大跨度钢结构设计中常见问题的研究与探讨

李 娜 程志书

（杭州铁木辛柯建筑结构设计事务所有限公司，浙江 杭州 310000）

随着我国科技技术和社会经济的快速发展，我国的基础建设工程也取得了丰硕的发展成果。而大跨度钢结构技术在我国基建工程中扮演着重要角色，是我国社会经济建设发展情况的重要体现。近年来，随着我国钢结构技术的不断完善和发展，大跨度钢结构已经被广泛运用到了大型场馆和工业厂房以及社会公共建筑中。大跨度钢结构设计技术的发展不仅能有效节约建设成本，更能为建筑施工提供一定的便利和安全保障。在目前的大跨度钢结构建设中，其使用跨度也随着我国社会经济的快速发展不断增加，其建设方面的种类和形式更是层出不穷。因此，在我国国民经济和科技水平不断发展的背景之下，为了能够让大跨度钢结构的设计更加合理科学，能够满足我国建筑工程建设的各种需求。

1 大跨度钢设计中常见的问题

从目前我国的大跨度钢结构总体设计水平来看，还存在很多在设计上的问题，这些问题的出现阻碍了我国大跨度钢结构整体设计水平的有效提高。网架做为一种传统的大跨钢结构形式，目前仍然有广泛的应用。这种结构体系虽然成本比较低，但是所使用的杆件和节点数量繁多，在对造型和通透性要求较高的机场、车站等公共建筑中，较难对建筑效果实现完美地呈现。而索膜、桁架的大跨度钢结构设计形式具有一定的独立性与新颖性，但是它的设计方法和控制要点有别于传统的结构形式。设计人员做的少，因而会心生畏惧，不知从何处着手。

变形控制是大跨度钢结构设计的一个难点。部分结构设计人员惯常采用梁柱刚接与柱脚刚接的方式来控制变形，这样的方法简单易行，也降低了用钢量。但是也存在一定的弊端，比如柱脚会出现较大程度的弯曲现象，这样就增加了钢结构的设计难度，也提高了设计的造价。

2 大跨度钢结构设计分析

2.1 大跨度钢结构体系的性能设计

在进行大跨度钢结构设计的过程中，相关设计人员想要提高钢结构的整体设计水平和钢结构的科学合理性，就必须严格遵守钢结构的设计要求。在《建筑抗震设计规范》中，对钢结构设计的钢材伸长度、抗拉强度以及屈服强度等都有着很严格的具体数据规定。其中，明确规定了钢材伸长率不能小于20%；钢材的屈服强度实测值和抗拉强度实测值的比值不大于0.85；且应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。钢结构相关设计人员在进行大跨度钢结构设计的过程中必须要对《建筑抗震设计规范》中的每一条规定都有一个全面的了解，要基于这些建筑规范来严格的进行钢建筑设计。只有这样才能够确保所设计的大跨度钢结构的合理性和科学性，才能够满足相应建筑工程今后的使用需求。另外，在设计人员还要格外注重对钢结构体系性能的设计，在设计中要对建筑工程的抗震能力进行充分的了解和关注，要结合建筑物的抗震能力来对钢结构的变形能力进行估算，这样才能够实现大跨度钢结构设计水平的有效提高。

2.2 对钢节点进行合理设计

随着我国社会经济和科学技术的不断发展，我国的建筑行业也取得了良好的发展成果。建筑行业的发展对我国社会经济的发展有着直接影响，建筑行业在我国的社会发展中占据着重要的地位。在如今，我国社会对建筑行业的发展也给予了越来越高的重视。大跨度钢建筑结构体系作为我国建筑行业的重要部分，其结构设计水平的高低直接影响着我国建筑行业的发展。钢节点设计是大跨度钢结构设计中的重点设计环节，想要增加钢节点设计的规范性和合理性，相关设计人员就必须要以钢节点的变形能力设计为基础，根据所要设计的建筑物对应的钢节点的变形能力来对钢节点位移、应变、荷载等关系进行仔细的思考和分析。另外，在大跨度钢节点设计的过程中，为了能够确保钢节点的设计质量，设计人员要将钢节点屈服变形值与变形值这件的比例系数控制在在1.2以上，这样才能够避免因钢材质量的不达标而引发的问题，也能够进一步确保相应建筑物的安全性。除此之外，在钢节点变形能力的设计过程中，设计人员还要对弹塑性变形值给予高度重视，要确保钢节点的弹塑性变形值在建筑设计规范的标准值之内，这样才能够确保大跨度钢结构的使用处于最佳状态。

3 结语

综上所述，近年来，我国的社会经济和科技技术取得了良好的发展结果，我国钢结构建筑的设计水平也在不断提高。大跨度钢结构设计作为我国基建工程建设的重要组成部分，对我国科学技术与社会经济的良性发展有着重大影响。在如今，我国钢结构建筑的种类和形式越来越多，我国社会对大跨度钢结构的设计要求也越来越高。由于大跨度钢结构复杂，是一项施工周期很长的建筑工程项目，其设计难度也提升了很多。为了促进我国大跨度钢结构技术水平的发展，相关人员必须要及时发现目前在大跨度钢结构设计上存在的种种问题，并且要对大跨度钢结构的设计进行深入研究，科学合理的设计建筑方案，从而进一步加快我国大跨度钢结构工程的发展。