浅谈建筑钢结构设计现状及存在的问题

张利强

浅谈建筑钢结构设计现状及存在的问题

张利强

摘 要：改革开放以后，我国城市化进程逐步开始并不断深入，社会对于房屋建筑的需求也逐渐凸显，我国建筑行业得到迅猛发展，建筑钢结构也因其自重轻、强度高、性能强、工业化程度较高且使用简便等特点而受到广泛关注与应用，然而，在具体工程实践中，建筑钢结构设计仍存在许多未达到标准的方面，影响着建筑的安全稳定。因此，本文从建筑钢结构设计出发，分析其现状及存在的问题，并尝试给出针对性的建议与思考，以期为相关研究者和工作人员提供参考和支持。

关键词：建筑；钢结构；设计；问题

目前，在我国建筑领域不断扩展的背景下，钢结构以其独特的优势获得了迅速的发展，其逐步取代了以往的砌体和混凝土结构，并广泛应用于桥梁施工、厂房建设及各项社会基础设施之中。然而，另一方面，在具体的工程实践中，建筑钢结构及其设计也逐步暴露出一些问题和不足。因此，建筑钢结构工程设计的相关工作人员必须予以足够的重视，并根据实际情况，参照国际经验，针对性的采取有效措施，解决这些问题的同时，为我国建筑钢结构设计赢得更宽广的发展空间。

1 建筑钢结构设计

建筑钢结构，主要是指一种由钢板、热轧型钢材等混合加工而成的建筑结构。与以往的砌体和混凝土结构相比，建筑钢结构具有强度高、韧性好、工业生产程度高且使用便捷等优点。也正是这些优点，使得建筑钢结构在桥梁、工厂及各种社会基本设施建设中获得了广泛的应用与认可，并在一定程度上为建筑行业的节能环保提供了支持与推动力量。一般情况下，建筑钢结构设计主要是为促进钢结构的良好稳定施工和后期顺利运作，为建筑施工与运行提供保障，因此，其设计的过程和目的必须保证长期的安全性与稳固性，这也是建筑钢结构设计的首要原则；其次，建筑作为市场经济指导下的一种行业，建筑钢结构设计必然会考虑到综合效益，以“经济性”为原则之一，即需综合考虑钢材的总耗钢量、工期及施工工艺等；最后，还应注重刚柔并济，即为避免房屋坍塌、稳定性不足等，应做到钢结构与其他材料的有效结合。

2 建筑钢结构设计的现状

目前，随着我国研究人员和设计人员对于建筑钢结构理论知识的深入研究和对国外先进经验的积极借鉴，建筑钢结构设计获得了良好的发展，并应用于各种建筑工程之中。然而，伴随着建筑钢结构投入使用的范围逐渐拓宽，其自身存在的一些问题和不足也得以暴露，进而影响了建筑钢结构设计的内容和过程。如建筑钢结构具有较低的耐火性，在建筑钢结构设计时必须予以考虑，并在钢材的关键连接点进行必要的防火处理；再如，与一般建筑材料相比，建筑钢结构具有较高的强度，因此，出于经济效益因素考虑，建筑钢结构设计时常常会采用较薄、截面小的材料。然而，另一方面，由于建筑钢结构设计发端于国外，我国相关工作人员的专业性不足，相关设计中常常会存在一些不规范之处，进而影响建筑钢结构设计的整体水平与质量。

3 建筑钢结构设计存在的问题及对策

3.1 设计缺乏深度

根据我国建设部有关规定，建筑钢结构的设计应由设计单位完成，然而，一些设计单位不仅具有较低的设计水平，同时经验缺乏，使得建筑钢结构的设计质量下降。对于许多建筑钢结构设计，承担任务的设计人员中包含很多刚刚毕业的年轻人，其不仅理论知识不成熟，且实践经验不足，忽略对重要方法、技术的综合分析和研究，盲目的依照书本教材，照抄照搬，其目的仅仅是为了完成任务，而并不深入考虑其设计作品的效果和质量，自然，其设计作品自然缺乏足够的深度。同时，一些建筑钢结构设计图过于简单，仅仅只是一种方案设计或初步的、基础的设计，他们并不会根据实际情况设计其中的重要节点，不会细致评估其是否安全稳定、经济合理及可操作性等，而是一律采取全焊接形式或全铸钢形式，或将本该属于设计方案中的其他重要部分都交给加工企业，如具体的钢结构各节点设置图、各支座详细图等。然而，当设计图转至加工企业时，由于他们缺乏相应的计算设施，设计图又可能会承包给别人，承包企业专业知识、设备和能力的不足都可能导致其最后形成的设计图或施工图偏离实际情况和实际要求，为建筑的整体质量和安全运行埋下隐患。针对这一情况，建筑钢结构设计单位必须重视相关人员的招聘、培训和考核，不断增进其专业能力和素质，同时严格要求，结构图的设计必须达到一定的设计深度，从而避免职能混淆、作品低劣等情况。

3.2 设计偏向于传统和保守

对于一些较复杂或新颖的建筑项目，设计人员缺乏经验与信心，同时为了达到较高的标准和质量，其设计难以突破、更大的偏向于传统和保守，甚至随意增强安全性能和相关系数，如缺乏与具体实际情况的结合，降低钢杆的应力比，始终采取同一等级的钢材和钢材的焊缝，任意的取消焊接的残余应力等，这不仅使得建筑钢结构的构件繁杂、数目增多，也使得工程的成本不断提高。针对这一情况，设计单位应加强对自身设计人员的专业考核，熟悉其能力和经验范围，进而将建筑钢结构设计任务的难度和设计人员紧密结合，避免其难以胜任的现象发生。

3.3 相关物理问题

众所周知，钢材的导热性能较强，其应用于建筑工程时，要想使得建筑房屋的内外都获得较好的保温效果，进行建筑钢结构设计时就必须综合考虑，评估建筑房屋外围表面的可吸收热量的最大值，因为热量可通过建筑房屋外围传递至建筑内部，也可透过建筑窗户传递至建筑室内，同时，良好的设置并保证建筑室内表面的热量吸收程度，也可促进房屋产生较好的保暖效果。此外，建筑钢材具有较强的声音反射性能，在对音乐馆等建筑进行设计时，应全面分析钢材的类型、强度、吸声性能等，进而最大程度的控制噪音干扰。

结语

目前，由于我国建筑行业及其技术的不断进步，为建筑钢结构及其设计带来了良好的发展契机，但在具体实践中，其仍存在许多方面的问题和不足，针对此情况，相关设计单位和设计人员必须加强理论知识学习，增进工程实践经验，将二者紧密结合的同时，不断提升我国建筑钢结构设计的能力与水平。

参考文献

[1]钟善桐.钢结构[M].北京：中国建筑工业出版社，2006.

[2]魏一飞，杜皓，陈显华. 浅谈建筑钢结构的施工技术及质量控制[J].科技创新与应用，2011（23）.

中图分类号：TU391

文献标识码：A

作者简介：张利强，男，1984年08月19日出生，毕业于内蒙古工业大学，土木工程专业，现从事结构设计工作。