轻型钢结构设计

【学员问题】轻型钢结构设计理念的更新？

【解答】一是首选化。改革开放前，受钢产量的限制，我国在节约用钢基本国策的指导下，建筑钢结构仅在重型工业厂房、大跨度公共建筑以及塔桅结构中使用。改革开放后，随着钢产量的大幅度增加，国家的政策变为合理用钢和积极用钢。但由于多方面的原因，钢结构仍然集中在高层、大跨度公共建筑和工业建筑中，民用建筑应用的很少。这造成了设计人员一直以来形成的理念是钢结构是工程造价高，设计和施工复杂的建筑结构体系，除重要的大型工程外，普通建筑很少采用钢结构。加上设计人员认识得不全面，对钢结构耐火、防腐、刚性水平等存在疑虑，设计时首先不会想到采用钢结构，使理念与实践形成了一种恶性循环。

二是一体化。目前，我国设计界通常的做法是确立建筑方案后，再去考虑结构、施工和造价等问题。把钢结构作为技术手段去实现新、奇、特的建筑造型，而非发挥钢结构本身优异的性能。钢结构建筑有其自身的特点，结构体系、构件和节点在很大程度上制约并决定着建筑的造型和空间，而结构体系和施工技术是否高效合理，又关系着建造成本、维护成本和拆除成本等建筑物全寿命的成本问题。因此，钢结构建筑的建筑造型与结构设计应该从整体出发，实现一体化设计。建筑造型富有很强的力学原理，一些造型本身就决定着抗风性能和抗震性能的优劣。国内外历次大地震均表明，特别不规则的建筑都受到严重破坏。因此，在初步设计阶段就应该通过科学、理性的一体化设计，将那些先天不足的建筑造型剔除，以免后续被动地在结构上创新去弥补这些先天不足，造成资金和资源的巨大浪费。一体化的设计需要建筑师、结构工程师和其他相关学科的技术人员全力合作，实现建筑艺术与结构技术的完美结合。

三是优化。目前，国内设计院的建筑师和结构工程师对钢筋混凝土结构较为熟悉，相对来说，对钢结构设计并不很熟悉，特别是在钢结构结构体系选择、节点构造处理和构件优化问题上。结构体系选择的优劣是影响结构性能和结构造价的关键。钢结构的节点在整个结构中非常重要，节点的用钢量也在结构用钢量中占很大比例。节点构造处理得好，会改善结构性能，也能降低结构造价。对于构件优化这个问题，设计院几乎都不做这个工作，设计师也不考虑这个问题。应当采用激励的机制调动设计师的积极性。

以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。