摘要：钢结构作为当前建筑工程常见的结构形式之一，通过科学的设计，钢结构建筑可以具有极强的抗震能力以及承载能力。所以，在建筑行业中，钢结构已得到了广泛运用。但是由于我国的钢结构设计行业发展起步较晚，有些设计理论还不够成熟，常常会出现一些不可预料的问题，影响到钢结构建筑最终的稳定性以及安全性。所以，为了使钢结构设计行业有一个好的发展前景，相关设计机构及人员就应该结合以往钢结构设计经验，总结和分析设计中常见的问题，从而提出有建设性的建议来有效避免出现类似问题。
关键词：结构设计；钢结构；建筑
引言
由于世界科技的革新，钢结构在建筑领域中的应用日益广泛。然而，钢结构设计中却存在很多问题，主要有结构设计的创新、深度极度缺乏，并且质量不高，在一定程度上阻碍了钢结构在建筑领域中的发展和应用。本文主要对钢结构进行概述，分析了建筑结构设计中钢结构设计存在的问题，并且提出几点改进措施。
1 钢结构概述
钢结构是指在建筑工程中运用冷弯、热轧、焊接等方法将钢板进行加工形成的钢型。钢结构一般分为两类，分别是重钢结构和轻钢结构。一般跨度较小的建筑结构中常用轻钢结构，比如办公楼、体育馆场、仓库、货场等，轻钢结构的自重轻，并且占用面积不大。在跨度较大的建筑结构中一般采用中钢结构，比如大型电子厂房。不管是重钢结构还是轻钢结构，相对于混凝土来说，其自重较轻，在跨度、负载、强度等条件一定的情况下，钢筋混凝土的自重是钢结构的三倍。
2 对于钢结构设计现状的问题分析
2.1 设计质量参差不齐
其中一方面体现在于设计中忽视材料本身存在的问题。在设计计算过程中，一般都是把结构和构件理想化，如：可以把直杆的轴线看成几何的直线；不仅将垂直于地面的柱子认为是笔直的，而且在其铅垂位置没有丝毫偏斜；构件的长度满足设计图纸的尺寸，没有误差等。但在实际中钢结构都是有初始的缺陷，包括有几何缺陷，存在着初始弯曲、初倾斜以及杆件长度的误差；材料缺陷，钢材并非理想的均匀质体及各向同性体。在不同的环境条件下，材料的问题不同程度的别放大，在质量要求较高的结构中，往往这些问题是导致结构出现问题的主要根源。由于国家几十年来都是以混凝土为主要发展方向，导致人钢结构人才不足问题。
2.2 缺乏设计深度
由于承接单位将设计项目分包给设计单位，而这些设计单位缺乏相应的设计资质，使得钢结构的设计方案缺乏深度，更加严重点的是设计的方案不能满足设计要求，比如钢结构柱脚的设计错误。一般柱脚设计的主要类型有三种，分别是外露式、外包式、埋入式，在民宅建筑钢结构设计中柱脚设计通常运用外露式，住者的刚度有底板的塑性和弹性共同决定，因此当地板发生变形时，钢结构就会变形，因此在设计人员进行钢结构设计的过程中，必须注意该注意的问题。
2.3 创新意识不足
设计想法大同小异。在当今信息化高度发展的社会，一个手机，一个电脑通过网络就能搜到你想得到的，经过搜到的结果在此基础上进行小小的修改，就能完成大多数项目的要求，正因如此，有的设计人员为一己私欲，就直接这样做，导致在施工阶段出现问题，不能很好的相适应与时间。设计人员紧跟设计规范是导致了人员失去大胆性，在我国和外国设计规范的不同不仅仅在于国情的不同，也在与设计规范的详细规定程度不同。过于详细的规范，虽然能防止各种事故的发生，但是也导致了设计人员形成了固定思维，依照规范来就是正确的，往往忽视了设计的前卫性及探索性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，在这个快速经济的时代，建设单位为了更高的收益，往往大量投于施工新型技术这种收益来到更快的专利，而对结构设计创新避而不见，往往导致的是由于设计的缺陷原因导致要更多的施工成本去解决，进而导致了事与愿违的结果。
3 对钢结构设计现状问题提出的对策
3.1 加强设计规范管理，理论结合实际
设计人员应该在开着工作之前，要求项目主办方的负责人上传响应的质量证书，通过向承包单位提供的钢结构施工设计的职业工作资质证明，来保证工作开展的规范性。此外，设计人员在设计时选择材料上，要加强安全可靠、满足使用、经济可靠的原则意识。在设计过程中，在考虑荷载性质、应力状态、连接方法及工作环境的因素下，进行大胆发挥。对于材料不可避免的缺陷，要尽可能放大其优点，去减少其缺陷，如对于强度低的初弯曲较大的杆件，应尽量避免长细比过长，提高施工精度等。对于材料的缺陷，如焊接的影响，焊接的残余应力会降低结构的刚度且对疲劳强度有不利的影响，在设计时要合理布置焊接的位置，设计适当的焊缝尺寸，焊缝不宜过分集中，应尽量避免三向焊接相交，还应考虑钢板的分层问题。设计时，根据实际项目的特点和要求，要考虑合理的方案，应具有相应的可行性和安全性，避免给施工人员造成不必要的麻烦，如标注要清晰。都要符合相应的基本设计规范。
3.2 钢结构抗震设计
明确钢结构整体局部之间的稳定性关系，以保证钢结构的设计稳定性，因此，对钢结构的抗震设计必须重视。在钢结构的设计中，必须保证钢结构的简洁、匀称、规正，并且在进行钢结构构件连接时，必须根据实际情况采用相应的的施工技术。必须保证屋架和屋面板以及屋架和柱子之间的连接牢固，以确保钢结构的抗震性能，增强建筑的安全性。除此之外，钢结构的抗震能力一般会受到选用的支撑形式以及选择的位置的合理性的影响，为此，专业人员在进行钢结构设计时必须考虑这些问题，采取相应的抗震措施。另外，必须加强柱和墙之间的连接，并合理的调整柱墙的高宽比，以提高钢结构建筑的抗震性能，在进行钢结构设计时，必须注意铆钉的连接强度，根据相应的钢材构件使用相应的铆钉型号进行连接。
3.3 关于节点设计方面的问题
在建筑钢结构设计中，节点设计是一种比较关键的一环。目前，关于节点设计最大的问题就是结构分析模型以及设计节点不匹配的问题，再加上当前钢结构构件通常都是工厂预制，一旦节点设计存在缺陷，那么在之后的构件安装过程中就很容易出现无法安装的问题。所以，相关设计人员应该根据本次建筑工程的具体要求，充分考虑节点形式，分析其整体结构。需要注意的是，不同的结构，传力特点也会存在一定差异。一般会将节点分为刚接、半刚接以及铰接。我们在选用节点时，首先要准确判断节点的连接方式，从根本上确保节点设计的合理性以及可行性。
3.4 合理利用网络，智能化设计
在如今智能化的时代，相应的各行各业的软件也孕育而生，如BIM、PKPM等软件的出现，进一步推动了整个建筑行业的发展，新兴软件运用的能力也是设计人员应具备的能力之一。网络的出现，使得信息能快速共享，应多和国内外设计人员交流，借鉴和学习优秀的做法，不断完善提高自身水平及创新思维能力。此外开设土木类专业的本科高校应多注重理论与实践相结合，开设更多的实践课程，提高大学生的认知能力，加开相应的软件使用教学课程也是有必要的，使后备人才的提供得到保障。
结束语
总而言之，随着中国经济的蓬勃发展，钢结构也被越来越重视，越来越多的人才也被挖掘出来，但是由于钢结构在我国的发展时间短，积累的经验还不够多，还需靠建筑业的工作人员通过长时间的探索和不断的实践，来解决钢结构目前存在的问题。
参考文献
[1]周密.多元化美学视域下的钢结构构建建筑表达研究[D].哈尔滨：东北林业大学，2016．
[2]刘树屯.我国建筑钢结构设计行业存在的问题及几点建议[J].建筑技术开发，2015（5）.
论文作者:李梅珍
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/26
标签：钢结构论文; 节点论文; 结构论文; 建筑论文; 设计人员论文; 缺陷论文; 中钢论文; 《建筑学研究前沿》2017年第15期论文;