摘要：建筑框架結構設計是結構設計中較為基礎的設計,也是建筑結構設計中較為重要的一種形式，同時經濟性能也是大家關注的一個主要問題。本文論述了建筑設計中經濟性結構，闡述了鋼結構的經濟性能和鋼結構設計問題及堅決措施。
　　關鍵詞：建筑結構，鋼結構，設計問題措施，經濟性能
　　1、近年來，我國建筑鋼結構發展迅速，相繼出現了一批具有國際水準的鋼結構建筑，如鳥巢、水立方、國家大劇院、中央電視臺新樓、上海環球中心、廣州電視塔。這些項目的建設使我國鋼結構的設計水平得到很大提高，但也該看到，當前一些重大項目基本上都由國外設計，其中不少項目的結構方案不夠合理，用鋼量太大，造價驚人，不符合中國國情，所以鋼結構設計方面還有許多問題亟待解決：
　　1．1項目層層轉包設計質量下降；設計項目層層轉包的現象在我國當前的鋼結構項目中相當普遍。當前各大設計院的設計任務相當繁重，所承攬的工藝及綜合專業部分設計收費較高，而鋼結構部分卻是難啃的硬骨頭，費工、費力、收費低，大設計院常常不愿意承接鋼結構設計任務，亦或是設計院缺乏鋼結構設計經驗，往往將鋼結構設計部分分包給另一單位。
　　1．2任務轉嫁企業設計深度不夠；一些設計院為了減少程序，將設計任務轉嫁給鋼結構制作加工企業，而這些加工制作企業的鋼結構設計水平比較低，承擔工程的設計者多為剛畢業不久的博士，缺乏鋼結構設計方面的實踐經驗，盲目照搬規范、套程序，對關鍵技術未進行研究，對所設計的成果心中沒底，只給出構件布置圖就算完成了任務，從而給國家重點工程造成重大損失。
　　1．3未充分考慮操作給施工帶來困難；一些設計人員整天埋在辦公室的圖紙堆里，不深入施工現場，不了解施工，結果設計出來的方案嚴重脫離實際。
　　1．4設計不切實際任意提高標準；一些設計人員對復雜工程缺乏經驗，心中無底，盲目追求高標準，設計過于保守。
　　2．鋼結構工程施工過程中的部分問題及解決方法
　　
　　2．1、構件的生產制作問題
　　
　　門式鋼架所用的板件很薄，最薄可用到4毫米。多薄板的下料應首選剪切方式而避免用火焰切割。因為用火焰切割會使板邊產生很大的波浪變形。目前H型鋼的焊接大多數廠家均采用埋弧自動焊或半自動焊。如果控制不好宜發生焊接變形，使構件彎曲或扭曲。
　　
　　2．2柱腳安裝問題
　　
　　(1)預埋件(錨栓)問題現象：整體或布局偏移；標高有誤；絲扣未采取保護措施。直接造成鋼柱底板螺栓孔不對位，造成絲扣長度不夠。
　　
　　措施：鋼結構施工單位協同土建施工單位一起完成預埋件工作，混凝土澆搗之前。必須復核相關尺寸及固定牢固。
　　
　　(2)錨栓不垂直現象：框架柱柱腳底板水平度差，錨栓不垂直，基礎施工后預埋錨栓水平誤差偏大。柱子安裝后不在一條直線上，東倒西歪，使房屋外觀很難看，給鋼柱安裝帶來誤差，結構受力受到影響，不符合施工驗收規范要求。
　　
　　措施：錨栓安裝應堅持先將底板用下部調整螺栓調平，再用無收縮砂漿二次灌漿填實，國外此法施工。所以錨栓施工時，可采用出鋼筋或者角鋼等固定錨栓。焊成籠狀，完善支撐，或采取其他一些有效措施，避免澆灌基礎混凝土時錨栓移一位。
　　
　　(3)錨栓連接問題現象：柱腳錨栓未擰緊，墊板未與底板焊接；部分未露2～3個絲扣的錨栓。
　　
　　措施：應采取焊接錨桿與螺帽；在化學錨栓外部，應加厚防火涂料與隔熱處理，以防失火時影響錨固性能；應補測基礎沉降觀測資料。
　　
　　2．3連接問題
　　
　　(1)高強螺栓連接
　　
　　1)螺栓裝備面不符合要求，造成螺栓不好安裝，或者螺栓緊固的程度不符合設計要求。
　　
　　原因分析：
　　
　　①表面有浮銹、油污等雜質，螺栓孔璧有毛刺、焊瘤等。
　　
　　②螺栓安裝面雖經處理仍有缺陷。
　　
　　解決方法：
　　
　　①高強螺栓表面浮銹、油污以及螺栓孔璧毛病，應逐個清理干凈。使用前必須經防銹處理，使拼裝用的螺栓，不得在正式拼裝時使用。螺栓應由專人保管和發放。
　　
　　②處理裝配面應考慮到施工安裝順序，防止重復進行，并盡量在吊裝之前處理。
　　
　　2)螺栓絲扣損傷，螺桿不能自由旋入螺母，影響螺栓的裝配。
　　
　　原因分析：絲扣嚴重銹蝕。
　　
　　3．由于國家政策、鋼材生產、構件制作、設計研發、標準規范修訂等方面的有利因素，近幾年我國的建筑鋼結構進入了一個全新的發展時期。新材料、新部品、新結構體系不斷出現，鋼結構設計研發、制作安裝能力日益強大，建筑鋼結構向多樣性、適用性、經濟性方向發展。
　　
　　建筑鋼結構的經濟性能一直是大家最為關注的一個問題。如何控制工程造價，充分發揮鋼結構建筑技術經濟上的綜合優勢，工程設計階段是關鍵階段。據權威資料統計分析，在初步設計階段，影響工程造價的可能性為75%-95%；在技術設計階段，影響工程造價的可能性為35%-75%；在施工圖設計階段，影響工程造價的可能性為5%-35%。因此設計質量的好壞、設計是否優化對工程造價將產生直接的影響。下面以門式剛架輕鋼結構廠房和多、高層鋼結構建筑的設計為例，在材料選用、結構體系等方面進行簡要分析，探討在設計階段控制工程造價，提高建筑經濟性能的可行性。
　　
　　4．在建筑結構設計中，不同方案的選擇及不同建筑材料的選用對工程造價會有較大影響，像基礎類型選用、進深與開間的確定、層高與層數的確定、結構形式選擇等都存在著技術經濟分析問題。下面就主要結構部分進行舉例說明:
　　基礎：基礎結構的造價與工程所在地的地質條件密切相關，其工期約占整個建筑物主體工程的25%－30%，造價約占總造價的10％－20％，基礎工程的重要性顯而易見，所以要選擇合理的基礎結構。
　　柱網布局與柱子：柱網布局是確定柱子的行距(跨度)和間距(每行柱子相鄰兩柱間的距離)的依據，因而柱網布局是否合理，對工程的結構造價有很大的影響。
　　梁：矩形截面梁是最普通的受彎構件，在設計時常被使用，但材料利用率很低，設計時可采用平面桁架代替矩形梁，平面桁架相當于掏空的梁，將梁中多余的材料掏去，這樣既經濟，自重又可減輕。它還可發展為空間網架，材料的利用率就能大幅提高。
　　結論：通過以上對鋼結構問題的提出及解決方案的實施，中國鋼結構住宅建筑產業快速發展，住房和城鄉建設部、中國鋼鐵工業協會及中國鋼結構協會推動下。目前北京、天津、山東、安徽、上海、廣東、浙江等地興建了大量低層、多層、高層鋼結構住宅試點示范工程，體現了鋼結構住宅發展的良好勢頭。鋼結構住宅近幾年已完成近300萬平方米的試點工程建筑，為建立鋼結構住宅體系、擴大鋼結構建筑市場起到有力的推動作用。
　　
　　2010年，中國鋼結構協會編制的鋼結構行業“十一五”發展規劃建議書》提出。國鋼結構行業用鋼的目標是達到全國鋼產量的10％，其中建筑鋼結構用鋼力爭達到全國鋼產量的6％。2007年10月全國鋼結構學術年會傳出信息，鋼結構產量2007年將超2000萬噸，2010年將形成鋼結構年產量3000萬～4000萬噸的先進制造能力。屆時鋼結構住宅用鋼比重也會有很大提升，依照比例鋼結構住宅用鋼將超過300萬噸。
　　
　　參考文獻：
　　[1]康珍珍,高層建筑結構體系分析及結構選型模糊決策研究[D]遼寧工程技術大學，2006.
　　[2]李英攀,我國鋼結構住宅建筑及其產業化研究[D]武漢理工大學，2003.轉貼