摘要：我国的建筑市场使用的各种钢材，随着钢材产量的大幅度增加，在产量和品种性能上都有了很大的进步。钢结构由于其承载力高、施工速度快、抗震性能好、整体刚度好等优点，逐渐取代了巨大的钢筋混凝土结构。钢结构建筑为工业建筑和住宅基础设施建设提供了重要保障。本文论述了钢结构的特点、所存在的问题和设计要点，为我国建筑钢结构提供一些参考。
关键词：钢结构；工业建筑；住宅基础设施；设计要点
一、引言
作为一种新的施工技术，钢结构只有在钢材质量和施工工艺达到一定高度时才能进行，因此近年来，钢结构施工方案也得到了实施。对钢结构建筑技术的极大的赞誉伴随着其问世而出现。它以其独特的优势，逐渐成为我国建筑业最常用的建筑结构。钢结构施工技术已逐渐成为我国的主要施工方法。因此，目前迫切需要加快新型轻质环保建筑材料的研究和应用，以便更好地实现工业建筑结构设计的安全性、可靠性和经济适用性。创新能力成为结构工程师应当具备的一项关键能力，从而打造出越来越多环保出众的建筑钢结构[1]。
二、钢结构的特点
1、前期工程程度高，降低了工程造价，缩短了工程建设周期。钢结构建筑具有统一标准、模块化协调的特点，从而提高建筑的工程化程度和完善建筑的前期工程。同时，由于钢结构预制，材料加工与安装实现了一体化，因此大大降低了施工成本，加快了施工进度。可缩短工期40%以上，加快房地产开发企业资金周转速度，加快建设进度[2]。
2、符合可持续发展的理念。自从改革开放以来，中国提出了可持续发展的概念和理论。绿色环保逐步成为经济发展的中心，钢结构的特点满足了可持续发展的需要。工业化生产成为钢结构的基本材料的潮流。具备高强度和高效率特征。另外，很强的支撑能力在钢结构中也有体现。更值得一提的是，可以回收利用由钢结构产生的刮削材料，从而循环使用资源。
3、钢结构具有重量轻以及较高的强度和弹性模量的特点。与传统钢筋混凝土结构等其他建筑材
料相比，在相同的受力条件下，可以节省大量的空间和材料，从而建筑结构的使用面积大大增加。还有，重量轻的钢结构更有利于稳定和平衡建筑结构，有力地弱化了地震等外力对建筑物的影响。
4、钢结构建筑工程的一个优点是施工速度快。由于钢结构施工模式一般不涉及到混凝土材料，无需等待这些材料凝结时间，所以能够不间断地施工。钢结构施工的建筑材料均为钢材，只需铆钉等物品合理连接，施工速度快。同时，由于刚才重量轻、抗拉、抗压和抗扭强度高的特点。使得其在施工过程中突出了其优越性。钢结构在中国高层建筑施工过程中普遍采用，已成为主要建筑材料的唯一选择[3]。
三、存在于钢结构设计中的问题
1、违背物理原理
钢有很强的导热性。为了保证建筑物的恒温，必须综合考虑钢结构设计在建筑物的部分。热量不能从建筑物外部转移到内部或通过窗户玻璃。所以，测量建筑物周围吸收的最大热量是非常重要的。为了完善建筑物的保温效果，就要更合理地设置建筑物，从而保证较高的保温效果。
2、钢结构建筑棘手问题
在实际应用过程中，钢结构在建筑行业中的复杂性，会带来许多问题。比如，建筑钢结构中常见的问题之一便是焊接裂纹。当受到高温影响时，裂缝可能出现在建筑物的表面、内部和金属结构，这将对建筑物的质量产生很大的影响。所以，施工人员需要开展调查工作，分析产生裂缝的具体原因。
3、钢结构的可变性
建筑钢结构施工是一项长期的建设工程，钢结构问题将逐渐显现。起初，建筑结构可能有小裂缝。随着工程的进展，会受到外界的极大影响，产生较大的裂缝。如果应力过大，钢结构会产生严重的裂缝，承载力下降。钢结构在长期大压力作用下，会发生变形，从而会严重影响建设工程的施工质量。
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4、创新意识的缺乏
建筑难以向前发展，创新意识的缺失也是导致其出现的重要因素。由于使用人员的不称职，或是为了节省设计所需的财力，一些施工队伍在设计过程中经常忽略“因地制宜”的原则，但在现有的建筑中，生搬硬套，将不该应用到此处的钢结构硬是在此处应用，结果是很多建筑物具有相同的内部结构，没有任何创新。而且，如果当地地理环境不同，应力集中问题可能会由错误的钢结构导致，带来钢结构的应力变形和建筑承载力的下降。根源在于创新意识的缺乏。
四、钢结构设计要点
1、基础设计是建筑结构设计的重点，钢结构设计也不例外。其设计的原则应根据工程，水文地质条件，荷载大小和分布，建筑体形状和功能要求，相邻建筑物基础形式和施工条件等综合的具体实际因索考虑基础设计，并选择科学合理的基础设计方案[4]。
2、建筑结构设计，包括钢结构设计，重点之一是基础设计。应根据水文地质条件、工程、建筑物形状和功能要求、荷载大小和分布设计原则、施工条件和相邻建筑物的地基形式等具体因素考虑地基设计。选择出来合理的基本设计方案。
3、合理的钢材和焊接质量等级的选择。在实际施工过程中，设计人员应当在钢结构设计方案中指出钢和焊缝的质量等级，防止出现钢结构在施工后所出现的严重稳定性问题。还有，所选用的钢材要求具有一定的抗拉强度和延伸率特性，从而保证建筑钢结构的稳定性。基于此，为确保焊接质量达到相关的建设工程施工标准，必须注意焊接接头的处理方法。
4、合理设计钢结构的建筑布局。强调结构布置的合理性，在实际的结构设计工作中，是建筑钢结构设计科学分析的重点之一。设计人员需要严格按照建筑钢结构设计方案中的总体规划和使用要求，强调结构布置的工作措施，从而强调结构布置的合理性，以更快的实现钢结构设计目标。与此同时，建筑钢结构的设计过程经过科学合理地优化，建筑钢结构设计的合理性得到了有效的提高，从而建筑钢结构的稳定性得到了保证。
5、钢结构细节设计的注重。在钢结构设计过程中，设计人员应考虑相关细节，预防在某处设计细节中出现问题。在设计过程中，应考虑对一些小的钢结构部位进行处理，使应力分布均匀，以提高整个建设工程的稳定性。例如，在设计过程中，剪应力、最大挠度、剪应力等细节应充分考虑，在设计过程中，强风、地震等因素还要考虑到，从而最大限度地提高建筑物的稳定性。当建筑物处于恶劣天气时，由于材料的不稳定性，建筑物出现了问题。
6、通过因地制宜的方式加强钢结构性能。因地制宜是指在施工过程中，认识到当地环境的问题，并通过当地环境的问题来确定材料和机械结构的选择。比如，在地质条件稳定的建筑区域，可以直接设置支撑点进行支护；在地质条件不稳定的地方，土地承载力弱，容易坍塌，则采取措施修建支撑面，降低建筑对地面的压力，避免在使用过程中建筑物因地质问题下沉。
7、防腐设计。目前施工中需要考虑的关键问题之一是钢结构的防腐。作为一种金属物质，钢材容易与空气中的氧气发生反应，导致其腐蚀，影响钢结构的性能。因此，在施工过程中，要充分认识腐蚀问题，积极开展钢结构的防腐工作。目前，该领域的主要工作是使用抗氧化涂层，以保证钢与外界的直接接触较少，从而减少腐蚀的危害。
五、结束语
目前，我国建筑中，钢结构的利用率越来越高。钢结构建筑作为绿色建筑，被列为重点推广项目。随着人们的生活水平的提升，钢结构建筑的设计被赋予了更高的要求。所以，建筑发展的必然趋势是加快新型轻质环保建材的研究与应用。对于设计人员来说，创新能力应更好地发挥出来，创造出越来越多绿色优质的钢结构建筑。
参考文献：（References）：
[1]唐小锋.建筑钢结构的设计与安装[J].科学技术创新，2018（36）：117-118.
[2]宋鹏飞.建筑工程钢结构设计方法及要点[J].建材与装饰，2018（24）：100.
[3]郝鹏.建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点探析[J].山西建筑，2017，43（33）：34-35.
[4]赵文东.建筑钢结构设计要点分析[J].中国标准化，2018（22）：53-54.
论文作者:王浩1,代其磊1,刘旺2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/6
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