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【摘 要】现代建筑行业快速发展，我国城市建筑中钢结构的应用已经越来越广泛，钢结构设计是我国建筑工程的重要组成部分，只有不断提高钢结构设计水平，才能为建筑工程施工的顺利进行提供保障，确保建筑工程的施工质量和安全，提高建筑工程的市场竞争力。然而，在对钢结构进行实际设计的过程中，仍然存在着各种各样的问题，严重限制和阻碍了建筑工程的质量和安全，值得相关人员的高度重视。基于此，本文就钢结构设计中常见的问题及措施进行分析与研究。
【关键词】钢结构；设计；问题
一、钢结构概述
近年来，经济的快速发展带动了建筑业的发展，在建筑中钢结构的应用有很多。钢结构指的是采用钢板进行热轧、冷弯、焊接等方法加工形成的钢型。轻钢结构和重钢结构是钢结构的两种类型。轻钢结构在跨度较小的建筑中应用较多，例如货场、仓库、体育馆场、办公楼等，主要特点是自重轻，且占用面积相对较小。重钢结构在跨度较大的建筑中应用较多，例如电子厂房。相对于钢筋混凝土，无论是轻钢结构还是重钢结构，其自重相对较小。在强度、负载、跨度等条件一样的情况下，钢筋混凝土结构比钢结构重3倍。钢结构虽然在建筑中得到广泛应用，但是在施工过程中却出现了问题。
二、钢结构设计存在的问题
（一）钢结构设计质量不高。钢结构设计的任务相对繁重，相关项目的设计费用较高，在一定程度上增加了钢结构设计的难度，所以很多设计人员都不愿意承接这类工作。此外，有些设计单位缺乏钢结构设计的实践经验，往往将钢结构设计进行分包，一旦分包单位设计资质欠缺，就会给钢结构的设计带来安全隐患。另外，当前设计市场没有相关法律约束，也没有相应监督，导致严重后果，如工程事故的发生。
（二）盲目模仿外国设计方案。我国钢结构设计方案首要考虑的问题是经济效益，而外国的设计方案由于具备强大的经济实力支持，往往不过于看重经济效益，因此我国的设计人员照搬外国的设计方案是不符合实际情况的。有些设计人员盲目追求设计的新颖而没有考虑成本问题，最终导致设计方案不合理。
（三）钢结构设计方案缺乏深度。承接单位和设计单位的分包，在很大程度上降低了设计的深度，甚至有些设计方案不能满足原设计的要求，例如柱脚设计错误。埋入式、外包式、外露式是柱脚设计的主要类型，外露式主要在民宅中应用，底板的弹性和塑性变形决定了柱脚的刚度，所以底板出现变形就会造成钢结构变形，设计人员如果不充分考虑这些问题，不进行内力分析，预留位移角度限值，一旦出现地震灾害，就很容易破坏柱脚节点，损坏建筑物。
（四）缺乏结构的整体性。钢结构具有整体性特点，但目前很多设计人员在实践工作中并没有注意钢结构的整体性，对钢结构整体性的考虑不够全面，设计时，过于注重追求钢结构的外形美观，而忽视钢结构在建筑物中的重要支撑作用。这种不科学的设计理念，导致很多钢结构建筑物在使用时，存在一定质量问题，严重影响建筑物的整体寿命和使用。同时，钢结构如果缺乏整体性，也会影响其整体的抗震性能。如果钢结构整体性能不够好，其抗震性能也会下降。一旦抗震性能和整体结构出问题，将会直接威胁人身安全。
三、提高钢结构设计水平的有效策略
（一）合理选择钢结构/科学焊缝和螺栓连接。要想使钢结构设计合理，首先，必须对钢结构的材质进行科学合理选择。钢结构不仅需要具备较高的屈服和抗拉强度，而且还必须满足促长率、硫含量等各项指标，并通过冷弯实验，取得合格保证。同时，如果建筑场地所处位置多发地震，钢结构还应该具有一定抗震能力，以确保建筑工程的安全和稳定。其次，在连接钢结构时，还应选择最为普遍和便捷的连接方式——焊缝——对钢结构进行连接。只有对焊缝质量进行严格把关，对焊缝等级进行一定要求，才能从整体上提高钢结构的安全性能。另外，螺栓连接也是钢结构设计中的重要环节。在具体的建筑施工中，如果节点所承受的剪力比较小，钢结构设计人员应该按照具体的设计要求对其进行设计，保证其摩擦面和张拉力控制能够符合相关设计要求。
（二）有效防护建筑钢结构。对建筑钢结构进行必要防护也是确保建筑工程顺利进行的重要环节。对钢结构进行防护主要有两种，第一种是防止建筑钢结构被腐蚀，第二是防止建筑钢结构出现火灾等恶劣现象。钢结构由于材质的特殊性很容易被腐蚀，因此可以在其表面喷射一定的涂料，并明确除锈等级，涂料材质和涂层厚度，使得其能够对钢结构进行彻底除锈，提高钢结构使用寿命。如果钢结构处于埋在地下的位置，则应该通过使用混凝土对其进行包裹，以便在侵蚀的情况下不会将柱脚深埋地下，对钢结构造成进一步侵蚀。另一方面，还必须做好钢结构防火工作，严格按照耐火等级以及建筑不同构件的耐火极限对钢结构进行设计，采取隔热防护措施也十分必要。通过这种方式可以极大地起到防火作用。另外，在对钢结构进行设计的过程中，还应该提高钢结构的抗震能力。与传统混凝土建筑相比，钢结构建筑并没有对抗震等级进行划分，而是按照设防烈度对钢结构进行科学而合理的设计，充分重视板件的宽厚比是否符合规定的比例，只有这样，才能使得建筑工程的安全性和稳定性得到保障，为人们提供舒适的住宅环境，提高建筑工程的质量。
（三）加强钢结构抗震性能设计。钢结构抗震性能是建筑物必须具备的功能之一，目前很多建筑物的抗震性能都在不断完善和提高，人们对抗震性的要求也越来越高。因此，设计时一定要注重结构整体的抗震性。这要求设计人员一定要重视结构的整体性原则，整体性能够保障建筑物的使用周期，延长使用寿命。设计者必须要明确各种外力从作用点到基础的传递路径，在传递过程中对建筑物钢结构产生的种种效应，掌握基本规律之后，对这种问题采取有针对性措施。其次，设计时，一定要保持构件的协调配合以及合理分工。设计必须要计算和保持构件的一致性，根据建筑物的荷载特点以及力学变化规律，对钢结构抗震性能进行设计，进而能达到比较理想化的效果。最后，钢结构建筑物一般要注意控制其高度，一般不能过高，控制最佳层数，否则建筑物在使用钢结构时，会由于其上层不规则的布置，降低整体建筑物的抗震性能，导致严重事故。因此，从上述两个方面来说，加强钢结构抗震性能设计非常必要。
（四）规范设计管理/强化监督力度。钢结构设计的特殊性，要求相关部门严格审查承包商和设计单位的资质，比如，钢结构构件的质量控制、钢结构构件制作能力、施工和安装能力等。承包单位一定要具备钢结构设计以及钢结构安装的相应资质，并且能在相关规定下，满足建设的要求。
结束语
钢结构设计是一项十分重要的工作，设计方案的科学性直接关系到施工阶段的质量，因此，建筑专业设计人员要尽快提出解决问题的实际方案。在设计施工过程中应该注意的一些问题：首先，应该要考虑施工材料的优缺点，其次，加强钢结构的抗震性能设计，再者，要对钢结构受力体系的性能进行校核，将其分为不同层次进行框架体系以及支撑体系的实验研究，最后，控制钢结构的负载面积，全面控制设计施工质量。
参考文献
[1]龚燕乔.轻型钢结构门式钢架设计中常见问题与解决措施[J].科技风，2012，02：130-131.
[2]梁利生.房屋建筑结构设计中常见问题的剖析与探讨[J].中国新技术新产品，2012，17：190.
[3]刘兆声.浅析建筑结构设计中存在的常见问题与解决措施[J].魅力中国，2009，29：141-142.
[4]段旭松.门式刚架轻型房屋钢结构设计施工中常见问题探讨[J].四川建筑，2010，06：110-111.
[5]毕朝锐，赵贺，邹进慧.炼钢车间转炉全封闭钢结构设计过程中常见问题及分析[J].工业建筑，2009，S1：627-629.
【关键词】钢结构；设计；问题
一、钢结构概述
近年来，经济的快速发展带动了建筑业的发展，在建筑中钢结构的应用有很多。钢结构指的是采用钢板进行热轧、冷弯、焊接等方法加工形成的钢型。轻钢结构和重钢结构是钢结构的两种类型。轻钢结构在跨度较小的建筑中应用较多，例如货场、仓库、体育馆场、办公楼等，主要特点是自重轻，且占用面积相对较小。重钢结构在跨度较大的建筑中应用较多，例如电子厂房。相对于钢筋混凝土，无论是轻钢结构还是重钢结构，其自重相对较小。在强度、负载、跨度等条件一样的情况下，钢筋混凝土结构比钢结构重3倍。钢结构虽然在建筑中得到广泛应用，但是在施工过程中却出现了问题。
二、钢结构设计存在的问题
（一）钢结构设计质量不高。钢结构设计的任务相对繁重，相关项目的设计费用较高，在一定程度上增加了钢结构设计的难度，所以很多设计人员都不愿意承接这类工作。此外，有些设计单位缺乏钢结构设计的实践经验，往往将钢结构设计进行分包，一旦分包单位设计资质欠缺，就会给钢结构的设计带来安全隐患。另外，当前设计市场没有相关法律约束，也没有相应监督，导致严重后果，如工程事故的发生。
（二）盲目模仿外国设计方案。我国钢结构设计方案首要考虑的问题是经济效益，而外国的设计方案由于具备强大的经济实力支持，往往不过于看重经济效益，因此我国的设计人员照搬外国的设计方案是不符合实际情况的。有些设计人员盲目追求设计的新颖而没有考虑成本问题，最终导致设计方案不合理。
（三）钢结构设计方案缺乏深度。承接单位和设计单位的分包，在很大程度上降低了设计的深度，甚至有些设计方案不能满足原设计的要求，例如柱脚设计错误。埋入式、外包式、外露式是柱脚设计的主要类型，外露式主要在民宅中应用，底板的弹性和塑性变形决定了柱脚的刚度，所以底板出现变形就会造成钢结构变形，设计人员如果不充分考虑这些问题，不进行内力分析，预留位移角度限值，一旦出现地震灾害，就很容易破坏柱脚节点，损坏建筑物。
（四）缺乏结构的整体性。钢结构具有整体性特点，但目前很多设计人员在实践工作中并没有注意钢结构的整体性，对钢结构整体性的考虑不够全面，设计时，过于注重追求钢结构的外形美观，而忽视钢结构在建筑物中的重要支撑作用。这种不科学的设计理念，导致很多钢结构建筑物在使用时，存在一定质量问题，严重影响建筑物的整体寿命和使用。同时，钢结构如果缺乏整体性，也会影响其整体的抗震性能。如果钢结构整体性能不够好，其抗震性能也会下降。一旦抗震性能和整体结构出问题，将会直接威胁人身安全。
三、提高钢结构设计水平的有效策略
（一）合理选择钢结构/科学焊缝和螺栓连接。要想使钢结构设计合理，首先，必须对钢结构的材质进行科学合理选择。钢结构不仅需要具备较高的屈服和抗拉强度，而且还必须满足促长率、硫含量等各项指标，并通过冷弯实验，取得合格保证。同时，如果建筑场地所处位置多发地震，钢结构还应该具有一定抗震能力，以确保建筑工程的安全和稳定。其次，在连接钢结构时，还应选择最为普遍和便捷的连接方式——焊缝——对钢结构进行连接。只有对焊缝质量进行严格把关，对焊缝等级进行一定要求，才能从整体上提高钢结构的安全性能。另外，螺栓连接也是钢结构设计中的重要环节。在具体的建筑施工中，如果节点所承受的剪力比较小，钢结构设计人员应该按照具体的设计要求对其进行设计，保证其摩擦面和张拉力控制能够符合相关设计要求。
（二）有效防护建筑钢结构。对建筑钢结构进行必要防护也是确保建筑工程顺利进行的重要环节。对钢结构进行防护主要有两种，第一种是防止建筑钢结构被腐蚀，第二是防止建筑钢结构出现火灾等恶劣现象。钢结构由于材质的特殊性很容易被腐蚀，因此可以在其表面喷射一定的涂料，并明确除锈等级，涂料材质和涂层厚度，使得其能够对钢结构进行彻底除锈，提高钢结构使用寿命。如果钢结构处于埋在地下的位置，则应该通过使用混凝土对其进行包裹，以便在侵蚀的情况下不会将柱脚深埋地下，对钢结构造成进一步侵蚀。另一方面，还必须做好钢结构防火工作，严格按照耐火等级以及建筑不同构件的耐火极限对钢结构进行设计，采取隔热防护措施也十分必要。通过这种方式可以极大地起到防火作用。另外，在对钢结构进行设计的过程中，还应该提高钢结构的抗震能力。与传统混凝土建筑相比，钢结构建筑并没有对抗震等级进行划分，而是按照设防烈度对钢结构进行科学而合理的设计，充分重视板件的宽厚比是否符合规定的比例，只有这样，才能使得建筑工程的安全性和稳定性得到保障，为人们提供舒适的住宅环境，提高建筑工程的质量。
（三）加强钢结构抗震性能设计。钢结构抗震性能是建筑物必须具备的功能之一，目前很多建筑物的抗震性能都在不断完善和提高，人们对抗震性的要求也越来越高。因此，设计时一定要注重结构整体的抗震性。这要求设计人员一定要重视结构的整体性原则，整体性能够保障建筑物的使用周期，延长使用寿命。设计者必须要明确各种外力从作用点到基础的传递路径，在传递过程中对建筑物钢结构产生的种种效应，掌握基本规律之后，对这种问题采取有针对性措施。其次，设计时，一定要保持构件的协调配合以及合理分工。设计必须要计算和保持构件的一致性，根据建筑物的荷载特点以及力学变化规律，对钢结构抗震性能进行设计，进而能达到比较理想化的效果。最后，钢结构建筑物一般要注意控制其高度，一般不能过高，控制最佳层数，否则建筑物在使用钢结构时，会由于其上层不规则的布置，降低整体建筑物的抗震性能，导致严重事故。因此，从上述两个方面来说，加强钢结构抗震性能设计非常必要。
（四）规范设计管理/强化监督力度。钢结构设计的特殊性，要求相关部门严格审查承包商和设计单位的资质，比如，钢结构构件的质量控制、钢结构构件制作能力、施工和安装能力等。承包单位一定要具备钢结构设计以及钢结构安装的相应资质，并且能在相关规定下，满足建设的要求。
结束语
钢结构设计是一项十分重要的工作，设计方案的科学性直接关系到施工阶段的质量，因此，建筑专业设计人员要尽快提出解决问题的实际方案。在设计施工过程中应该注意的一些问题：首先，应该要考虑施工材料的优缺点，其次，加强钢结构的抗震性能设计，再者，要对钢结构受力体系的性能进行校核，将其分为不同层次进行框架体系以及支撑体系的实验研究，最后，控制钢结构的负载面积，全面控制设计施工质量。
参考文献
[1]龚燕乔.轻型钢结构门式钢架设计中常见问题与解决措施[J].科技风，2012，02：130-131.
[2]梁利生.房屋建筑结构设计中常见问题的剖析与探讨[J].中国新技术新产品，2012，17：190.
[3]刘兆声.浅析建筑结构设计中存在的常见问题与解决措施[J].魅力中国，2009，29：141-142.
[4]段旭松.门式刚架轻型房屋钢结构设计施工中常见问题探讨[J].四川建筑，2010，06：110-111.
[5]毕朝锐，赵贺，邹进慧.炼钢车间转炉全封闭钢结构设计过程中常见问题及分析[J].工业建筑，2009，S1：627-629.