浅谈建筑钢结构设计现状及存在的问题 韩涛

浅谈建筑钢结构设计现状及存在的问题韩涛

摘要：随着经济的发展，建筑行业有了突飞猛进的发展。目前，建筑钢结构渐渐代替了传统的砖混结构，有力地为建筑行业的发展提供强有力的支撑。但是建筑钢结构在应用中，许多问题也渐渐突显出来，致使建筑钢结构的质量不得不遭受怀疑。所以，建筑钢结构的设计人员要尤其重视建筑钢结构中出现的问题，通过理论实践解决相关问题，全面提升建筑钢结构的整体质量。

关键词：建筑；钢结构设计；现状；存在问题

引言

建筑需求的不断增加使得近些年来我国的建筑行业一直在不断发展，与此同时，社会对建筑质量的要求也有了明显的提高。建筑钢结构作为一种新型的建筑技术，逐渐在建筑领域中占据了非常重要的地位，但就目前的情况来看，我国建筑钢结构设计的现状不容乐观，与西方发达国家相比仍存在一定的差距，同时其中也存在很多问题需要加以重视与克服，只有这样才能使钢结构在我国建筑领域发挥更大的优势。

1建筑钢结构设计的概述

1.1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入云的塔身，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。

1.2建筑钢结构设计的现状

当前，钢结构在建筑行业中应用十分广泛，但是长期的使用也使得其暴露了不少问题，主要可以归纳为以下三点：①防火问题。钢材的耐火性较差，因此在进行结构设计时必须重视防火处理，以确保重要联接部分安全；②强度问题。钢材的强度较大，因此其往往截面偏小，钢结构使用中普遍存在较薄的问题，这反而造成其强度优势没有得到充分发挥；③工作人员专业素养问题。对于任何建筑工程而言，设计、施工人员的专业素养均直接影响着其建设质量，钢结构设计若是存在不规范等问题，将会直接导致其稳定性不达标，存在重大的质量、安全隐患。

1.3钢结构设计的相关阐述

我国现代钢结构建筑在细节的设计上主要的组成部分是杆件连接。根据力学原理科学处理各部件的力臂、力矩、以及应力关系是关键环节。准确合理的将每个节点的连接细节做好，进而转移到下一步的工程实际施工中。而最终钢结构施工质量的好坏也是设计水平的一种最终体现。必须严格遵循建筑行业的相关要求和规定，既要尽力使钢结构的设计理念新颖、设计方案科学适用，又要与工程的

具体要求相吻合。而切要考虑其经济性和实用性。

2建筑钢结构设计现状及存在的问题

2.1设计项目管理不完善造成的问题

首先具有一定设计实力的知名设计单位因而钢结构部分是费工费时收费低，

而不愿意接受设计项目任务；或者即使有的设计院即使接了工程整体设计业务而

将钢结构部分转手包给其它设计单位；但是这些单位又存在对钢结构设计缺乏经验，与实际施工技术不完全相适应的问题；另有一些设计单位不具备资质，承接

到设计后买图标搞设计，式设计产品存在诸多不安全因素。对建筑工程质量构成

极大的技术问题。无法保证工程质量。

2.2对设计缺乏经验和对深度的研究

由于钢结构的应用属于新技术，所以很多设计院，对其研究合设计比较少，

缺乏实际经验何必要的参考，项目工程的设计者多为参加工作不久的人员，更缺

乏钢结构的设计知识，对关键技术研究的不够深入，在一定程度上照搬国外的图纸，顾步自封，不敢有半点突破；对所设计的成果心中评价标准没有底数，对关

键的“节点设计”不分具体情况一律采用“全焊接节点”或“全铸钢节点”进行标注，

至于这些关键节点是否安全、构造是否合理、能不能做出来事实上无法保证。

2.3设计转包质量难以保证

设计院将施工设计图交给相关施工加工厂后，因其客观实际情况施工图任务

又被转包出去，这其中由于很多承接单位对设计总体要求不明确，技术水准达不

到要求，做出的图纸不符合原设计要求。而了节约钢材，降低造价，盲目进行钢

材优化是一些加工单位经常采取的手段，其结果往往会造成工程质量事故，产生

重大经济损失和社会负面效应。

2.4对国外设计方案不能结合实际突破和改革，

国外设计方案在抗震设计对我国而言有方面有很多不合理。在这当中某工程

应用国外设计的网壳与看台脱开的方案，因为单层网壳结构的跨度大，结构韧性

无法达到技术要求，在外力作用下，极容易被撕裂造成质量安全问题，为了提高

抗争性能，毫无节制的使用钢材，造成很大的钢材浪费是设计中存在的有一种常

有的现象。

2.5设计过于保守

过于保守或过于“先进”，不恰当的任意提高设计标准或降低设计安全等级一

些设计人员对复杂工程缺乏经验，心中无底，盲目追求高标准，造成设计过于保守，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；钢材等级不分使

用条件和部位也一律取c级或d级；钢材强度级别不管是否必要随意采用高强度420Mpa、490Mpa钢材；在不了解“焊接残余应力”分布规律的情况下，错误的提

出消除“焊接残余应力”。一些设计人员互相攀比，层层加马。由于上述原因往往

造成结构构件过大，投资大量增加，这都是设计方案不合理造成的。花的是国家

的钱，不是设计院的钱，工程投资加大反而会增加设计费，设计院得到好处反而

不承担任何因工程浪费而造成的法律责任，这种设计体制不适应市场经济的状况

必另外，也要特别注意的另外一种倾向是：在某些工程的招标过程中，为中标压价，承包方尽量减少钢材用量，致使构件安全系数太低，受压构件的长细比太大，沿海地区钢管壁厚太小，致使构件在安装过程中造成杆件弯曲，由于安装误差太

大造成大量杆件超过设计应力，最后不得采取现场加固措施。

2.6防火防腐设计问题