关键词：钢结构；建筑；结构设计
1概述建筑钢结构工程设计的几种方法
1.1关于容许应力法
容许应力法是钢结构设计定值法中的一种，主要以结构计算应力小于结构构建设计规定容许应力为原则。结构构件计算应力应该以标准荷载为依据，按照一阶弹性理论进行计算，同时以去材料大于1的安全系数极限应力来确定。容许应力存在的缺点有：其一，无法全面考量结构几何的非线性影响；其二，因容许应力以单一安全系数为基础，无法合理反映出荷载变异与抗力独立性。
1.2关于极限状态法
极限状态法作为建筑钢结构设计中最为普遍应用的一种方法，主要以钢结构极限承载状态为基础展开分析，在掌握钢结构荷载基本要求的情况下，采取针对性的策略与方法进行应对，确保钢结构设计的稳定性。在过去的钢结构设计处理过程中，设计人员往往过于重视安全系数，导致设计结果虽然经过多次确定，但是仍然不可避免的出现安全事故，严重影响建筑钢结构的稳定性。故此，对于极限状态法的合理应用，可以极大的提升建筑钢结构的适应性，确保钢结构安全性能，进而提升钢结构的规避控制能力，使其能够承受住内部承载能力极限状态，确保钢结构的整体安全。
1.3关于半概率法
工程技术不断创新，定值法逐渐朝向概率设计法发展。在应用概率设计法时，应该充分考虑到材料强度因素与荷载强度的不确定性，然后采取概率发进行取值。但是，在取值过程中并未将结构可靠度与概率进行合理联系，因此这一方法称为半概率法，主要借助于容许应力法的设计形式，但是安全系数取决于多系数分析。
1.4关于塑性设计法
塑性设计法同样是建筑钢结构中较为常见的一种设计方法，主要是以钢结构材料的构成单元为核心展开分析，以便于保证钢结构的预设强度与塑性效果，预防钢结构在后期使用过程中出现缺损或者断裂的材料问题。在采用塑性设计法时，应该全面掌握钢结构工程内部作用力，对钢结构的分配效果进行综合考量，以便于确定钢结构的稳定效果，进而选择最佳的处理方法进行协调处理，有效避免因内部作用力混乱产生的结构问题。
2 探析钢结构结构设计中的常见问题
2.1 对钢结构的防护
金属具有腐蚀性，所以我们必须注意材料的防护性问题，建筑工程师在实际工作中不会考虑材料的防腐蚀能力，而风力，雨水等外部侵蚀会缩短钢结构的使用年限，更会影响整个建筑物的使用。部分钢结构需要被埋在地下，如果对这部分材料的防侵蚀防护不规范，就会严重影响到钢结构的整体效益。
2.2 钢结构存在的稳定性问题
尽管钢有较好的耐火和耐热能力，但它也有一定程度上的稳定性问题。在设计和建造房屋的结构时，工程师会特别注意房屋结构的承载能力，以及在外力的影响下其是否会变形。在设计普通的房屋时，建筑工程师要关注钢结构的稳定性，在建造过程中，钢的切合能力不够会造成不稳定性，严重损失工程资产，甚至会对工作人员造成生命威胁。
2.3钢结构存在的火灾隐患
虽然在建造钢结构时，材料主要选择不易燃烧的钢材，但是当温度达到一定高度时，钢材便会折断开裂，会破坏整体的建筑结构，影响其性能，形成一定的隐患。火灾是钢结构中潜在的危险，因此，在设计钢结构房屋结构时要考虑到防火问题，在使用钢结构做建筑材料时，必须使用辅助材料提高钢结构的耐火能力。
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2.4从业人员的自身素质问题
由于部分工程师的个人素质不高，没有在设计时精准地预测和估算，使整体的动工过程中出现差错。部分素质较差的施工人员在修筑过程中偷工减料，是项目变成“豆腐渣”工程。选取钢材时存在问题，为了一己之利而选择价位更低且质量较差的材料，会影响整个工程的质量，问题十分严重。
3钢结构建筑要点分析
3.1搜集各种资料
在设计工作之前，应搜集各种资料，确保设计内容与实际状况相互贴合。①搜集建筑现场环境数据信息与周围环境的数据信息，提供设计的依据与基础内容。②应搜集我国的钢结构设计标准信息与各种规范信息，形成系统化的工作模式。③正确开展设计方法信息与措施信息，积极借鉴成功的设计经验与方式方法，并编制出适合应用在建筑项目中的设计计划。④做好实地勘查工作，明确建筑结构的每个部分、区域的钢材使用特点与要求，建立出相互对应的工作体系与机制，全面增强每项工作的效果，将先进的钢材应用在实际工作中。
3.2明确设计体系内容
在钢结构实际设计的工作中，必须要明确具体的设计体系内容，系统化的完成纵向类型、横向类型的结构设计任务。在纵向类型的设计工作中，应明确具体材料组成特点与规律，例如：明确桁架系统、制动梁系统、支架系统与压力框系统中钢材的应用特点与需求，从外观美感方面与内在性能方面考虑问题，增强整体设计工作水平。与此同时，在设计工作中还需全面考虑到经济跨度以及株间距等等，降低跨度成本与安装成本；而在横向类型相关系统设计工作中，应分析建筑综合性的特点与标准，明确具体的应力、刚度标准，合理的选择原材料，保证建筑系统的性能。
3.3结合建筑稳定性的要求进行设计
一般情况下，在建筑区域的钢结构设计领域中，应根据稳定性要求，完善相关的钢结构使用类型，预防稳定性缺陷诱发的安全事故问题。为更好的开展稳定性的设计活动，应在项目领域中正确开展安全管理与质量管理工作，详细的分析钢结构的稳定性特点，明确具体的标准要求。一般情况下，如果钢结构的稳定性很低，强度很小，刚度不符合标准，很容易诱发破坏性事故，而稳定性以及强度指标相同，也会导致设计工作中存在缺陷，所以，应考虑到稳定性与变形直接联系，钢材的应用会受到内部抵抗力因素与外部荷载因素的影响，出现不稳定的问题，所以要了解不稳定问题的发生原因，保证所有系统的设计均处于平衡的状态，预防快速变形而出现破坏性问题。
3.4 明确结构的形式
在设计工作中应具体的明确出结构形式，保证重点开展设计活动。比如在 2017 年 3 月进行重型厂房的钢结构设计，其跨度在 31m之上，高度为 65m，吨位很大，环境具有很强的腐蚀性特点。根据外形可以将其划分成为锯齿以及矩形两种形状，根号跨度划分可以分成单跨与多跨两种形式，主要设计轻钢类型的厂房。为保证设计工作的水平，在其中设置了上弦类型的横向水平支撑系统，抵抗风荷载，提升横向类型的刚度，此时将相互之间的距离设定为 61m。对于下弦类型的横向水平支撑设计，可以抵抗风荷载，提升刚度，在跨度超过 19m时，可开展水平支撑的设计，提升钢结构的应用水平。而在垂直类型的支撑方面，应保证相邻的结构可以设计成为几何不变类型空间形式，使得中间区域的截面竖向稳定性，在体型框架方面，采用三道垂直支撑结构，跨度超过 31m时，在天窗部位增设一道。
4结语
在建筑结构设计中，对钢结构各种性能的考虑要详尽，对其结构的稳定性进行合理具体的分析，在关注钢结构优势的同时，找出因其耐热能力不强等引起的问题，并提出具体的解决措施，使钢结构的应用更为广泛，让建筑业的发展更为节能化、科学化、美观化。
参考文献：
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[3]黄亮.浅谈土木工程钢结构设计现状[J].江西建材,2017(20):13+21.
论文作者:马超
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷15期
论文发表时间:2019/11/15
标签：钢结构论文; 建筑论文; 稳定性论文; 应力论文; 工作论文; 荷载论文; 结构论文; 《建筑实践》2019年第38卷15期论文;