分析建筑结构设计中钢结构设计的重要作用

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　　摘 要 科技在不断发展，社会在不断进步，建筑行业迎来了前所未有的发展态势。在建筑结构设计过程中，钢结构具有许多其他材料所不具备的优势，因此得到了十分广泛的应用。但是其中仍然存在着一定的问题，解决这些问题是提高建筑结构设计质量的关键。本文在深入分析钢结构在建筑结构设计中存在问题的基础上，较为详细地阐述了相应的解决对策。
　　关键词 建筑结构;结构设计;设计要点
　　引言
　　建筑结构设计是实现设计人员结构构想与工程施工的重要纽带，其对工程造价也有着十分显著的影响。在建筑结构设计中，应充分遵照国家的规定和要求，有效减少不必要的支出。另外在工程建设的过程中还要充分考虑建筑构造的性能，掌握设计的原则，保证设计质量。
　　1 建筑安全性设计原则
　　1.1 刚柔并济原则
　　在建筑结构设计中，应采取刚柔并济的原则，若结构刚性过大，则结构的变形能力就会相对较弱，受到巨大外力作用时，建筑结构就会产生倒塌的危险，而若建筑结构的柔性过强，则建筑的稳定性就会受到极大影响，出现严重的变形问题，甚至可能出现建筑物损毁的现象。在建筑结构设计的过程中需科学选择建筑材料。设计中可充分利用建材的弹性和地震作用力之间的作用，提高结构材料延性从而增强结构的抗震性能。而且建筑结构的设计也应高度重视建筑的安全性和实用性，施工人员可以适当地采取弹性设计的方式加以改善。
　　1.2 最优性
　　在混凝土结构设计中多种组合形式可使不同的部分成为一个整体，不同结构相互补充，相互支撑，在对其进行合理的组合后，可使建筑结构具有良好的性能。且建筑结构成型的过程中也需要整合不同的部分，在这一环节也展现出了其一定的积极作用，故而在设计工作中，我们也应对此予以高度重视。
　　1.3 科学设计防护结构
　　若要强化建筑结构安全设计的效果，就必须要多个部门通力合作，在建筑结构设计的过程中，科学预留消防和逃生通道，合理划分建筑中的公共领域，例如楼电梯尽量不要設置在建筑角部，因为单元角部扭转应力大，受力复杂。另外还要将建筑结构与建筑的功能充分地结合在一起。一方面要保证结构的稳定性，另一方面还需加强外围结构的安全性，从而有效提升建筑结构整体的安全系数[1]。
　　2 解决钢结构在建筑结构设计中存在问题的有效对策
　　2.1 强化监管，提高钢结构的建筑结构设计质量
　　从以上的分析中可以看出，钢结构的建筑结构设计较其他形式相比，具有较强的复杂性和技术性，因此为了保证建筑工程施工质量，应该在强化监管方面多下功夫。也就是说，在进行钢结构设计之前，应该选择具备相应资质的单位，这样才能保证建筑结构设计的整体质量，避免因为专业资质不够而导致的工程施工问题。同时，有关部门应该积极采取有效措施，帮助建筑企业做好钢结构设计前的准备工作，严格执行钢结构的建筑结构设计标准，控制施工环节，确保建筑工程施工有序进行。
　　2.2 增大建筑结构的抗震能力
　　建筑结构的抗震能力是衡量建筑设计水平的重要指标，若要更好地提升建筑结构的抗震能力，建筑企业必须不断提升自身的思想认识水平。另外，在建筑工程建设和施工的过程中，还需按照工程设计的基本要求使用建筑材料。在工程施工前，考察工程的各项参数，进而选择符合工程基本情况和建设要求的施工材料，维护建筑的安全性，保证建筑工程的质量。如在剪力墙结构设计中，严格控制剪力墙的材料，并且还要对剪力墙的各项参数予以严格控制，以此加强剪力墙结构的安全性。这里需要格外注意，切不可采取减少施工材料的方式来降低成本投入，要全面维护建筑结构的安全性。
　　2.3 扭转
　　在建筑结构设计中，应保证建筑的几何形心、刚度中心和结构重心能够汇集在一个点上。结构扭转问题主要是指在结构设计中没有将几何形心、刚度中心和结构重心汇集在一个点上，然后受到水平荷载的作用使结构出现了扭转振动效应。为了有效避免建筑物受到水平荷载作用发生严重的损坏，可在结构设计中维护结构选型的合理性，同时还要做好平面布局工作，从而最大限度地保证三心合一。质量分布决定了结构扭转作用的大小，为了让楼层水平作用力均匀地作用在平面上，有效减轻结构的扭转振动，在建筑平面设计中应选择方形、矩形和正多边形等平面形式。在部分结构设计中，因为城市规划对景观街道和建筑场地有着较大的限制，高层建筑无法采用简单的结构平面形式。若采用L形、T形等复杂的平面形式时，则要严格控制宽度与厚度比，将其控制在相对合理的范围之内，同样需要注意的是，在设计平面结构的过程中注意加强结构的对称性。
　　2.4 采取有效措施优化建筑结构
　　建筑工程主体结构的合理性对工程整体的性能和质量有着十分显著的影响。所以在结构设计的过程中，应始终坚持科学合理的原则。除此之外为了加强建筑结构的耐久性，可选择质量较轻的结构形式，如板式轻型建筑等。此外为了增强结构的耐久性，建筑结构内部需具有较强的灵活性。其可满足不同功能的基本要求，与此同时也可有效避免返工问题，减少了工程建设过程中的能源消耗。再者，结构的灵活性也可确保后期工程改造升级的顺利开展。研究表明，建筑结构体系中存在临界点，因此，在建筑设计中，要在确保结构安全稳定的基础上，充分发挥结构的功效。
　　2.5 保证配筋的合理性
　　在建筑工程中，钢筋是十分常见的建筑材料，在剪力墙设计中，应严格按照结构的要求做好配筋设计，为了保证钢筋分配的科学性及合理性，应将横向水平钢筋设置在外部，纵向钢筋设置在内部。但大部分建筑地下结构会受到土体压力的影响，为有效增强土体的抗侧压能力，需将纵向钢筋布置在外部，横向的钢筋布置在内部，进而有效提高墙体的刚度[2]。
　　3 结束语
　　建筑结构设计相对复杂，为了保证建筑结构设计的合理性，需要考虑多种因素对结构设计效果的影响，在结构设计中，要严格把控设计要点，并对重点环节加大控制力度，这样才能在完善工程性能的同时，也能更好地推动工程的快速竣工。
　　参考文献
　　[1] 胡晓红，傅毅琳.建筑结构设计中应注意的问题浅析[J].商品与质量，2016，（22）：30-33.
　　[2] 王意宽，赵遂政.建筑结构设计的浅谈和分析[J].河南建材，2011，（4）：50-53.
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