建筑钢结构设计中注意问题探究

   摘要：文章主要结合笔者的工作实践和经验，着重针对建筑钢结构设计中相关要点进行
了探讨与研究，提出建筑钢结构设计过程中应注意的问题，并给出了自己的看法与建议。

 

　　关键词：建筑；钢结构；结构布置；构件设计

 

　　

 

　　随着建筑业的迅速发展，建筑施工技术不断创新，钢结构技术在我国建筑建设中得到
广泛的应用与推广。钢结构由于弹塑性和韧性优异、承载力和抗震结构好而倍受欢迎。但是，
建筑钢结构技术中的缺点也是不容我们忽视的，对于钢结构的材料本身就存在着缺陷，钢
材的耐腐蚀性很低，一旦受损质量便得不到保证。而且钢材的耐火性能和耐腐蚀性能都有待
提高。从以往大量的建筑事故中我们不难看出，钢结构的引以为傲的高强度却正引起了钢结
构由于截面过小而导致的建筑稳定性差的问题。因此，探讨建筑钢结构设计中注意问题具有
重要的研究意义。

 

　　

1 建筑钢结构的选用 

　　对建筑工程设计时，首先要判断此建筑是否可以适合使用钢结构。在以下情况下，不妨
可以优先考虑使用钢结构。

1）高层或超高层结构，这类结构使用钢结构明显比混凝土结构

建造得更高；

2）特殊类型的结构，例如大跨度大空间结构；3）业主要求工程快速投产，

缩短工期将时间转化为经济效益；

4）地震多发地带，钢结构由于自重轻，塑性更好，明显

比混凝土结构更具优势；类似的可以使用钢结构的还有很多其他情况。设计人员可以根据自
己的工程经验结合实际工程需要选用。

 

　　

2 结构形式与结构布置 

　　钢结构的设计过程主打

“概念设计”牌，概念设计在钢结构的整个过程中都是异常重要

的。它确定了整个建筑形态的方向，透过把握全局来进行项目灵感体验。通过力学关系的对
比、钢材结构的优缺点整合和细节上的实际考量来达到钢结构前期设计的方案比较和甄选。
目前，已经有一些针对计算数据正常与否的软件投入到工程的设计中，给设计提供了很大
的帮助，避免人工手算失误的发生，还能解决结构分析阶段繁琐的数据计算。

 

　　建筑钢结构通常分为框架、平面

(桁)架、网架（壳）、索膜、轻钢、塔桅等几种结构。在对

项目进行钢结构的选型确定时，一定要根据各项目特点的不同，分析实际情况进行设计。遇
到有较大负重的荷载时要放弃门式钢架而采用钢结构网架形态。大跨度的建筑要对覆盖屋顶
构建进行拉索或索膜结构的建立。对于高层或者超高层钢结构项目，可对钢结构框架布置支
撑结构，承受水平荷载和抵抗侧移变形能力更佳，经济效益也要比简单的钢框架要高的多。
另外采用钢筋混凝土结构外加巨型

SRC 柱的组合则能充分发挥钢结构和混凝土各自的优势，

能更好地控制好项目的投资。

 

　　钢结构的设计应使结构受力路线清晰且可以以最接近直线的路线将受力传给地基支撑。
钢结构在布置上要遵循结构刚度匀称，力学分布平稳，最大限度减少荷载的影响。钢结构抗
力的支撑住间距要适中，且设置多道防线以背意外发生，核心撑柱的受力应至少占总受力
的

20%。 

　　

3 截面的选择 

　　在对建筑项目进行完钢结构的形式确定后，就要开始着手下一步骤，钢结构截面的初
步估算，截面的选择主要是针对钢结构构件的撑柱和撑面进行工程施工前的尺寸设定和形
状假设。

 

　　钢梁可选择槽钢、轧制或焊接、

H 型钢截面等。根据荷载与支座情况，其截面高度通常在

跨度的

1/20~1/50 之间选择。翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按 l/b 限值确定时，可回避

钢梁整体稳定的复杂计算。确定了截面高度和翼缘宽度后，其板件厚度可按规范中局部稳定