钢结构的优点及建筑钢结构设计思路分析

乔昆

摘要：钢结构是建筑行业中非常重要的一部分。随着我国房屋建筑数量不断增加，钢结构建筑设计逐渐成熟起来。为了发挥钢结构在建筑行业优势，本文针对钢结构连接方式和钢结构设计要求以及设计思路进行分析和研究，使钢结构在建筑行业发挥更大优势。

关键词：钢结构优点;钢结构设计;钢结构材料

一、钢结构的优点

1.1钢结构材料强度高、塑性与韧性好

在建筑材料中钢结构与混凝土以及砖石等材料对比而言，前者强度非常高，因此建筑工程中更适合使用钢结构，其主要材料是钢板、热轧型钢和薄壁型钢。由于钢结构强度高，构件截面小，比较薄这样确保构件在受到挤压时能符合要求。另外钢结构韧性好，这样使钢结构在宅在建筑过程中不会因遭到承载力过大而发生变形，并且钢结构具有很强的抗震性能，在建筑中不会断裂。因此，钢结构能适用于各种建筑行业，确保建筑工程项目质量以及安全。

1.2钢结构材质比较均匀

钢结构材质要求比较严格，要具有良好的机械性能，特别是强度、塑性和韧性，冷热加工和焊接加工的性能。钢材在冶煉过程中要求对钢材质量严格把控，确保结构安全可靠。特别是在遭遇台风和地震情况下，钢结构能够避免建筑物被破坏。

1.3钢结构的制造简单，施工周期不长

钢结构整体结构并不复杂，材料比较单一，施工周期短，施工较为方便。钢结构构件精度高，在安装上比较容易只需要螺丝和螺母安装就可以，也可以在地面进行组装，组装完成直接用在建筑当中，这样不仅提高工作效率，同时也能缩短建筑周期。钢结构的使用简单，拆装方便，也给建筑工程带来更高的施工效率。

1.4钢结构的重量比较轻

钢结构与传统的混凝土材料相比较钢结构材料比较轻，并且钢结构密度大，稳定性比较强。由于钢结构重量比较轻，在运输上带来一定便捷。目前我国所使用的钢结构技术大部分依赖于进口，但是由于我国劳动力廉价，所以在钢结构制造上都是在国内进行的。钢结构最大的问题是抗腐性能和耐火性能较差，进而导致钢结构后期维修费用较高。

二、钢结构在住宅中的应用及优点

2.1钢结构住宅自重较轻

钢结构住宅比传统混凝土结构住宅较轻，由于钢结构住宅自重较轻，钢结构本身具有很好的抗震性，延性也较好，因此无论是遇到地震还是台风情况发生，都可以大大降低风险。

2.2精度高，施工速度快

钢结构在建筑工程中优势很多，其中精度高，施工速度快大大提高工程施工进度，同时钢结构设计的精度更符合住宅结构的设计要求。另外钢结构材质均匀也符合力学假定、比较安全可靠。钢结构一般情况下都是工厂化生产，工业化程度高，施工速度较快，不会导致工期延期，为企业提高经济效益。

2.3钢结构住宅自重轻，强度高

钢结构不像混凝土可以做成方形并且是实心的，钢结构一般采用的是工字钢和H型钢总体用量少，因此钢结构住宅自重轻，强度高。钢结构在建筑中也有高层和低层之分，低层一般应用在别墅或低层住宅楼中，高度超高时一定进行钢结构加固处理，否则会对建筑物稳定造成一定影响，同时为了确保钢结构抗震性，钢结构布置也很重要。

三、建筑钢结构设计的原则

3.1结构整体布置要考虑整个体系与相关组成部分的稳定性

在钢结构建筑设计时要重点注意，首先是结构整体布置要考虑整个体系与相关组成部分的稳定性，确保建筑工程能够实现综合治理，在钢结构设计时要均匀布置，弹性设计也是很关键的，其保证钢结构的稳定性。

3.2设计结构的细部构造要与构建稳定计算相互配合

钢结构设计的细步构造要与构件稳定计算相互配合，使结构布置符合建筑工程需要，因此对设计师的要求非常严格，特别是要求传递弯矩的节点连接和不要求传递弯矩节点连接，这两方面在设计过程中完全是相反的，在出现不均衡的情况向要及时进行纠正。

四、建筑钢结构设计中应注意的问题

4.1在设计中结构布置应该符合规则性要求

钢结构在设计中结构布置要符合规则性要求，首先是钢结构有低层和高层之分，低层不超过3层，一般适用于别墅和公寓建筑，超过9层属于高层建筑，特别是在小高层对抗震要求非常严格，因此对低层和高层提出不同规范和要求。其次是结构上的抗震性能和结构的布置规则之间有着很大的关系，如果结构布置不够规范，发生地震时很容易损坏，并且对弹性设计需要做弹塑性层间位移动验算，因此在设计中结构布置尽量要符合规则和要求。

4.2适当调整支撑剪力墙配置

剪力墙比钢支撑延期性低，在布置上规则要求对称，这样在发生地震时延性好的地方地震受到的力度相对小，在实际住宅中钢结构也存在一定问题，由于平面不规则，导致支撑剪力墙方向偏不对称，因此要根据实际情况对支撑剪力墙配置及时注意调整，这种方式现在建筑钢结构中使用非常广泛，做到合理配置适当调整。

五、结束语

通过上文对钢结构优势以及建筑钢结构设计进行分析可知，钢结构与传统结构相对比，无论是使用功能，还是在设计上以及施工等方面都具有相对优势，设计制造周期短，提高工作效率。工厂与设计一体化，这样在生产中出现问题及时调整设计和修改起来特别方便，另外钢结构可以现场安装，随着计算机高科技的广泛应用，通过网络计算机和数控机床相结合，使设计人员在工作室进行设计和操控，由生产线完成产品，不仅提高效率精准度也高，真正实现保质保量完成工期，进一步提高城市化标准建设水平。

参考文献

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