分析建筑结构设计中钢结构设计的重要性

张兆水

摘 要：建筑环境可以直接改善和提高人们的生活环境和品质，为了保证人们有一个好的生存和生活的健康环境，我们需要提高建筑设计的水平。近些年来，大型公共建筑和民用建筑，基本采用了混入钢结构的设计，其中人们最关心的就是建筑设计。在进行建筑结构设计中，加大对钢结构设计的植入，我们需要在根本上保证钢结构设计同建筑基础设计的衔接，根本性的保证建筑设计的质量和设计效果。

关键词：建筑结构；结构设计；钢结构设计

1 引言

当前经济的快速发展，人们的生活水平快速的提高，我国在大型公共建筑和民用建筑方面取得的成就越来辉煌。我们知道建筑设计的品质直接影响着建筑的质量和效果。我们在进行建筑结构设计的时候需要加大对其整体性的设计与研究；在进行大量钢结构设计的建筑时，需要做好细节的控制工作，保证其工作整体的设计质量和品质效果。

2 钢结构设计的稳定性

2.1 结构稳定性设计

钢结构设计部分较为特殊，施工工艺相对复杂，在设计开展工作时需要依托于基本信息的技术检测，只有在确保信息准确的情况下才能够将设计图纸运用于建筑工程实际施工中。实施检测工作时需要将钢结构的水平承载数据、抗震等级系数以及结构的阻尼比等作为重要参数，设计师在设计环节需要结合施工现场自然环境，确定其水平荷载系数值，进而保证水平层面设计的稳固。钢结构整体稳固性十分重要，保证整体稳固性是设计重点，不管应用何种设计方式，必须将稳定性及安全性置于首位。钢结构构件对其稳定性有着重要作用，比较容易埋下安全隐患，严重的甚至可能引发安全事故。基于此，结构设计师必须树立安全意识，应用科学、规范、合理的方法进行建筑结构设计，提供更多优质的建筑设计产品。

2.2 剪力调整设计原则

建筑工程形态愈加复杂，不对称设计广泛存在于建筑施工中，其逐渐形成了一种新型的建筑潮流，其中斜柱受力方式的使用频率越来越广泛，其相较于垂直受力构件其具有一定的倾斜角度，并且要保证建筑物稳定就必须设计一定的剪力。设计师在设计钢结构具体内容时，通常会为了便捷，将垂直构件表述为柱子，将斜柱表述为斜拉杆，这种设计方式虽然不会影响建筑物实际稳定性，但若调整剪力时，容易受到干扰；对斜柱来讲，它具有水平受力的功能，但是垂直向也需要荷载，若设计师忽略了垂直向的荷载，则会造成剪力误差，进而影响建筑工程钢结构稳定性。设计师在实际设计环节，结合建筑工程实际状态，若需要进行剪力设计，必须坚持剪力调整设计原则，针对性的对施工状态灵活调整剪力，进而保障钢结构的稳定性。

2.3 强柱弱梁设计原则

钢结构设计具有实效性，质量较高，水平承载过大或者需要强力荷载，塑性铰会出现在梁上，其设计质量较低时，便会出现在柱子上。基于强柱弱梁设计原则能够增强钢结构抗压能力，提高强力下的钢结构荷载能力，使其能够快速恢复到正常状态。钢结构稳定性在设计方面需要对其进行分析与计算，进而保证塑性铰能够呈现在梁上。需要构造与计算相一致，在设计时要求计算结构与实际构造相一致，特别是注意钢结构的抗震效果，要求其性能与建筑工程结构相符。

3 钢结构在建筑结构设计中的应用优势

3.1 优化建筑结构

我们在进行钢结构建筑设计过程中，结构设计人员必须对钢结构的性能有相当的完善的认识和基本工作能力，要求能够将钢结构与现代建筑设计工作有机结合在一起，力求能够对建筑结构进行不断的优化和品质升级。

3.2 落实了环保主义

钢结构在建筑工程中的应用，其能够提高环保性能，最为主要的原因就是钢结构构件能够被反复和循环应用，强度也较为理想。

3.3 优于钢筋混凝土结构

钢结构的优势：首先，钢结构建筑在实际施工过程中耗费的人力资源要明显的少于钢结构混凝土结构，不但缩短了施工周期，同时也可以降低成本；其次，钢结构自身质量轻，对于降低施工直接费用也很明显，整体稳定性也比较理想，在实际使用过程中也不会出现断面现象，因此能够更好的保证钢结构品质要求。

3.4 提高施工便捷

钢结构的经济性比较理想，在实际施工过程中不会消耗较多的建筑材料，各个构件之间的衔接也比较简单，能够不断提升施工的效率。

4 建筑结构设计中钢结构设计的重要作用和实际应用

4.1 强化监督机制

为了保证建筑工程的整体效果，我们需要加强建筑的设计监管及审核工作。首先，在前期设计的时候，需要选择专业的设计和审核监管人员；如果在设计的过程中，出现不合规问题时，方便我们及时的纠正。在选择设计审核人员的时候，相关人员需要能够对钢结构有相当丰富的实际工作经验，可以随时对钢结构的设计的进行监管，如果出现问题，审核监管人员能够在第一时间提出修改的意见。其次就是，钢结构具有一定的特殊性，为了保证其施工安装的质量，我们在开展前期设计工作的时候，需要结合工程实际状况进行研究和分析，选择专业的团队，并对这个设计团队的资质进行审查。近些年来，我们在工程承包方面，有工程总承包和工程总承包管理方，作为工程总承包管理方，在选择设计单位的时候，需要对钢结构进行综合的考量和分析。同时，设计人员在设计时，还要对成本进行综合考量，不能够盲目进行一系列的设计模仿，要从实际出发，保证建筑舒适、安全、稳定的基础上，能够实现钢结构设计质量的有效控制。

4.2 强化建筑结构设计

在开展钢结构设计的过程中，可能会涉及到很多的专业知识，专业性比较强，为了能够保证后期的有效应用，有关部门必须要加大对钢结构设计工作的监督与管理力度，并结合实际需要建立钢结构设计质量考察制度，只有通过行业测评的施工企业以及设计单位才有资格承包，从源头出发把控钢结构设计品质。建筑结构防腐设计和方案选择在开展建筑结构设计过程中，防腐设计是重要一环，因此，设计人员要充分结合建筑工程实际要求选择合适的防腐设计方法。对于钢结构建筑来说，可以在构件中涂抹防腐涂料，形成一层保护系统，防止其不被腐蚀。钢结构在空气当中暴露时间过长的话，防腐设计就更为十分重要。现在设计中比较常用的就是涂抹防腐材料，其能够通过比较理想的吸附力以及疏水性，在结构构件表面形成一套保护系统。

4.3 提高钢结构的设计深度

在钢结构设计前，要检查前期设计基本信息资料是否满足设计要求。通常情况下，只有多层次、体型比较复杂且跨度又比较大的结构设计时才会考虑应用钢结构。在设计可能出现大幅震动及高温的结构设计当中，必须要坚持精益求精的原则，保证施工质量符合实际要求。作为建筑设计的工程师，需要对建筑设计方案进行宏观把控，做好建筑质量的把关工作，只有这样才能够保证建筑效果和施工质量得以顺利进行，保证施工进度满足要求。这种做法通常在保证建筑设计质量满足前提的要求下，还能够提高钢结构设计的安全性与经济性。

5 结语

在钢结构设计过程中应当选择最为理想的设计方案，只有这样才能够保证设计符合实际要求。本文在研究过程中对钢结构技术在建筑结构设计当中存在的问题以及对策进行了分析。除了客观因素以外，设计人员还应当不断学习专业的钢结构知识，提高自身专业技能，为之后工作奠定基础。

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