陈武

摘要：钢结构的建筑自身有着混凝土以及砖石结构所没有的优势，从材料性能以及力学性能层面来说就比较良好，在当前的钢结构发展情况来看，其已经从结构工具成为了一种重解，然后在其性能系数的配比下应用到建筑施工中，就能够发挥其特色的作用，为建筑质量的优化起到了保障作用，加强对钢结构在建筑结构设计中应用的理论研究就有着实质性意义。

关键词：钢结构；建筑设计；问题；措施

中图分类号：TU391文献标识码：A 文章编号：1674―3024（2016）07―116―02

前言

钢结构是我国建筑工程钢结构体系中的一种，具有很多优势，所以钢结构的设计应该选择最佳的设计方案，才能有效得利用钢结构的优势并且确保设计的合理性。对于钢结构节点的设计决定了工业建筑的安全性，所以节点设计的合理性需要充分考虑。此外，在建筑设计中，设计人员还需要不断学习专业知识，提高自身的专业技能，为钢结构设计质量的提高奠定坚实的技术基础。

1 建筑结构设计中钢结构设计的特征

1.1 建筑结构设计中钢结构设计的特征

建筑施工中对钢结构的应用有助于整体建筑质量的保障，尤其是在当前的城镇化建设中，必须要能够重视施工中的每个环节，将整体建筑行业的施工水平得以提升。钢结构的设计在建筑施工中的应用有着诸多的优势，从钢结构的设计思想层面来说，其与混凝土以及砖石结构设计有着很大差距，钢结构的设计主要是对柔性设计思想的体现，是体现设计者的创意，所以钢结构是允许有一点变形存在的，这也是钢结构设计的一个重要特色体现。

再者，建筑结构中的钢结构设计对载荷的反应较为敏感，所以这就需要在对钢结构设计中对材料的选择要重视，选取高强度以及质量轻的，对建筑质量要能最大化的减轻。还要能够对钢结构建筑的荷重加以严格控制。从建筑施工的材料强度对比下，钢结构自然是要比混凝土的强度大，钢结构在承受同荷载构件的截面也要小很多。在成本的节约层面来说钢结构价格要贵一些。

1.2 建筑结构设计中钢结构理性表现

建筑结构设计中对钢结构的应用主要是其自身具有的优势，所以要能够充分了解钢结构和混凝土以及砖石等不同结构的特色所在以及性能的表现。钢结构在建筑的结构有着结构美体现，这主要是钢结构的理性技术特征的体现，在一些建筑的建设过程中所使用的钢结构主要是高耸钢杆以及流线型的钢结构构造，还有一些是相互交错的钢筋网等，以此来呈现出钢结构设计独特美，通过这样的设计能够让人体会到理性技术附加给建筑神秘感，而能够呈出艺术性[2]。

2 钢结构在建筑结构设计中存在的问题

2.1 设计质量下降

钢结构部门专业综合项目及工艺的计划费用较高且设计任务比较繁重，再加上其费用低花费人力大所以钢结构设计起来就显得十分困难，所以设计院对这一类的任务不太善于接受。有的设计单位嫌麻烦和复杂，就将此类设计外包出去，目前市场上设计单位鱼目混杂，如果外包单位资质不够，就会给钢结构的设计带来非常大的影响。此外，如果没有好的监督机制也是不行的，就很容易一些非规范的、不合理的建筑钢结构出现，极易引发事故，其后果的产生是非常严重的。

2.2 参与建设人员的素质相对不高

不但设计人员钢结构设计工程中的技术水平参差不齐，现场的施工人员和监理人员的专业素质和职业道德，跟民用建筑钢结构的发展水平相比也有差距。从业人员就不能适时的适应民建钢结构的发展需求原因是缺乏专业的知识作为支撑。例如有些专业技术，对于非专业的工作人员来说是难以达到的障碍，而技术人员则必须要下苦工才能完全掌握其技巧，所以钢结构建筑中，施工人员及监理人员的相关专业知识和素养都有待于提高。

2.3 钢结构的设计方案存在问题

由于钢结构设计在资金上存在问题，往往由承接单位和设计单位分包进行设计，这在很大程度上降低了钢结构设计的深度。在有些设计方面不能满足原来设计的要求，存在错误的柱脚设计问题。柱脚设计的类型有三种，分别是埋入式设计、外包式设计和外露式设计，其中在民宅设计中使用的设计类型是外露式设计。

2.4 不切实的盲目模仿

关于钢结构设计方案，各家有各家的不同和侧重点，国内和国外的国情也不一样，比如国内比较侧重于考虑经济效益的问题，而国外则不一样，具备较好的经济基础，不太注重经济效益，因此有时一味的模仿国外的方案而不考虑本单位的实际是不明智和不合理的。

3 解决措施

3.1 设计人员要尽力合理设计

对于设计人员来说，钢结构住宅设计是要充分考虑实际情况进行精密计算的，但在实际情况中，会出现很多突发性问题，此时设计人员就应该具体问题具体分析了。只有设计者把设计工作渗透到日常的钢结构设计中，才能提高设计能力从而有效的提高工程质量。同时，要充分考虑钢结构部分设计对整体影响和建筑材料的选取。要根据楼层的高度来选择合适的建筑体系，对于选取材料方面也要根据每个设计环节的特点进行选择。

3.2 贴合建筑使用要求，从实际出发设计

虽然在建筑中大量采用钢结构是大势所趋，但特别关注的是，钢结构是建筑承重的重要部分，因此在设计时，不可喧宾夺主，首要的还是要考虑其钢结构的自身优势，从实用性、安全性的角度着重考虑其应用。千万不可只考虑其结构特色，一味的追求结构上的花哨，这样的设计最后也必然是没有市场的。

3.3 加强设计中的监督机制

由于钢结构设计存在特殊性，所以在进行设计之前需要对承包商和设计单位的设计资质进行审查，检查钢结构的构件质量和相关单位对于钢结构结构制作的能力，还要对施工安装能力进行检查。此外，钢结构设计有热属性，工程主管部门应该加强管理严格进行审查，帮助建筑单位做好一切准备工作。

3.4 进行钢结构的深度设计

所谓深度设计就是要追求精细的工作态度，对于已经列入钢结构施工质量验收规范的内容要一项不拉的验收过去，如果设计的图纸未加说明，验收和施工就缺乏最基本的遵循和依据，造成盲目施工和无法验的后果，以下三个方面就是深度设计的重要部分：

（1）柱脚的抗震设计是深度设计的一部分，钢结构柱脚分为埋入式柱脚、外包式柱脚和外露式柱脚3 种：埋入式柱脚是指将钢柱固定在混凝土的基础梁上，外包式柱脚是指钢柱脚被钢筋混凝土包住，外露式柱脚是指混凝土基础表面固定钢柱脚。埋入式柱脚需要考虑的关键因素就是埋入深度，对于轻型工字型柱来说，埋深与柱截面高度比不得低于2，对于H 形柱和箱型柱来说，其比值不得低于3。外包式柱脚设计时，外包层的高度与柱截面宽度之比应不低于2.5，从而保证柱脚具有足够的刚度和承载力。另外，柱脚的箍筋需要满足相关设计要求避免外包层出现斜裂缝。外露式柱脚的力学特性研究目前还不是很充分，端点的约束对上部框架的结构整体影响的程度还不是特别清楚。当柱剪切荷载较大而抗震要求不高时，可以选用外露式柱脚，如果抗震要求高，则不采用该柱脚形式。

（2）防腐设计也应该被重视，通常是采用涂抹防腐涂料的措施。对于钢结构构件也有不同的要求，例如有的构件在出厂前需要涂刷一层底漆。在钢材上涂抹防腐涂料就目前来看是最为有效的防腐措施。但是这样做只是基础性的防腐，因而为了提高钢结构的防腐效果，就必须选用耐候钢作为钢结构建筑的首选材料，并利用热浸镀锌技术对其进行处理，利用镀层，达到保护钢结构不被腐蚀，尤其是应加强有机涂料配套技术的应用，以及阴极保护技术的应用，才能更好地确保其防腐性能得到有效的提升。

（3）防火性能的设计也是非常重要的，钢结构建筑在防火性能上要弱于钢筋混凝土结构建筑，通常在钢结构建筑设计中采用的防火措施有以下两种：第一种，采用保全板，将其合理设置在钢结构建筑中，以此起到防火作用；第二种，在钢结构的不同部位涂抹厚薄不均的防火涂料，并采用装饰漆涂抹露明部位。

4结束语

总之，随着钢结构在建筑施工中的广泛应用，钢结构在设计中的有些问题需要引起重视。只有在钢结构设计中消除那些存在的问题隐患，才能整体上提高钢结构的工程质量。解决钢结构设计中遇到的难题，坚持国家对建筑业材质要求的可持续发展战略，提高城市化建筑水平，起到了积极的促进作用。

参考文献：

[1]刘利清.钢结构节点设计中的弯扭识别[J].森林工程，2014（02）.

[2]张晓明，韩向科.钢结构梁柱节点实际应用[J].上海建材，2014（02）.

[3]王明贵.钢结构住宅的发展研究[J].钢结构，2013（01）.