霍治澎

摘要：钢产量节年攀升，钢结构的应用在许多建筑中都有着显著的体现。本文在对钢结构存在的额问题进行分析的基础之上，从抗震性、受力体系、屋面载荷以及设计人员角度提出应对措施，并对高层建筑的钢结构存在的主要问题进行分析。

关键词： 建筑；钢结构；设计；问题

自我国改革开放以来，钢产量节年攀升，高性能、高强度的钢也进入了批量生产化模式，我国建筑业开始重视对钢的应用。在桥梁、厂房、超市、住宅、仓库、展览馆、体育馆等建筑物上，钢的应用都有着显著的体现。钢本身是一种把钢材通过工艺加工和技术处理所形成的建筑构件和受力结构，还因其具有强度好、性能高、经济性好、稳定性佳等特点，所以应用钢在建筑上，可以大幅度的提高建筑物的建筑质量。从而满足客户对建筑物的高质量的需求，也迎合国家对建筑物的高质量的标准。虽然钢结构的应用对建筑业的发展有很大帮助，但在钢结构的设计中仍存在一些不可忽视的弊端。

1钢结构设计中主要存在的问题

其一，在钢结构的受力系统考核中，对钢的性能的考核不够细化。不同的建筑楼层对于钢的结构框架支撑体系的要求是不一样的。但因为对选定何种体系的考核分析不够透彻，已经出现了钢材被大量浪费的情况。

其二，钢结构与其他建筑材料的衔接度往往不能得到重视。这就将钢结构孤立与其他的建筑材料之外，从一定程度上对建筑物整体性能的提升产生了影响。若在施工流程中出现因衔接度不当而引起的问题，处理起来也是比较棘手。有时能因为工序中的下料、涂装、焊接、装配就带来无穷的安全隐患，后果是不容小觑的。

其三，钢结构的抗震性能不强，仍有进一步提升的空间。在使用钢结构的住宅小区里，一些小高层建筑的结构布置规则性达不到，弹性设计间弹塑性层间位移结构验算不满足要求。在对钢结构的抗震计算中，验算条件和方法及节点和支撑点的选择都处于不成熟的阶段。这些都使得建筑物的抗震性能达不到标准。起初在钢结构的应用中出现的问题，都是为了以后更好地应用钢结构所必经的过程。正是问题的出现，也就有了解决问题的对策。

2采取的对策分析

想要更全面的解决钢结构的问题，不仅要对钢结构设计的几个显著问题提出的相应解决方案，还要联系实际去考虑更加透彻的对策。

在设计中采用对称、规则的设计，能够加强建筑物的抗震性，从而平衡支撑剪力墙及高楼层的弹性水平位移与质心的水平位移[1]。对于剪力，需要进行相对应的设计调整。必须在设计的初始阶段充分考虑到连接部位的构造，达到减少、杜绝安全隐患的目的。

对于钢结构受力系统的考核，应以六层为分界线，从框架体系和支撑体系、框架混凝土体系、钢结构双重体系进行区分。例如，利用组合柱来设计建筑，就可以达到节约钢材的目的。对于钢结构与其他材料的衔接度的提升，应充分考虑材料的优缺点，从综合因素考虑和加强对钢结构的整体稳定及局部稳定的策略分析。对于钢结构的抗震性能的提升，必须在平面设计中力求对称、规则。在设计中，要特别注意支撑剪力墙及高楼层的弹性水平位移与质心的水平位移的平衡关系，力求达到平稳的状态。同时，还要对指挥剪刀墙的配置进行调整。

对于屋面载荷，就屋面荷载取值而言，钢结构的设计不能脱离对楼板的要求。楼板能平面内的刚度、整体性和承载力及隔音效果除传给框架外，还将水平力传到各个柱子上。要想整体上提高楼板的整体性，在利用钢结构设计楼板时，钢梁宜形成组合梁，梁上同时设置钢钉。在强震区的重要建筑中，钢结构焊接在预制埋件中，能使楼板抗地震的能力加强。对于钢结构的设计，要保证荷载的支撑度与传力路线一致，就必须在设计之初就对其做充分的计算。

而对于设计人员，钢结构设计之初就必须仅仅联系其他专业进行，必须严格按照钢结构的设计规程进行作业。只有这样才能够不断提升设计的水平和建筑的品质[2]。对于阳角问题，需要根据急促地面积进行考虑，以充分合理的使用钢。而跳板的设计需要考虑到其灵活性以及地下水位的协调，从而达到防水等目的。根据教科书，可以采取其中的梁和板的问题，而扁梁则不可以。在悬挑梁的设计过程中需要在满足设计力学要求的基础之上采取合理的设计，以符合感官的审美。

3高层建筑钢结构设计注意事项

高层建筑是当下发展较为迅速的一块，钢结构具有较强的抗震性，总体成本较低，具有优良的发展前景。钢结构现场拼装，弥补了传统结构的不足，大大提升了效率。但设计中需要注意以下几点问题。

高度问题。建筑物的设计必须满足规范对于高度的眼球，对于高限建筑必须采取谨慎的态度[3]，从而防止地震或者偶然载荷作用下的潜在危害性。对于高层建筑，必须严管严查。

稳定性是高层建筑很重要的内容，在设计中需要以稳定性为核心，围绕其进行设计，一般可以利用专业软件进行辅助设计，并通过统计工具对结构功能进行测算，需要考虑到建筑的控制载荷、阻尼等参数，防止不稳定等问题的出现。

经济型问题分析。高层建筑采用大量的钢结构，容易导致成本过高此类问题的出现。在设计中，需要在保持稳定性的基础上充分确保建筑的经济性，通过优化设计，提升钢结构总体协调性，防止出现失稳或者坍塌的现象。

防火性。在遇到高温或者火焰炙烤情况时，钢结构容易出现甚至燃烧的现象。在设计中，应当考虑到降低钢结构的膨胀系数，以防止其在火灾发生时严重变形导致建筑失稳，或者出现爆炸等难以控制的现象。其次，可以采取合理的防火层，降低钢结构的传热系数，延长耐火时间。还可以通过对电路进行优化设计，加强钢结构的消防稳定性，增强其火灾安全性，降低火灾发生概率[4]。

环保性。环保是当代的一大主题，在评价钢结构设计好坏时环保是一重要指标。在设计中需要考虑到高层建筑和自然环境之间关系，考虑到钢结构和周围生态系统的关系，通过对钢结构的环保型提升，提升建筑品质。在钢结构中尅采用轻质墙板等材料，从而能够有效解决能源紧缺的现象。

参考文献：

[1]王坤.建筑钢结构设计中的问题分析[J].科技管理研究,2014,10(08):63.

[2]朱伟峰.建筑钢结构设计中应注意的问题分析[J].中国建筑金属结构,2013,12(06):195-196.

[3]任媛.民用高层建筑钢结构设计中的常见问题分析[J].结构设计, 2014,13(09):72-74.

[4]姜春宝.高层建筑钢结构设计中的问题分析[J].科学中国人,2015(06):16.endprint