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摘要：随着城市化进程的逐渐加快，建筑行业快速发展，结构设计成为项目管理的关键。其中钢结构设计的专业水平会直接影响建筑主体结构的稳定性。进而影响整个建筑的质量。当前，钢结构在建筑行业的应用非常广泛，这是由于它强度高、制作相对简单、工期短等优势，但由于钢结构设计的过程中仍有很多不足，需要不断的改进、完善钢结构设计。本文对建筑钢结构工程设计及其注意事项，以期能够为钢结构设计的优化提供一些参考与借鉴。
关键词：建筑钢结构；工程设计；注意事项
引言
钢结构拥有着砖混结构和混凝土结构在建筑上的应用优势，这主要和上文所描述的它独特的特征决定的。钢结构的较轻的自重，良好的延性使得建筑物拥有着良好的抗震性，这是因为地震力效应在建筑质量较小的情况下会变得相应小一些，地震效应还会因为延性的良好性一定程度上收到缓冲。除此之外，在传统的建造中想要建造较大开间就需要较为大跨度和复杂的结构，而如今有了轻质高强的钢结构，在创造开放式住宅的时候就更为方便了。
1 建筑钢结构工程设计概述
1.1 结构布置的依据
进行钢结构设计的时候需要遵循的角度有很多，在这诸多的角度中，最重要的两个角度是物理和经济：首先，也是最重要的一点，在运用钢结构的时候应该考虑到成本的投入，站在业主的立场上进行考虑，不能因为钢结构拥有很多的优点就不顾其成本投入，只有符合经济型原则，业主才能更加爽快的接受钢结构；第二，钢结构施工质量是运用钢结构的灵魂与核心所在，使得钢结构的承载力得到最大程度的保障，进行钢结构布局的时候，对于结构的各方面能力进行考虑和分析，保证结构的刚度是均匀的、承载力足够高，考虑到钢结构的最大荷载量，整个钢结构将承载力传递到最基础的部位。
1.2 建筑钢结构的特点
(1)材质比较均匀；(2)强度高，自重轻；(3)塑性和韧性好。钢材在一般的压力的作用下，是不会因超载而引起各种断裂和损害的。要使建筑结构整体的应力变得平衡钢材可以分配建筑内部各局部的作用力，这样就可以使结果只是增加了应变值而己。总体来说使钢材适应荷载的能力比较强，原因是钢材结构的塑性和韧性都是比较好的，这就特别是在强震作用下对于用其它材质结构做建设的建筑物的抗震能力要强很多，都能保持钢材结构较好的整体性。
2 建筑结构设计中钢结构设计的重要性
建筑行业中，钢结构指的是通过对钢板进行焊接、热轧、冷弯等加工使钢板形成需要的钢型。钢结构可以分为轻钢、重钢两种类型，轻钢自重与占用的面积都比较小，广泛应用于跨度小的建筑项目中；重钢的自重比轻钢肯定要重，但与钢筋混凝土比，优势还是很明显的，广泛应用于跨度较大的建筑物中。建筑结构设计的重要组成之一就是钢结构设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆钢结构设计包括将设计规划：钢结构设计蓝图变成实体：钢结构产品的整个演变过程。钢结构设计一方面影响着建筑物的整体质量，进而影响建筑业的发展；另一方面钢结构设计还影响着现代钢结构制造业的发展，所以钢结构设计至关重要。
3 建筑钢结构工程设计的注意事项
3.1 加强设计中的监督机制
和其他的结构存在很大的不同，钢结构设计难度较大，要求较为严格甚至是苛刻，所以在进行钢结构设计之前，必须要全面而深入的考核承包商和设计单位的资质，只有确保其设计水平足够高才允许开展钢结构设计工作。相关部门要协助建筑施工单位做好相应的准备工作，钢结构主要有框架、平面架、网架、索膜、轻钢以及塔桅等结构形式。每个形式都有其各自的特点，工程在选型的时候应该结合具体的情况考虑他们的特点。钢结构的形式虽然比较多，但是其施工并没有固定的标准和规律供参照，因此，设计人员一定要对客观分析建筑施工的实际情况和周边环境，进而综合考量，最终确定最优方案无论是钢结构的施工安装，还是结构构件的制作，都应该得到高度的重视，确保相关单位确实具备相应的资质和水平，在正式开展钢结构设计的时候也要进行全程监督，严禁没有资质的单位承接钢结构设计工作。
3.2 针对钢结构稳定性的策略探讨
在对桁架节点进行设计的过程中，为保证钢结构的整体稳定性，设计人员应该尽可能的减少杆件的偏心距离，并且采用特殊的或者不同强度的材料进行设计，从而满足钢结构设计基本要求和标准。当对建筑结构的节点进行设计时，要保证节点连接具有一定的弯度，同时还要求其具有较好的柔度和刚度。设计人员在选用不动铰支座的时候，是为了尽可能的避免出现位移或者是在平面中产生自由转动的现象，但是无法完全的保证梁结构整体的稳定性。因此，为了保证钢结构的整体的稳定性，不动铰支座在设计的过程中应该尽可能的避免出现扭矩，但是还能够使梁截面出现翘曲并且还能够在平面内进行自由转动。当对多层和高层的框架结构进行设计的过程中，通常是不需要对框架的稳定性进行分析，只需要对框架柱的稳定性进行整体的分析。在进行布置构件的过程中，建筑企业通常不只是需考虑到局部的稳定性要求，且还应考虑到整个钢结构建筑的整体稳定性的要求。现如今，钢结构设计通常是按照原有的平面体系进行节点设计的，因此为了防止结构在平面外出现失稳的状况，设计人员需要严格的按照整体布置的情况对此进行结构设计，从而确保钢结构的稳定性和安全性。
3.3 针对钢结构腐蚀问题的策略探讨
设计工作人员在进行钢结构设计时要全面的考虑钢材的防腐蚀性能。在建筑物的施工过程中，为了保证建筑物外观上的美感，施工人员会对钢结构进行喷铝或者是喷锌，但铝和锌作为化学物质，容易发生化学反应，腐蚀性是很强的，所以在喷抹的过程中会对钢结构造成加速腐蚀的问题。为了避免这一腐蚀问题，应该先对钢结构涂抹一层防腐蚀的保护结构，保护涂料由于电阻大、附着力好，而且致密疏水性强，可以有效的避免腐蚀问题造成的安全事故。
3.4 针对钢结构火灾问题的策略探讨
钢结构的防火灾保护措施主要有:对钢结构进行防火涂料保护、防火板保护、结构内通水冷却、混凝土防火保护等等。为了避免火灾问题，在进行钢结构的设计时，要进行防火设计。而防火设计要综合考虑钢结构的所处部位、防护材料的可靠性、采取防护措施后钢结构增加的重量以及占用的空间大小、施工的难易程度及经济性。通过对这些因素的考虑，设计人员可以选择合理的方法来进行钢结构防火设计。
结束语
随着钢结构的不断发展，结构工程师对于钢结构设计方面的经验也逐渐丰富，但在当今复杂项目设计过程中，需要对规范条文有更充分的理解，切不可盲目追求结构设计的经济性，牺牲结构最基本的稳定性要求。对结构进行屈曲分析，已成为结构稳定性计算中一项非常重要的内容。钢结构既有“强大的”一面，也有“脆弱的”一面，只有保证了结构自身的稳定性，才能尽可能避免因失稳引起的重大工程事故。
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论文作者:陈换利,李高宇
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第15期
论文发表时间:2018/1/9
标签：钢结构论文; 结构论文; 建筑论文; 稳定性论文; 结构设计论文; 过程中论文; 中钢论文; 《建筑科技》2017年第15期论文;