探究建筑钢结构设计中的问题

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　　 摘要：现阶段，我国建筑钢结构的发展非常迅速，结构和种类的数量也在不断地增加。在实际的建筑钢结构设计中仍然存在许多的问题，主要还是因为设计人员对于新结构理解不足。文章对建筑刚结构设计中要注意的问题进行探究，并提出相应的建议。
　　 关键词：建筑;钢结构设计;问题
　　 中图分类号：TU391
　　 文献标识码：A
　　 文章编号：1674—3024（2019）06—0187—02
　　 引言
　　 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。
　　 1 建筑钢结构的意义
　　 建筑钢结构，是通过钢板与热轧型钢材的共同施工，所组成的一种以钢为基础的骨架结构。如果将其与传统的砖混结构做对比，建筑钢结构比传统的砖混结构更具强度和韧性，且内部的组织非常严密与均匀。建筑钢结构具有多种优势，并且在建筑过程中，建造难度远远低于其他建筑方式。所以建筑钢结构广泛用于桥梁建设、工业厂房、民用建筑当中，例如：法国埃菲尔铁塔就是世界闻名的钢结构建筑工程，埃菲尔铁塔高300m，天线高24m，总高324m，塔身为钢架镂空结构，由四条与地面成75°角的、粗大的、带有混凝土水泥台基的铁柱支撑着高耸人云的塔身，铁柱由水平横梁连接，除四个脚是用钢筋水泥之外，全身都用钢铁构成。在钢结构的具体使用过程中，还可以很好地实现环保，为我国的可持续发展的战略目标的实现，添砖加瓦。
　　 2 建筑钢结构设计中存在的主要问题
　　 2.1 钢结构建筑的设计
　　 最常忽略的就是和其他建筑材料的衔接度的考量。在现行的设计方案中，钢结构都是以独立的形式存在建筑物的设计之中，这不仅影响了建筑的施工，还在一定程度上影响了建筑物整体性能的提升。设计的目的肯定是建筑物的修建，但是由于钢结构设计的片面性，后期的施工过程中造成严重的质量问题，给建筑施工方带来了很多的困扰。在设计层面出现质量问题，给施工中的焊接、涂料、下料、装配等方面留下了许多的安全隐患。
　　 2.2 设计理念落后，没有创新
　　 在我国钢结构设计缺少相应的设计参考和实际经验这是实际情况，但是由于设计人员缺乏信心和自信从而导致于设计的自主性不够，偏于固守传统的设计理念，尤其是遇到比较复杂新颖的建筑项目时很难有创新设计;对于结合实际情况增加建筑钢结构的相关系数，以增强安全性能更是难以做到。在设计工作中，为了赢取更多的经济利益，设计者只是在自己的办公室不断的研究设计图纸，和施工实际脱离，而他们要到工地去，做实际的调查，和施工技术人员共同切磋才可能做出合理可行符合现实的施工情况的设计图。还有一种情况是设计人员对复杂工程缺乏经验，盲目追求高标准，任意加大安全等级，对结构构件不分主次，重要性系数取值任意加大，杆件“应力比”取值太低;焊缝等级不分区别一律取一级全熔透焊缝;由于上述原因往往造成结构构件过大，投资大量增加，这都是设计方案过于传统不合理造成的。
　　 2.3 节点设计问题
　　 钢结构设计中节点设计时一个重要内容，要求设计人员结合钢结构实际情况，综合分析节点形式，进而对整体结构加以分析。在钢结构设计时，普遍存在结构分析模型与设计节点不匹配的现象。设计人员要应用铰链和刚接形式进行节点设计，以提升其整体质量。不少设计单位，钢结构设计水平较低，设计人员缺乏实践经验，盲目照搬规范，套程序，对所设计成果心中没底，仅仅给出“构件布置图”就算完成任务，且有些布置圖仅仅是一个简单的单线条图，对关键的“节点设计”不分情况，一律采用“全焊接节点”/“全铸钢节点”，至于节点是否安全、构造是否合理、是否能做出来心中一概无底，存在严重质量隐患。
　　 2.4 关于稳定性设计方面的问题
　　 建筑钢结构因其较强的稳定性成为建筑工程的首选结构，而在科技技术进步的带动下，我国在这方面的研究也有了比较大的突破，但是从总体上看，建筑钢结构稳定性依然会面临一些影响因素：第一，在设计大跨度钢结构时，设计师常常会将整体稳定以及局部稳定进行统一考虑，来获得稳定安全系数。但是在这一过程中，却很少去考虑整体稳定与局部稳定之间的内在联系，这对于设计师而言是十分不利的;第二，物理、几何不确定性。
　　 包括极限应力、材料的弹性模量以及切变模量等。同时构件的长宽比、受力状态、截面尺寸及面积、截面形状等也会影响到其整体稳定性;第三，模型的不确定性较大。目前，为了保证建筑钢结构最终的稳定性达到要求，在正式开工前，设计师常常会利用先进的设计软件来建立相应的数学模型，并对其不合理的地方进行修正。但是设计师的前提假设难免会存在疏漏，再加上现阶段相关理论的不成熟等，都会导致其建立的数字模型存在极大的不确定性。
　　 3 结语
　　 综上所述，虽然钢结构在建筑施工中被广泛地使用，但是在设计过程中的问题不能够轻视。想要提升钢结构建筑的工程质量，还是要从设计的层面就消除隐患。相关的工作人员，要结合现阶段建筑物钢结构使用的情况，从不同的方面去找寻钢结构出现问题的原因。综合分析实践中经常出现的问题，充分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。
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