李茜茜 董真真 蔡卓琦
杭州极致钢结构设计有限公司 浙江省杭州市 310000
摘要：钢结构设计中，不仅要注意遵循钢结构设计的基本原则，还要综合考虑其结构受力体系、连接构造、荷载取值、防水防腐蚀、抗震等等存在的问题，需对其进行一一剖析解释，才能对以后的施工建设提供良好的基础。对建筑钢结构设计中应注意的问题进行探析，其主要目的是为设计者们提供可供参考的文献，以便于在以后的钢结构设计应用中，更合理、高效、安全地为建筑业做出贡献。
关键词：建筑钢结构；设计；要点分析
前言：随着当前我国经济的迅速发展，诸多同时代乃至生活相适应的现代发展体系得以逐步运行。钢结构作为一种性能好、自重轻且工作强度小的建筑结构种类，在日常的建筑使用中不断增多且逐渐受到高度重视。近些年来，现代化建设对建筑物的需要推动着我国建设理论与钢结构相关技术的发展，然而，由于我国钢结构起步较晚，在现如今的建筑实际应用中仍然存在着一些不容忽视的问题。
1钢结构设计遵循的原则
钢结构设计遵循的原则主要包括以下几点。第一，保证结构的整体性，钢结构的整体性，能保障建筑耐用的年限增加，且残值率为0[1]。第二，设计者必须明确各类外力从作用点到基础的传递路径和传递过程产生的效应，有关构件如何既分工又协同的工作。第三，设计必须体现计算和构造的一致性。根据房屋建筑的荷载特点及其力学行为，尤其是对地震荷载的反应，都要达到预期的效果。
2钢结构设计稳定性
钢结构设计中的一个关键问题就是稳定性，无论哪种类型的钢结构，稳定性设计都是重中之重。钢结构建筑或构件如果产生稳定性问题(通常为失稳破坏)，会直接造成大量的安全问题，直接导致建筑物严重破坏以及造成经济损失。因此，设计人员必须提高认识，认真严肃地对待钢结构稳定性设计，确保万无一失。国内外众多钢结构失稳案例指出，造成钢结构设计存在严重缺陷的重要因素是设计人员的经验不足、对稳定性概念模糊不清、不能准确判断结构中的薄弱部位，从而使整个设计过程存在一定缺陷[2]。
3建筑结构设计中存在的问题
3.1和物理的相关原理相冲突
钢材料具有导热性能强的物理性质，为了确保建筑室内温度的恒定，对建筑钢结构的设计一定要进行综合考虑。因为热量会通过窗户玻璃等围护构件在建筑内外部进行传递，所以要对建筑外围能吸收的最大热量进行测量，而室内则要采取保证良好保温性能的措施。
3.2钢结构规范化以及标准化问题
钢结构的发展已逐步形成较为稳健、全面的发展形势，钢结构统一的标准化规范和结构化体系也愈发完善。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆国家标准《钢结构设计标准》于2017年12月12日由住房城乡建设部第1771号公告批准发布，编号为GB50017-2017，自2018年7月1日起实施。因此，需要钢结构设计从业人员及时学习新版规范，了解最新的标准，提升对结构设计的把控。
3.3设计深度不够
对于紧急的设计任务，设计院往往采取的做法是外包给加工企业，从而造成设计质量得不到保证。另外，钢结构设计院承担设计任务的人员一般为毕业不久的研究生，他们往往缺乏设计经验，对于结构复杂的构件，通常是按照模板设计、照搬规范要求，对于某些特殊结构不进行必要的检验。从一定意义上说，他们进行的是“构件布置图”设计。设计图纸往往显得简单粗糙，节点处经常采用“全焊接节点”或“全铸钢节点”，通常忽略了该连接方法的实用性和安全性。加工企业在接到这些施工图之后，由于其缺乏相应的钢结构设计专业人员、对原始设计意图又不了解，通常生产出来的构件不符合原始设计要求，有些甚至存在严重安全隐患，这些做法无疑是钢结构设计过程中需要完全消除的。
3.4相关人员专业知识欠缺
虽然建筑钢结构在我国的使用已经达到了一定的规模，但是由于在我国起步较晚，相关的建筑施工团队尚且没有形成较为完备的知识学科体系，各种实践经验的缺乏也使得这种钢结构的使用设计存在较为匮乏的使用设计规划。施工、使用人员对市场行情及钢材基本情况的了解不足导致钢结构在后期施工使用时的相关质量得不到保障。
4钢结构设计中解决问题的有效措施
4.1建筑钢结构防腐防火涂装
在进行建筑钢结构防腐防火涂装之后，可以使其的耐久性及耐火性得到大大地提升。一般而言，在进行建筑钢结构设计的过程中，首先要涂装防腐涂料，然后，再在钢结构上面涂装防火涂料，其中用到的面漆、中间漆、封闭漆、防火底漆中的成分应该和防火的相关涂料相融合，而不应该和防火涂料发生一系列的化学反应[3]。钢构件在使用涂料进行防腐涂装的过程中，能够使用手工除锈及机械除锈的方式进行处理，经过除锈的钢材的表面不应该有毛刺、水、油污、灰尘、焊渣及焊疤等的出现；针对镀锌的钢构件，在采用酸液进行除锈之后，钢材的表层不应该残留任何的酸液、锈迹及污渍，从而使钢材的表面展露出金属的光泽。
4.2钢结构的选型和布置
建筑钢结构的设计使用是为了后期建筑物能够有良好的使用效果和使用安全，所以，就建筑钢结构设计来看，应积极考虑到周边建筑环境以及钢结构材料的影响，在注重建筑整体设计时，还要密切结合内部构造，通过在不同的部位使用性质、材质不同的钢结构，达到良好的效果，最终做到因地制宜。还应当注意的是，建筑墙面、墙梁和建筑柱子等承载力是各不相同的，而且它们之间的使用是有差别的，建筑钢结构应当考虑各方的使用强度或者是功能的要求，最终合理布局、设置良好的结构体系。
4.3钢结构稳定性的设计
结构的整体稳定以及结构的承载能力和其刚度密切相关，结构的刚度是由构件的整体组成所决定的，所以稳定是结构整体性能的体现；对于稳定的整体性能，每个构件的稳定性组成结构的整体稳定性，在考虑结构稳定性时，应有整体的观点，每个构件细部的微小变形，都会对内力分部产生影响，结构整体失稳反过来也会使构件截面部分变形，从而影响到结构整体的承载力；对于稳定设计的其它特点而言，设计人员应当在考虑到结构稳定性问题的同时，还要考虑到结构变形后的位移和对外效力的影响。
4.4提高相关人员专业知识
当前建筑钢结构在我国的使用已经达到了一定的规模，相关的建筑施工团队要重视相关人员形成较为完备的知识学科体系，同时要重视丰富相关人员各种实践经验，使得钢结构在使用设计过程中得到积极的设计规划。使用人员要积极了解市场行情，从而对施工的后续发展打下坚实的基础。相关人员对钢材市场基本情况要进行实时了解，从而为钢结构施工使用时相关的后期使用质量做好坚实的保障。同时，施工团队要尽可能的从技术上加强钢结构构件的使用设计，通过使用具有专业知识体系的工作人员，以便于充分确保整体的建筑使用。与此同时，施工图设计人员也要不断提升自身的设计水平，了解最新的设计标准，让结构设计在概念设计、计算设计及构造设计三个方面同时得到保证。
总结：
综上所述，在设计工作中，相关人员应当结合当前建筑物钢结构使用的现状，从本质上分析实践中钢结构出现的问题，综合分析现代实践中经常出现的问题，充分的掌握建筑钢结构体系，从根本上保障建筑结构设计中钢结构的安全性和稳定性。现代社会的发展要求提高人们的生活质量，但同时还应当积极关注人们的生活环境的安全，从整体上把握建筑钢结构的设计，最终保障建筑物的质量安全。所以，建筑钢结构设计中，应当明确相关技术的应用，不仅要考虑建筑物的经济利益，还应当最大限度的确保建筑物的使用安全。
参考文献：
[1]薛登斌.建筑钢结构设计中应注意的问题及相关技术[J].江西建材，2016(12):39+44.
[2]孙超.高层建筑钢结构设计中应注意的问题分析[J].黑龙江科技信息，2014(32):247.
[3]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):195-196.
论文作者:李茜茜,董真真,蔡卓琦
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/5
标签：钢结构论文; 建筑论文; 结构论文; 构件论文; 稳定性论文; 建筑物论文; 人员论文; 《建筑学研究前沿》2018年第23期论文;