工程建筑鋼結構建筑設計現狀存在的問題

近年來，我國工程建筑鋼結構工程發展迅速，建成或正在建設大量大跨度、高層鋼結構工程，如鳥巢、水立方、國家大劇院、央視、上海環球中xin、廣州電視塔等。這些項目的建設大大提高了我國鋼結構工程的設計水平。一些由中國設計的項目達到了一個新的水平，如361米跨度的斜拱馬鞍形網殼-南京奧體中xin、122米索承網殼-濟南奧體中xin等。，都是建筑方案新穎、結構受力合理、節鋼、符合中國國情的好作品。但是也應該指出，目前一些重大項目基本國外設計的，很多項目結構方案不合理，用鋼量太大，成本驚人，不符合中國國情。面對目前大量的項目，我們的設計體系、設計理念、設計水平、設計質量和設計師素質遠遠不能適應，還有許多問題需要解決。

設計項目層層轉包導致設計質量下降。

設計項目層層分包主要表現在:目前各大設計院的設計任務相當繁重，承擔的工藝和綜合專業部分設計費用較高，而鋼結構工程部分是硬骨頭，費力費力，不愿意承擔鋼結構建筑設計任務，或者缺乏鋼結構建筑設計經驗，所以鋼結構工程部分往往分包給另一個單位。比如山東某體育館，原來是北京某大設計院設計的，然后把鋼結構工程部分轉包給廈門某設計院，苦于不會設計，把鋼結構工程部分包給XX大學。經過專家審查，發現設計方案、計算模型和抗震概念存在諸多問題。層層分包的另一個表現是借用資質或買圖標，一些不合格的單位，拿到工程后，用買來的圖標進行設計，使設計質量存在重大隱患。目前設計市場混亂，設計質量缺乏法律管理，缺乏嚴格的檢查和監督，許多倒塌事故都與設計資質有關。如果市場不規范，資質管理嚴格，嚴重。

設計深度不夠；

設計院將自己的設計任務轉移到加工企業，導致質量下降。很多設計單位鋼結構建筑設計水平比較低。承擔項目的設計師大多是剛畢業的博士，缺乏實踐經驗，缺乏鋼結構建筑設計知識。他們盲目照搬規范，設置程序，不研究關鍵技術，對設計結果沒有信心。他們只給出‘構件布置圖’。即使任務完成，有些布局圖只是簡單的單線圖。對于關鍵的節點設計，無論具體情況如何，都采用全焊接節點或全鑄鋼節點。至于這個節點是否an全，結構是否合理，能否做出來，心里一無所知。應該設計的節點結構、支座詳圖、施工安裝交給加工企業。設計院只做到方案設計或初步設計的深度，把施工圖交給加工廠。加工廠缺乏計算軟件，將施工圖任務轉包出去。由于這些分包商缺乏專業的配套知識，對設計的整體要求不明確，往往做出的圖紙不符合原設計要求，存在嚴重的質量隱患。一些加工廠為了節約鋼材，降低成本，盲目優化鋼材，導致工程質量事故，如×工程，優化后桿件太小，導致施工過程中數百個桿件失穩。給國家重dian工程造成重大損失。施工圖設計由設計院完成，這是建設部早有規定的，也是設計院義不容辭的責任，施工圖設計務必滿足設計深度的要求，施工圖設計、深化設計的責任不明確，相互扯皮的情況應立即糾正。

第三，國外的設計方案不能照搬，敢于挑戰不合理的方案。目前，許多重大鋼結構工程都采用了國外的建筑方案，但其結構方案非常不合理，鋼材消耗量太大，成本驚人。

由于國外結構工程師對我國地震和風荷載的特殊情況了解不深，設計方案在抗震設計上非常不合理，如鳥巢，采用鋼屋蓋和混凝土看臺完全分離的方案。數萬噸巨型鋼桁架產生的地震荷載由鋼結構工程柱傳遞到柱底，而數千噸巨型柱底的水平力由與看臺基礎分離的巨型鋼柱腳傳遞。結果鋼材消耗量達到5萬噸，相當于同類體育場用鋼量的4倍。這是一個非常不合理的抗震設計方案。比如將數萬噸鋼結構工程產生的地震力傳遞給混凝土看臺，可以減少大量鋼材。在保持原有建筑風格不變的情況下，龐大笨重的鋼結構工程可以減少2萬多噸鋼材消耗。再比如深圳大運會體育場，采用單層折板網殼方案，也采用網殼與看臺分離的方案。由于大跨度單層網殼結構剛度差，系統太柔軟，在風荷載的作用下遠遠超過標準要求。經過我們設計師卓有成效的挑戰，國外網殼方案增加了肩谷環，結構水平位移減少了近一倍。新中yang電視臺采用雙向傾斜和懸臂對接的結構形式。嚴重不規則、嚴重超限、大懸臂和巨大自重使結構特別不利于承受地震。這是一個非常不合理的抗震設計方案。為了滿足抗震設計的要求，耗鋼量超過12萬噸，創造了我國單體建筑工程用鋼量zui大的。還創造了世界建筑工程用鋼量的奇跡！建筑工程教育網注冊結構工程師。

第四，設計沒有充分考慮施工，給施工帶來很大困難。

有些設計師出于經濟利益，整天埋在辦公室的圖紙堆里，理論脫離實際，不深入現場，不了解施工。自己的設計方案能施工嗎？心里沒底！嚴重者會給施工帶來很大困難，總成本大幅增加。例如×工程設計要求屋頂較終合攏溫度為14度±4度，但本工程合攏時正值盛夏，中午鋼材表面溫度達55度，為滿足14度合攏要求，提出了深挖井、加冰塊、噴冰水的區域降溫方案。

5.設計過于保守或先進

過于保守或先進，不適當隨意提高設計標準或降低設計an全等級。有些設計師對復雜工程缺乏經驗，心中無底，盲目追求高標準，導致設計過于保守，隨意提高an全等級。結構構件不分主次，重要性系數值隨意增加，桿件應力比值過低；焊縫等級不分區別，取一機全熔透焊縫；鋼材等級不分使用條件和部位也取c級或d級；無論鋼材強度等級是否需要隨意使用高強度420Mpa和490Mpa鋼材；在不了解焊接殘余應力分布規律的情況下，錯誤地提出消除焊接殘余應力。有些設計師互相攀比，層層加馬。由于上述原因，結構構件過大，投資大幅增加，是設計方案不合理造成的?；ǖ氖菄业腻X，不是設計院的錢。工程投資的增加會增加設計成本。相反，設計院不承擔因工程浪費而造成的任何法律責任。這種設計體系不適應市場經濟的情況是必要的。另一個需要特別注意的傾向是，在一些項目的招標過程中，為了降低價格，承包商應盡量減少鋼材消耗，導致構件an全系數過低，受壓構件長度比過大，沿海地區鋼管壁厚過小，導致構件在安裝過程中彎曲。建筑工程教育網注冊結構工程師。

第六，設計規范不能滿足當前設計的需要。

隨著我國鋼結構工程應用的快速發展，鋼鐵行業已經開發出高質量的中厚鋼板，目前可以大量供應工程應用，并于2000年頒布了行業標準YB4104-2000品牌的Q235GJ、Q345GJ優zhi厚鋼板具有良好的綜合性能，如低厚板效應、良好的延性和沖擊韌性、焊接性能和抗撕裂性能，能夠滿足抗震設計鋼結構工程厚板的各種需要，其性能優于日本SN50鋼、美國A572-50鋼。新國標《GB/T19879-2005》增加了390MPa、420MPa和460MPa三個強度級別，已應用于鳥巢、央視、國際貿易等重大項目。目前的鋼結構建筑設計規范一直沒有對上述新鋼標準的變化做出積ji反應，也提出了任何修改補充規定。因此，設計與鋼材新產品之間的矛盾日益突出，許多設計師不敢使用新品種的鋼材。因此，建議立即修訂相關規范，以滿足設計的迫切需要。