探析钢结构的优点及钢结构设计

高静

大连瑞佳建设集团有限公司

摘要：在我国城市化水平不断提升的背景下，建筑工程领域也获得了比较大的发展。在这个过程中，随着建筑工程领域的技术水平不断提升，对于钢结构的研究也更加深入，成熟的钢结构施工技术体系能够在高层建筑的施工中发挥重要的作用，并提升建筑结构的稳定性，在现代建筑工程技术中具有重要的地位。

关键词：钢结构；优点；钢结构设计

引言

在建筑业不断发展的过程中，现代建筑工程的材料和技术标准不断提高。钢结构作为一种现代建筑形式，广泛应用于建筑施工中。它可以实现更好的结构强度和稳定性。同时，钢材也可以回收利用，这符合绿色建筑的发展方向。这对于提高建筑工程质量，满足建筑工程多样性的需求具有重要意义。虽然钢结构在实际应用过程中显示出许多优势，但在钢结构的设计和施工中也有许多技术重点需要注意。要进一步加强对钢结构的认识，提高钢结构设计质量，充分发挥钢结构建筑的优势。

1钢结构建筑的概念

对于钢结构的认识以及应用是一个不断深化的过程。从工程建设实践来看，钢结构主要是一种以钢构件作为主要承重结构，进行专业化搭建以及系统。集成的建筑形式钢结构建筑在性能以及稳定性上具有较为明显的优势，其自身的钢材能够循环利用，材料的特性也决定了钢结构的设计具有较强的灵活性，能够满足建筑物抗震性能的要求。在钢结构建筑不断发展应用的过程中，高强度、轻质量的建筑材料也获得了进一步发展。相关材料在很大程度上促进了钢结构的广泛应用，同时也为建筑行业的发展提供了有利条件。对于现代建筑工程领域来说，绿色环保成为工程建设的重点发展方向，建筑行业在发展的过程中需要明确这一发展方向，在提升建筑结构稳定性以及抗震能力的前提下，进一步提升建筑工程的经济性、实用性与绿色环保性。而钢结构材料轻便，技术体系较为成熟，结构部件能够进行批量化的生产，施工效率较高，能够有效的降低施工过程中的成本。与传统的建筑材料相比，钢材料具有较强的结构强度、耐久性，能够保证建筑有较长的使用寿命，提升建筑工程整体的使用效益。

2 钢结构的优点

2.1 高强度的冲击韧性

与一般的钢筋混凝土房屋相比，钢结构建筑具有较好的稳定性而不是较好的抗震性能。钢结构建筑物由于自身自重小，因此在地震作用下承载能力大。在地震作用下，墙体可以有效地吸收地震波，避免建筑坍塌，保障建筑的安全。同时，钢结构又是一种极高的可塑性，这一点与一般的钢筋混凝土结构有着明显的区别。对于钢筋混凝土建筑物，若在检验时发现有不符合条件，大量的工程构件需被拆除，而在工程中，只要将有缺陷的构件替换掉，就可以被拆除，从而减少工程的错误修正费用，保障工程的顺利进行。

2.2 易于施工

从工程实践来看，钢结构建筑在建筑强度、材料密度等方面都有较大的优越性。同时，由于其自身的施工工艺比较简单，便于施工人员在施工中的迅速布置，保证了工程的顺利进行。在施工时，无须对混凝土的配合比进行任何操作。相对于一般的钢筋混凝土结构而言，它的施工方便性更高，而且能省去繁琐的施工工序，大大提高了工程的效率。另外，在工程施工中，由于需要大量的钢架构件进行拼接、安装，所以可以采用更多的机械进行辅助，大大缩短工程施工的工期。

3钢结构建筑设计原则

3.1依据建筑形态选择结构类型

钢结构建筑往往具有较强的抗震性能，这也决定了这种建筑结构广泛应用于高层和超高层建筑中。随着建筑高度的增加，在建筑设计过程中也需要结合建筑高度合理设置相关指标。不同高度的结构设计要求不同。因此，在设计过程中，有必要确保钢结构的选型能够完全匹配建筑物的高度，满足建筑质量的要求。

3.2充分考虑结构稳定性以及平面利用效果

在钢结构设计过程中，应优先考虑结构的稳定性是否满足要求，平面布置是否合理。一个优秀的结构设计方案不仅需要保证建筑的结构性能，还需要保证现场施工的顺利实施。这就要求设计人员做好每个设计基础与整体结构之间的相关性分析。加强设计细节的优化，通过应用科学论证，确保结构设计方案能够满足建筑结构稳定性的要求，有利于后续现场施工。

3.3重视框架整体测算

在钢结构设计中，框架计算是一个非常关键的设计环节。框架计算的准确性直接影响到设计方案的科学性和框架本身的稳定性。为了确保设计方案能够达到预期，我们需要注意对专业书籍进行定量分析。并不断优化设计过程，防止设计过程中出现参数错误。在分析建筑结构稳定性的过程中，如果发现问题，需要及时改进，以防止设计不当对建筑质量的影响。

4 钢结构建筑的设计要点

4.1 提高钢结构的耐火和耐蚀特性

尽管钢结构建筑的结构强度很高，但其耐火性能与混凝土相比仍有很大的差异。所以，在钢结构建筑的设计中，应注意其耐火、耐腐蚀等方面的问题。我们可将耐火材料包覆在重要的构造位置，或喷上耐火材料。同时，建筑的消防措施还可与建筑的装潢工程有机地结合起来。在室内装饰工程中，为了提高建筑物的耐火性能，应广泛采用新型耐火材料，并采用喷漆等方法。另外，为保证钢结构的抗腐蚀性能，还需对钢结构进行镀锌或喷漆处理，以达到较好的防腐蚀作用。

4.2列网格法

在钢结构建筑中，柱间距的确定是一个重要的施工工艺。在此过程中，需要从建筑的平面划分出发，根据建筑上梁的位置及建筑横断面的高度对建筑结构进行调整，并利用隐蔽钢梁的形式来确定柱面。在施工过程中，应注意管身和外墙的相对位置，保证外墙高梁的高度和外墙的高度一致，从而保证结构的合理。

4.3 变形极限

变形限位技术能较好的满足钢结构建筑的抗侧性能需求。当采用钢桁架结构进行结构抗震时，应按规范要求进行相应的设计，并进行相应的计算和配筋。若不能正确地进行核算，将会使工程造价上升，从而影响工程的总体经济效益。为保证建筑的抗震性能，并能有效地控制其成本，可采用钢筋混凝土组合结构。在保证工程质量的前提下，既能有效地控制工程造价，又能保证工程质量和安全。

5 总结：

钢结构是一种重要的建筑结构形式，该建筑结构在稳定性以抗震能力方面均有良好的表现，且由于钢材可以回收利用，因此也有利于绿色建筑的发展。但是在应用钢结构的过程中，需要充分了解钢结构建筑的特点，明确钢结构设计的原则以及特点，准确分析钢结构的受力情况，在此基础上开展设计，提升设计方案的科学性，这对于充分发挥钢结构的优势具有重要的意义。

参考文献：

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