关于民建钢结构建筑结构设计的几点反思

摘要：我国经济的快速发展，推动了我国城市建筑建设的迅速增长，目前，很民用建筑都是采用钢筋混凝上结构和钢结构施工的，钢结构建筑在国外已有110多年的历史，具有强度高、施工速度快、造型美观的特点，在民建工程当中的运用十分广泛。本文主要对房结构的设计进行了几点反思。

关键词：民建；钢结构；设计

中图分类号：TU291 文献标识码：A

前言

21世纪的人们对建筑的安全舒适度要求越来越高，钢结构建筑凭借其施工速度快、利用空间大、经济适用的特点，倍受人们喜欢和关注，尤其是其还具有安全、耐久、节能的特点，更使得它在建筑业中站稳了脚跟。然而在实际工程中，由于设计人员经验不足。对钢结构的稳定性分析的不够全面，很容易产生钢结构失稳造成的事故。所以我们一定要加强对钢结构稳定性设计特点和原则的研究，尽量在施工过程中选用抗震和抗风性能好且又经济合理的结构体系。

2、建筑钢结构的设计理论

随着建筑施工工艺的提升，刚性结构建筑施工逐渐取代混凝土施工建设，为了保证钢结构施工建设的质量，拓宽钢结构的施工建设领域。

2.1、结构布置的依据

钢结构的设计应该从经济和物理两个角度进行判断，一方面，钢结构在施工建设过程中运用时一定要确保其经济成本比较低，能够容易让业主接受；另一方面；为了确保钢结构的设计质量和施工质量，要提升钢结构的物理承受能力，具体表现在结构布局上，这方面应该严格综合考虑其体系特征、荷载分布情况及其性质。通常情况下，如若刚度均匀，力学模型清晰，就应该尽量限制大荷载及其移动荷载的影响范围，使它能够直接的把线路传递到墓础。尤其要注意的是，柱间抗侧支撑的一定要均匀分布，共形心要尽可能的向风震的作用线靠近，否则就必须考虑整体结构的扭转以及结构抗侧的多道防线。

2.2、结构分析和工程判定

当代建筑通过计算机软件系统的结构分析技术改变了传统的结构分析方法，提高了分析工作的工作效率，同时也提高了分析数据的高度准确性，然而我们应该意识，鉴于工程在实际施工中会出现很多突发性状况，再加上其地址复杂，所以必须要结合相应的人工实地考察结果来分析软件，只有这样才能使结构分析更具有可操作性。此外，可以通过计算机网络技术对工程判定工作进行结构建模，通过模型建立分析建筑施工的优势和劣势，并集中对劣势采取相应的措施进行弥补。

3、建筑钢结构的特点

3.1、材质比较均匀

钢材的材质是与力学假定条件的计算比较符合的；因为钢材的内部结构是接近于各向同性的，其材质情况的波动范围也比较小，因此，只要保持在一定应力的幅度内，都能有较好的弹性。由于其实际的受力状态与工程力学计算的结果是较为接近的，所以材质方面较好。

3.2、强度高，自重轻

众所周知，钢材的强度比较高。钢材结构与钢筋混凝土结构相比，钢结构建筑的竖向构件截面面积小，这就一定程度的增加了建筑的使用面积。同时，钢结构建筑的自身重量也比较轻。因此，在遇到地震外力作用时，建筑内部的设计内力的减小，保证了建筑的稳定性，同时还能有效降低建筑物的施工造价。

3.3、塑性和韧性好

在一般的压力的作用下，钢材是不会因超载而引起各种断裂和损害的。钢材可以分配建筑内部各局部的作用力，这样就可以使建筑结构整体的应力变得平衡，而这样的结果只是增加了应变值而己。总体来说，钢材结构的塑性和韧性都是比较好的，这就使钢材适应荷载的能力比较强，特别是在强震作用下，钢材结构都能保持较好的整体性，对于用其它材质结构做建设的建筑物的抗震能力要强很多。

4、建筑钢结构设计的思路和步骤

为了能够使钢结构的设计更具有科学性，设计人员就应该严格按照既定的设计方案进行操作，而且要注意将不同环节的细节工作具体落实到位。

4.1、钢结构的形式与布置

钢结构主要有框架、平面架、网架、索膜、轻钢以及塔桅等结构形式。每个形式都有其各自的特点，工程在选型的时候应该结合具体的情况考虑他们的特点。钢结构的形式虽然比较多，但是其施工并没有固定的标准和规律供参照，因此，设计人员一定要对客观分析建筑施工的实际情况和周边环境，进而综合考量，最终确定最优方案。

4.2、图纸的编制

图纸是建筑施工的蓝本，所以，为了不确保钢结构施工建设的质量，设计工作人员必须运用科学的设计方法对图纸进行设计，同时要对图纸进行反复的操作性判断，组织专业素质好，工作经验丰富的设计团队进行全体的图纸最终确定。

现代钢结构中建筑设计所面临的问题

5.1、设计质量下降

因为钢结构的设计任务比较繁重，部门专业综合项目及工艺的计划费用较高，钢结构设计起来就显得十分困难，再加上其费用低，花费人力大，所以设计院不太善于接受这一类的任务。乃至于有些设计单位在钢结构的设计方面缺少经验，于是就将房结构的设计工程承包出去，如果承接单位的设计资质不够，就会给钢结构的设计质量带来很大的影响。另外，当前建筑行业的设计市场十分混乱，没有针对性的法律法规对其进行规范，也没有准确到位的监督机制，很容易出现事故并产生严重的后果。

5.2、参与建设人员的素质相对不高

钢结构设计工程中，不但设计人员的技术水平参差不齐，现场的施工人员和监理人员的专业素质和职业道德也远远不能与民用建筑钢结构的发展水平相对称。因为缺乏专业的知识作为支撑，从业人员就不能适时的适应民建钢结构的发展需求。比如“建筑钢结构焊接技术规程(JGJ81一2002)”中，评定焊接工艺及焊工测验的内容，专业技术人员必须要下功夫才能完全将其掌握，对于非专业的工作人员，则更是一道无法逾越的障碍，因此，钢结构建筑中施工人员及监理人员的相关专业知识和素养都有待于提高。

5.3、对国外设计方案不加变通，盲目照搬

国外的很多设计方案，都是比较发达的重要项目。因为有着大力的财力支持，所以他们不注重经济效益。但是我国的的设计方案大多数都是地区项目，在方案这几种必须将经济效益考虑在内。另外，有些设计人员一门心思的追求新颖和创新，盲目的校方国外的设计方案，忽略了自身的成本问题，使得工程造价大幅度提高，增加了工程成本。

针对钢结构设计的一些合理化建议

6.1、规范设计管理制度，强化监督机制

钢结构设计有着一定的热属性，作为工程的主管部门，对于钢结构的设计及承包企业的资质应该严格进行审查。主要应包括房结构得到施工安装能力，结构件的制作能力及水平等等，要保证工程的承包企业具有符合规定的设计安装资质，同时能够严格的按照工程的相关规定建设符合钢结构设计需求的作业。

6.2、钢结构设计应从实际出发，满足建筑使用要求

毋庸置疑，建筑中采用钢结构是时展的必然趋势，但是还是得注意，钢结构单单只是建筑物中的承重部分，发挥着为建筑本身服务的作用。所以没在设计过程中，一定要首选考虑其设计原则，遵循建筑物设计的一般规律，发挥钢结构本身的特点和优势，满足业主的使用需求。禁止为了突出其特色而忽略建筑的舒适性、实用性和安全性，使其失去在建筑市场的稳固地位。

6.3、重视设计深度

(l)首先要判断其是否适合于运用钢结构设计。一般情况下，钢结构常用于跨度大、多高层、体型复杂、可能出现大幅振动、高温密的设计中，而且在设计中始终秉持着精益求精的态度，努力提升建筑工程的施工质量，提高设计单位的竞争实力。作为工程造价师、建筑师以及工程师，一定要对建筑建构的设计方案进行严格的审核，严格把关，确保建筑施工能够顺利进行，并在预计期限内完成作业，提高建筑的设计质量，充分发挥建筑设计的科学性、经济性以及安全性。

结语

钢结构作为一种强度和柔度都很大的结构形式，在设计过程中首先应该注意的是结构方案的合理性，结构刚度分配要均匀，抗侧力性能要强。另外，要考虑钢结构节点的设计是否合理决定了钢结构工业建筑的安全性，在结构分析前就应该有充分的思考与确定。

参考文献：

[1]鲁鑫.浅议建筑钢结构设计[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2012

[2]田小威.关于民建钢结构建筑结构设计的几点反思[J].门窗,2013

[3]尹广东.浅谈多层民用钢结构建筑结构设计[J].中国新技术新产品,2013