卫中霞
华东建筑设计研究院有限公司陕西西北中心陕西省西安市710055
摘要：钢结构由于具有良好的塑性和韧性、制造简便施工周期短等优势而成为目前国内外建筑当中应用较为广泛的一种结构体系。针对目前国内在钢结构设计当中存在的设计深度不足、管理机制不完善等问题，国家应加大监督管理力度，同时设计单位在钢结构的设计过程当中应结合建筑使用功能等实际情况进行全面、深入的设计，这样才能实现钢结构设计的科学合理，而后在确保设计和工程质量的基础上实现经济效益的最大化。
关键词：钢结构；建筑结构设计；问题；解决
1钢结构的优势
1.1能够重复运用，生态环保
随着世界能源问题的日益突出，节能、生态环保成为各行业健康长远发展的必要条件。钢结构体系的建筑物拆除时，大部分材料能够进行多次反复的回收再利用，具有生态环保的优势。
1.2结构性能优良
与钢筋混凝土结构相比，钢结构具有更大优势在于：钢结构的生产周期短，生产制作更为简便；钢材自重比较轻所以其本身的自重比较小，同等高度的建筑物所需的基础承载力相对较小，地基的成本就小；钢结构有较强的韧性，抗震性能优良，结构几乎不会发生脆性破坏情况，能够有效保证建筑物的安全。
1.3投资成本低，施工周期短
钢结构建筑耗废的其他辅料相对混凝土结构来说也要少，各种类型组合简单方便，便于安装，只需要花费混凝土结构施工工期的一半左右就能完成钢结构安装建设，同时钢结构施工受到外界环境气候的干扰较小，投资成本低，经济效益高。
2钢结构在建筑结构设计中存在的问题
2.1设计方案不合理
建筑结构设计应该因地制宜，根据所在地域的实际情况，并充分考虑建设方的设计要求，针对不同的要求，设计侧重点不同，国内设计和国外设计要求就有很大不同。有些方案设计经济性是考量设计的最重要的点，而有些方案设计要求为了实现构想不惜成本。在进行钢结构设计时，往往以设计方案思路为重，经济效益只是次之。当然也有很多设计模型和概念图非常唯美甚至是酷炫，但是在设计和建造过程中，却发现无法落地，甚至按照方案执行会出现强度达不到要求或者建筑成本过于不可控等问题，且实际效果也并不理想，这是应该极力避免的。
2.2钢结构设计质量差
钢结构的设计环节较为复杂和专业，需要综合考虑到多方面的因素。它的设计费用较高，这在一定程度上为钢结构设计得发展带来了阻碍。与此同时，部分建筑设计企业缺乏经验，对钢结构设计采用分包的形式进行，一旦分包单位出现设计上的问题，就会给整个设计质量带来负面的影响，更为严重的情况还会出现安全问题。此外，当前建筑设计市场相关的法律法规还不够健全，没有有效的监督机制，导致钢结构建筑设计质量难以得到保障。
2.3钢结构节点设计不合理
在钢结构的设计中，节点的设计是其中最为重要的内容之一，要求设计人员在钢结构设计中首先应全面掌握钢结构的具体情况，其次按照规范要求进行细致的分析和计算，在保证钢结构完整性和强度要求的基础上，确定钢结构节点所要达到的标准。但是现阶段不少钢结构设计中，出现了分析模型和设计节点不匹配的现象。不少设计单位，钢结构设计水平低，设计人员缺乏经验，盲目照搬，对节点采用连接形式不清楚，节点是否合理没有概念，给钢结构的设计带来不少隐患。
2.4钢结构的防火防腐问题
钢结构自身防腐性能较为普通，当其处于有侵蚀性的环境里，会很快发生锈蚀，导致构件的结构承载力缓慢降低，甚至更严重可能会发生事故。因此钢结构的防腐问题应当引起重视。另外，钢结构耐热不耐火，在火灾中，当温度迅速升高时钢结构的强度会显著降低，结构体系失去支撑发生倒塌，近年来钢结构火灾频发，多次造成较为严重的事故，再次为人们敲响警钟。
3有效提高钢结构设计水平的建议
3.1加强设计中的监督机制
钢结构设计存在特殊性，所以在设计之前需对承建单位和设计单位的资质进行审查，并审核钢结构构件制作单位的质量水准，同时还要对施工单位的施工能力进行检查。工程主管部门也应该加强管理，为建设单位做好一切准备工作。只有确保设计、制作、安装资质符合才能使得钢结构设计的作品得到完整的实现。
3.2提升设计人员专业素质
钢结构建筑的设计中，设计质量很大程度上受到设计人员素质的影响，为此应钢结构设计从业人员应该多参加定期与不定期专业知识培训，不断学习，加强自身修养，提升专业知识水平，并运用到实际设计当中。当然，设计师在实际设计过程中也会有不可预料的问题出现，此时应该针对具体问题具体分析，提高设计的质量。
3.3钢结构设计方案合理化
钢结构体系也分有多种结构类型，每个结构类型都有自身的特点，设计方案应该综合考虑到各个类型的特点。设计师在设计过程中需要对本设计的环境状况和条件进行客观分析，确定最优的设计方案。条件允许的情况下，应进入场地现场进行实地勘察，结合建筑功能的使用需求，综合考虑建筑物的安全性、实用性以及经济性来进行设计，不能一味照搬抄袭其他优秀的设计方案或是单纯的追求结构花哨而忽略了其施工的可行性。
3.4重视钢结构的防火防腐设计
钢结构设计中一定要充分考虑防火防腐问题。通常情况下，钢结构是通过在其表面涂抹涂料进行防火防腐设计，防腐材料的选择须具备附着力强等特征，这样才能有效防止钢结构受到氧气和水分子以及氯离子的侵蚀。一般来说，室内钢结构部分需要涂抹的防腐材料厚度为120μm，室外裸露部分的钢结构需要涂抹的材料厚度在150μm～200μm之间，地面和地面以下部分的钢柱柱脚使用C20混凝土进行包裹，且埋入的部分表面应做除锈处理，不做涂料涂装。需要注意的是，如果建筑物所在区域为酸性环境，则需要使用氯磺化防酸漆来进行防腐保护。防腐设计年限是30年，应在其后的设计基准期内进行复涂。
3.5重视钢结构抗震性能设计
我国很多地区也处于地震高发地带，地震多发决定了我国建筑结构在设计过程中必须充分考虑到抗震性能。因此，在钢结构设计中布局要合理、科学，钢结构形状尽量要规则、对称，以保证建筑的稳定性。选择合理的钢结构形式和支撑形式也能有效提高建筑物的抗震性能，钢结构的连接节点务必要确保准确、牢固和稳定。这样才能保证钢结构的抗拉和抗剪性能良好。
结束语
随着我国社会经济的迅猛发展以及人民生活水平的提高，建筑行业也取得了很大进步。目前国内的建筑体系中，钢结构因为其众多优点是使用较为广泛的一种。与过去传统的混凝土、砖石结构相比，钢结构最大的优势在于力学性能与材料性能都比较稳定。不过，由于我国建筑行业起步晚，相关制度体系不够完善，在钢结构设计等各方面还存在许多问题亟需解决，因此积极探索钢结构在建筑结构设计中存在的问题及解决措施具有重要的现实意义。
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