的概述

钢结构是由钢材组成的，由于钢材的结构组织均匀，接近于各向同性匀质体，如果钢结构的实际受力情况与工程力学设计实验结果比较一致，那么钢结构的计算理论就会不断地被应用和完善。钢结构制造简便，施工周期短，密封性好，适用于气密性和水密性要求严格的结构。现代科技的不断创新使钢材耐腐蚀性差和耐热不耐火的本质特性逐渐得到了解决，对钢材使用领域更加开阔特别是建筑行业有广阔的使用前景。

2 钢结构设计的相关阐述

我国现代钢结构建筑在细节的设计上主要的组成部分是杆件连接。根据力学原理科学处理各部件的力臂、力矩、以及应力关系是关键环节。准确合理的将每个节点的连接细节做好，进而转移到下一步的工程实际施工中。而最终钢结构施工质量的好坏也是设计水平的一种最终体现。必须严格遵循建筑行业的相关要求和规定，既要尽力使钢结构的设计理念新颖、设计方案科学适用，又要与工程的具体要求相吻合。而切要考虑其经济性和实用性。

3 建筑钢结构设计现状及存在的问题

3.1 设计项目管理不完善造成的问题

首先具有一定设计实力的知名设计单位因而钢结构部分是费工费时收费低，而不愿意接受设计项目任务；或者即使有的设计院即使接了工程整体设计业务而将钢结构部分转手包给其它设计单位；但是这些单位又存在对钢结构设计缺乏经验，与实际施工技术不完全相适应的问题；另有一些设计单位不具备资质，承接到设计后买图标搞设计，式设计产品存在诸多不安全因素。对建筑工程质量构成极大的技术问题。无法保证工程质量。

3.2 对设计缺乏经验和对深度的研究

由于钢结构的应用属于新技术，所以很多设计院，对其研究合设计比较少，缺乏实际经验何必要的参考，项目工程的设计者多为参加工作不久的人员，更缺乏钢结构的设计知识，对关键技术研究的不够深入，在一定程度上照搬国外的图纸，顾步自封，不敢有半点突破；对所设计的成果心中评价标准没有底数，对关键的“节点设计”不分具体情况一律采用“全焊接节点”或“全铸钢节点”进行标注，至于这些关键节点是否安全、构造是否合理、能不能做出来事实上无法保证。

3.3 设计转包质量难以保证

设计院将施工设计图交给相关施工加工厂后，因其客观实际情况施工图任务又被转包出去，这其中由于很多承接单位对设计总体要求不明确，技术水准达不到要求，做出的图纸不符合原设计要求。而了节约钢材，降低造价，盲目进行钢材优化是一些加工单位经常采取的手段，其结果往往会造成工程质量事故，产生重大经济损失和社会负面效应。

3.4 对国外设计方案不能结合实际突破和改革，

国外设计方案在抗震设计对我国而言有方面有很多不合理。在这当中某工程应用国外设计的网壳与看台脱开的方案，因为单层网壳结构的跨度大，结构韧性无法达到技术要求，在外力作用下，极容易被撕裂造成质量安全问题，为了提高抗争性能，毫无节制的使用钢材，造成很大的钢材浪费是设计中存在的有一种常有的现象。

3.5 设计理念落后，没有创新

在我国钢结构设计缺少相应的设计参考和实际经验这是实际情况，但是由于设计人员缺乏信心和自信从而导致于设计的自主性不够，偏于固守传统的设计理念，尤其是遇到比较复杂新颖的建筑项目时很难有创新设计；对于结合实际情况增加建筑钢结构的相关系数，以增强安全性能更是难以做到。在设计工作中，为了赢取更多的经济利益，设计者只是在自己的办公室不断的研究设计图纸，和施工实际脱离，而他们要到工地去，做实际的调查，和施工技术人员共同切磋才可能做出合理可行符合现实的施工情况的设计图。还有一种情况是设计人员对复杂工程缺乏经验，盲目追求高标准，任意加大安全等级，对结构构件不分主次，重要性系数取值任意加大，杆件“应力比”取值太低；焊缝等级不分区别一律取一级全熔透焊缝；由于上述原因往往造成结构构件过大，投资大量增加，这都是设计方案过于传统不合理造成的。

3.6 钢结构的防火设计不到位

虽然钢材料是耐火材料，但在高温下因为热膨胀也会变形，钢材具有良好的导热导电性能，因此还会导致于火灾的产生和蔓延。实验证明在接近600℃高温时，钢的强度和人韧性就失去了，在遇到火灾时变得脆弱；而高层建筑物更有可能遭遇火灾因此，对高层建筑而言耐火钢的设计十分重要。从现实情况来看我国高层建筑钢结构的耐火设计技术较为落后有很多设计没有充分考虑高温时刚才的变形以及应力的变化，当然对各组成之间相互力的作用也就更无从谈起。在理论上和实践中都缺少有关钢结构防火设计完整性知识，对于这一点必须进一步强化和完善。