摘要：在现代钢结构的设计中，虽然凸显了对钢结构合理设计的科学性，也包括大量其余内容和系统的设计。同时在当前的建筑工程中，已经开发出了多种新型技术，这类建筑施工技术对钢结构建筑设计要点方面的影响为，需要完成对这类新型技术的深度研究和分析工作，从钢结构和建筑中其余结构衔接的角度出发，完成对整个系统的合理设计。鉴于此，本文对钢结构建筑在结构设计中存在的问题进行解析，以供参考。
关键词：建筑工程；钢结构设计；设计策略
引言
钢结构是由钢材组成的结构，是目前主要的建筑结构类型之一。该结构主要由钢梁、钢柱和型钢及钢板组成的钢桁架构件组成。同时，钢结构应进行硅烷化、纯锰磷化、水洗干燥、镀锌等除锈处理。钢构件通常通过焊接、螺栓、铆钉等连接。钢结构广泛应用于工厂和体育场等建筑中，因为它们比传统建筑材料重量更轻、强度更强、更容易建造。
1钢结构设计概论
一般来说，钢结构设计是从经济性和物理性两个方面来判断的：针对物理特性，为了有效保证钢结构建筑的施工质量，必须提高钢结构建筑的物理承载力，以及分布特性、系统特性和荷载特性等。必须全面考虑；在经济方面，在施工过程中可以大大节约施工成本。一般来说，在钢结构施工中，不仅要保证力学模型的刚度和清晰度的均匀性，还要保证柱间横向支撑的均匀分布。在建材市场上，钢结构占有很大的比重，受到建设单位的青睐。钢的内部结构相对较紧，但其自身重量相对较小。在突发自然灾害的情况下，可以有效减轻建筑物的重量，降低整个工程的成本水平。
2钢结构建筑在结构设计中存在的问题
2.1结构节点设计问题
节点设计是钢结构建筑结构设计中的主要内容，节点设计的合理与科学，能够有效提升钢结构建筑结构稳定性、牢固性，确保钢结构建筑在抗震方面优势的有效发挥。但在实际设计过程中，节点设计不合理问题普遍存在。追其原因：①结构设计人员专业知识与经验不足，并未根据钢结构建筑实际要求与现场施工条件，进行综合分析，是结构分析模型中的阶段设计与实际不相符，影响结构整体稳定性、安全性。②在节点设计过程中，所设计的节点形式，所选用的节点连接方式不科学，无法达到结构稳定性、牢固性要求，影响结构整体质量。
2.2结构稳定加固问题
结构稳定与牢固是钢结构建筑结构设计的重要指标。随着近些年钢结构建筑结构设计理论与实践研究的不断完善，钢结构构件稳定性参数、钢结构稳定性设计规范等相对成熟。但由于影响结构稳定性的因素相对较多，包括施工因素、地质条件因素、气候条件因素、材料因素等，需工作人员注重实践经验积累，立足钢结构建筑建设要求，进行综合分析，并在不断创新与优化中，优化加固技术，提升钢结构局部与整体稳定性。目前，部分工作人员由于工程经验有限，在结构设计中过度追求标准，存在设计保守（激进）现象，不利于结构稳定性的提升，且易增加钢结构建筑投资金额，不利于企业经济效益与社会效益的提升。
2.3相关专业人员的知识欠缺问题
中国钢结构起步较晚，但整个行业发展很快。虽然现阶段已经形成了相当大的规模，但由于建立时间不够，还没有建立起一个完善的行业知识体系。行业内缺乏实践经验使得钢结构的使用没有更科学和详细的设计规范，用户在施工过程中对市场情况缺乏准确的了解，给后续的工程开发带来了许多麻烦。专业人员对市场基础了解不足，直接导致以后使用的钢结构质量得不到保证。
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2.4钢结构自身的问题
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。
3建筑结构设计中钢结构的设计策略
3.1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。
3.2钢结构加固设计
在进行钢结构加固设计的时候需要合理考虑荷载、钢结构承受力以及节点性质，需要在这个基础上不断调整钢结构附加杆件的承受力。另外，还需要同时扩大钢结构整体受力的极限值，充分考虑空间钢结构协同工作的性质，做好加固设计，使其能够进一步增加整体的刚度，进行标准化验算。如果有需要增加刚度，目前主要是增加支撑点和结构刚度，或者进一步调整结构的自振频率等，从而能够改善钢结构整体的刚度和承载能力，进一步提高整体的稳定性。在排架结构中重点加强某一列柱的刚度，确保钢结构整体的水平抗力达到要求，降低整体的负荷，增加整体的结构刚度。
3.3防火设计
建筑工程钢结构的防火设计，必须选用耐火性和防火等级较高的材料。在当前的建筑工程中，钢结构的防火设计应严格按照建筑工程的防火等级、防护类型的要求和具体的防火条件进行有针对性的防火设计和选材。特别是防火材料的选择，要求选择涂层较厚、粘结强度较高的材料，以保证钢结构的整体防火指标和防火功能。然而，在钢结构防火材料的选择中，如果厚的材料仍达不到防火标准，此时可以选择薄的防火材料，特别是天花板设计中压板材料的防火防锈处理。防火标准和防护等级是确定钢结构防火设计方案的两个依据，可以保证钢结构设计防火水平的提高。
3.4钢材的选择及焊缝质量
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。
3.5保证整体结构的稳定性
在钢结构建筑的整个设计过程中，稳定性是必须重点考虑的因素，无论采取何种设计方法，都必须将稳定性设计摆在首要位置。在钢结构建筑中，如若构件出现了稳定性问题，不仅仅会造成安全隐患，甚至还会造成严重的人员伤亡事故。在钢结构建筑设计过程中，必须努力提升设计人员的安全意识，采取科学、合理的设计方式，设计出更多优秀的钢结构建筑产品。近几年来，由于钢结构稳定性问题产生的安全事故有很多，出现这些问题的原因主要是没有重视钢结构建筑的稳定性设计。
结束语
总之，尽管钢结构在建筑中被广泛使用，但设计过程中的问题不可低估。为了提高钢结构建筑的工程质量，应从设计层面消除隐患。相关人员应结合目前钢结构在建筑中的使用情况，从不同方面寻找钢结构问题的原因。综合分析实践中常见问题，全面掌握建筑钢结构体系，从根本上保证建筑结构设计中钢结构的安全稳定。
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论文作者:姜蕊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年11期
论文发表时间:2019/9/11
标签：钢结构论文; 建筑论文; 结构论文; 节点论文; 稳定性论文; 刚度论文; 结构设计论文; 《建筑学研究前沿》2019年11期论文;