建筑钢结构设计问题及对策

    摘要：工业化进程加快的同时推动了住宅建筑钢结构体系的快速发展，本文围绕建筑钢
结构设计，主要分析了建筑钢结构设计特点，建筑钢结构设计原则，建筑钢结构设计问题
及对策。

 

　　关键词：建筑；钢结构；设计

 

　　中图分类号：

S611 文献标识码：A 文章编号： 

　　伴随着科技的快速发展，在房屋建筑中广泛使用了新型材料。由于高层建筑与高耸大跨
度结构中具有的优越性，使其在非居住建筑领域获得更加广泛的应用，这同时也成为二十
一世纪建筑行业的重要发展方向。

 

　　一、建筑钢结构设计特点

 

　　

1.钢结构材料具有较高的强度，塑性与韧性要比其他钢材建筑材料好，例如与木材、砖

石作比较，其强度要高出很多。因此，在大跨度和大荷载的结构构件中频繁使用。钢材的特
点还有良好的塑性与韧性。良好的塑性，在一定的条件下结构不会因为超载而产生断裂；良
好的韧性，结构能够很好的适应动力荷载。钢结构具有的延伸性与吸能力还令其抗震性能十
分优越。另一方面，钢材具有极高的强度，制作的构件截面极小且薄，受到压力时能够符合
稳定的要求，有时无法充分发挥强度。

 

　　

2.均匀的材质，钢材内部组织十分接近向同性和匀质，同时在一定的应力幅度范围内

几乎是完全弹性的。因此，钢结构实际的受力状况比较符合工程力学计算的结果。在冶炼与
轧制过程中钢材的质量能够获得十分严格的控制，材质在极小的范围内波动。

 

　　

3.钢结构的制造比较简便，施工时间比较短。钢结构需要的材料比较单纯并且属于成材，

加工十分简便，并且利用机械进行操作，因此，通常在专业的金属结构厂将钢结构制作为
构件，具有较高的精确度。在工地上拼装构件，可以使用安装便捷的普通螺栓和强度较高的
螺栓，有时候还能够在地面上进行拼装及焊接成比较大的单元之后进行吊装，以便能够尽
量缩短施工时间。除此之外，已经建好的钢结构进行加固和改建也比较容易，采用螺栓对结
构进行连接时可以根据需求实施拆迁。

 

　　二、建筑钢结构设计原则

 

　　钢结构设计必须具有充足的强度、刚度以及稳定性，整体结构达到可靠和安全要求；结
构应当满足建筑使用的要求，具有较好的耐火性；设计结构方案尽量节省材料，减轻钢结
构自身重量；最好能够缩短制造与安装的时间，节省工作日；钢结构构件应当方便维护和
运输；在有可能的条件下，尽可能保证美观，尤其是外露结构，需要符合建筑美学的要求。
按照以上原则，结合实际情况的各项要求，整体考虑结构具有的经济性、设计特点和施工合
理性等。

 

　　

1.梁柱体系。平面一般利用梁柱普通体系。梁使用热轧焊接钢梁，焊接柱为箱型钢柱，

设计整个结构为刚性框架结构，由梁、板和柱承担竖向荷载。框架中的梁和柱、梁和基础全部
按照刚性进行设计连接，现场利用高强螺栓与焊接共同发挥连接作用。

2.抗剪设计。计算分

析表明，在整体水平荷载与地震力发挥作用下，上述局部结构体系的刚度比较弱，因此需
要利用布置中心很好的抵抗水平上的荷载。钢框架剪力墙结构系统中间部分的楼梯和电梯之
间利用钢筋混凝土剪力墙，以便能够很好的抵抗水平外力造成的冲击。

3.楼盖体系。各层楼

盖通常使用钢筋混凝土，按照结构计算楼盖厚度为

110mm，在计算结构中，该楼盖具有足

够的厚度，符合无限刚性的平面假定。

 

　　三、建筑钢结构设计问题及对策

 

　　

(一) 独立基础设计荷载取值不恰当 

　　多层钢筋混凝土框架建筑大部分使用独立基础，当主要地基受力层没有软弱粘性土层