摘要：进入21世纪后，我国的工业发展速度越来越快，工业的发展需要大量的厂房，对建筑行业提出了更高的要求。在现代建筑中，钢结构建筑形式得到人们的认可和推崇，被应用于社会各行各业的发展领悟中。对比砖石结构和混凝土结构，钢结构具有其自身优势，其优势主要体现在力学性能和材料的性能等方面。基于当前钢结构设计的发展情况，钢结构建筑不仅仅是一类结构工具，而是转变为了一类中介，在特定的性能系数下，能够在建筑中发挥独特的功能，保证建筑的质量。所以，在建筑工程中，强化钢结构设计具有至关重要的作用。
关键词：钢结构；结构设计；加固；设计要点
1钢结构设计概论
一般而言，从经济性和物理性方面判断钢结构设计：针对物理特性，为了有效确保钢结构建筑的施工质量，必须提升钢结构建筑的物理承受力，综合考虑分布特征、体系特点和荷载性质等情况；针对经济方面，在建筑施工过程中，可以大大的节约施工成本。总体而言，在钢结构建筑施工中，不仅仅要确保刚度的均匀程度以及力学模型的清晰度，还要确保柱间扛侧支撑的分布均匀。在建材市场中，钢结构占据着很大的比例，受到施工单位的青睐，主要是因为：（1）其他的钢筋材料与钢材不同，钢材的可塑性非常强，一般不会由于载重问题而出现折断的情况，在受到外来作用力时，钢材内部会合理的平衡与分配外来作用力。（2）钢材质地均匀。基于特定的应力，钢结构因为受力作用，产生的实际弹性与力学计算中的理想数据比较接近，材质和内部结构都相当稳定。（3）钢材的强度相对较大。与一般建筑材料比较，钢材的强度很大，抗震性能良好，具体抗震等级如下表所示。除此之外，钢材的体积很小，在实际施工过程中，可使用的面积比较大。钢材的内部结构比较紧密，而自身的重量较小，一旦遇到突发自然灾害，可以有效减轻建筑物的重量，降低整个工程的造价水平。
2当前建筑结构中钢结构存在的不足
稳定是建筑物的基本要求，也是社会公众关注的要素。根据相关调查显示，钢结构失稳问题成为导致当前建筑项目钢结构安全问题的主因。钢结构稳定性也会受到自身稳定性的影响，因此进一步加强对其的研究非常有必要，在这个基础上需要采取有效的措施进行设防。（1）钢结构自身的原因。钢结构的纵向稳定会受到支撑系统的影响，例如钢结构钢柱之间存在一定的支撑力，其会受到风力、地震等方面的影响，从而直接影响到钢结构屋架上的负载力。而对于钢结构横向构造主要是确保其框架和排架刚度必须要达到标准要求，钢结构水平传递的负荷，如果钢结构自身不能达到平衡状态，就会直接影响到整体的稳定性。（2）钢结构由杆件、板件组成，钢结构构件杆件的长细比及杆件的高厚比会直接影响到钢结构整体的稳定性。除了钢结构失稳问题，钢结构的腐蚀问题也需要重点关注。钢材在抗腐蚀方面略显不足，当钢材处于湿度较大以及具有腐蚀性环境时，钢结构会出现锈蚀现象，并加速蔓延。建筑结构中钢结构一旦出现锈蚀现象，构件的承载能力便会被大大削弱，严重时甚至会威胁到整个建筑物的安全和稳定，造成安全事故。
3现代钢结构建筑的设计要点分析
3.1科学选择钢材及焊缝质量
在设计钢结构建筑时，要注重选择质量好的钢材，选取适宜的焊缝等级，在正式施工开始前，必须制定科学、合理的设计方案，明确设计方案中焊缝质量和钢材质量的具体要求，保证选取合适的钢材。在选择钢材时，要选取那些屈服强度好、抗拉伸能力强的钢材，满足施工的具体要求，在处理焊缝时，也要明确施工的技术标准，选取高质量的的焊缝技术，确保施工质量。
3.2重视钢结构的选型工作
在设计钢结构时，必须重点关注结构选型，其对施工目标与设计方案的实现具有直接影响。在结构选型过程中，必须设计具体的方案，基于整体的结构体系，充分考虑力学关系等，选取最适宜的结构选型，确保钢结构建筑的稳定性。
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3.3重视钢结构构件的设计
在钢结构建筑设计中，构件设计是设计重点，要确保钢材的合理性，基于施工的技术标准，选择合适的材料，为了使施工顺利进行，在设计钢结构主体部分时，通常选取一种材质的材料。除此之外，为了节约施工成本，也可以综合选择施工材料，只要施工材料符合相关的技术标准就行。在选择材料时，必须保证钢材的强度大于Q345的标准。现阶段，在施工过程中，钢结构设计软件的功能得到优化和升级，可以对截面进行处理和验算，整体优化钢结构截面，对设计过程进行了简化处理，因此，设计人员只需要在软件处理的基础上进行微调就行。
3.4重视结构布局的科学性
在实际施工过程中，建筑结构设计的重点是结构布局的合理性。通常情况下，施工方案、施工工艺和施工技术会影响结构布置。在施工时，相关的设计人员必须依据钢结构工程的具体要求和设计方案，对结构布置的施工方式进行调整和优化，保证钢结构建筑的稳定性。
3.5防火设计要点
对于建筑工程中的钢结构防火设计而言，必然要选择耐火性和防火等级较高材料。在当前的建筑工程中，关于钢结构的防火设计要严格根据施工项目的防火等级、防护种类的要求以及防火的具体情况作出针对性的防火设计和材料选择。尤其对防火材料的选择，要求选择较涂层厚并且粘结强度较大的材料，进而确保钢结构的整体防火指数和防火功能。而在钢结构的防火材料选择中，如果厚型的材料仍然不能达到防火标准，此时可以选择薄型的耐火材料，尤其要做好吊顶设计中的压板材料的防火处理和防锈处理。防火标准和防护等级是确定钢结构防火设计方案的两大依据，能够确保钢结构设计中对防火水平的提高。钢结构设计要以稳定的对称布置为好，减少结构扭转，以上下贯通方式保证钢结构设计中的刚度连贯性和稳定性。L型或T型的钢结构设计是保证钢结构有效发挥作用的两种形式，钢结构最好位置是处于结构外围，这样能更好地增强建筑构造的抗扭曲和变形效果。
3.6钢结构腐蚀问题的探讨
钢结构的耐腐蚀问题是结构设计人员需要重点关注的。在设计钢结构时，设计人员要根据具体情况采用适宜的防腐蚀措施，增强钢结构的耐腐蚀能力。为了有效解决钢结构的腐蚀问题，可以在钢结构上涂抹具有防腐蚀能力的材料，给钢结构添加防腐蚀的防护层，增强钢结构的耐腐蚀能力。保护涂层具有良好的附着力，有利于解决钢结构的腐蚀问题。如今解决钢结构的腐蚀主要方式是涂装防锈漆，根据建筑工程的具体情况和施工要求进行，同时需要充分考虑防腐设计的保养以及维护方法，从而能够对涂装进行选择半永久性和永久性。
3.7重视做好钢结构节点的施工设计
为了保证钢结构建筑的安全性与稳定性，必须加强对钢结构节点的施工管理，设立出科学、合理的节点，综合考虑整体钢结构施工的需求以及设计涉及的所有因素，制定一套合理的结构方案，设计出稳定的钢结构建筑。在设计钢结构节点时，必须参照具体的施工设计标准，选取合理的节点位置，掌握正确的施工方式，保证节点的设计符合相应的工程技术标准，提升整个钢结构建筑的安全性与稳定性。
4结语
总而言之，在我国建筑行业中，钢结构由于具有良好的特性，受到人们的认可和推崇。在建筑设计，科学、合理的使用钢结构材料，可以有效的降低施工成本、缩短建筑周期，提升建筑的抗震能力和环保水平，符合国家关于可持续发展的基本要求，提升了建筑整体的可靠性和安全性，实现建筑企业的快速发展和进步。在今后建筑行业的发展过程中，钢结构建筑将会占据大量市场份额，为了推动我国城市化进程，必须大力推动钢结构建筑的应用。
参考文献：
[1]吴晟，刘磊，王福亮.多层民用钢结构建筑结构设计探讨[J].住宅与房地产，2018（31）：60.
[2]张永娜.绿色钢结构建筑全寿命周期管理研究[D].长春工程学院，2017.
论文作者:朱战祥,单亮亮
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/4
标签：钢结构论文; 建筑论文; 钢材论文; 结构论文; 材料论文; 稳定性论文; 节点论文; 《基层建设》2019年第10期论文;