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摘要：近几年，土木工程的发展和进步对于我国经济的发展起到了重要的影响，同时也促进了我国城市化建设的进程。土木工程钢结构施工过程中，钢结构技术是最为广泛应用的，相比于传统的施工技术，钢结构有很多的优势，在土木工程中发挥了重要的作用。在土木工程结构设计中钢结构设计至关重要，土木钢结构的设计必须符合一定的原则，确保所设计的结构合理，安全可靠。本文对土木工程钢结构设计研究进行了探讨。
关键词：土木工程；钢结构；设计；应用
钢结构施工技术是一种较为先进的现代工程施工技术，在现代土木工程中有着非常广泛的应用.随着土木工程的不断发展，钢结构施工技术的进步也必将会对推动经济的发展起到一定的作用。一方面我们要不断地保证整个施工能够顺利地进行，另外一方面也要不断地加强现场的安全管理，并将科学技术不断融入钢结构的施工技术中，这样才能够让我国的钢结构技术的发展迈向一个新台阶。
1钢结构技术主要特点
相比传统的混凝土土木而言，钢结构采用钢板或者型钢代替了混凝土，从而使得土木整体具有更高的强度和更好的抗震性能。几乎所有的构件都可以通过先在工厂进行制作然后现场进行安装，从而大大地缩短了工期。加之钢结构材料本身可以重复进行利用，因而钢结构被誉为最环保的材料之一。目前，钢结构土木已经在高层和超高层的土木上得到了广泛的应用，而且随着运用的工艺变得越来越成熟，在将来势必会逐渐成为主流的土木工艺，钢结构技术势必会成为未来土木发展的方向。
2钢结构设计的重要性
钢结构设计直接关系到土木工程的主体结构质量。钢结构设计过程中，设计师既要对钢结构设计和应用过程中的相关几何要素进行明确的掌握，又要注重在设计过程中，对其进行技术把控。钢结构设计难度比较大，设计师在钢结构设计过程中既要遵循相关图纸相关要求，以设计图为参考，又要结合土木工程的具体设计要求和施工情况，对其进行立体性的构思，最大程度上提高钢结构设计质量，并从根本上保障土木结构设计过程中钢结构的整体性能。钢结构设计过程中，关联性比较大。设计人员要对钢结构设计过程中的相关要素进行明确的了解，又要注重各个环节和构件的设计质量，避免设计不当，对土木工程的安全性和稳定性造成影响，进而影响土木工程后期施工过程中的安全性。钢结构设计过程中，设计师要严格遵循相关设计规范，严格按照相关标准对其构造要求和受力特点进行明确把握，以保障钢结构的整体设计质量。同时，设计人员也要结合土木工程的实际施工诉求，对钢结构的关键部位进行优化设计，从根本上提高钢结构在土木工程中的应用效果，以保障土木工程的整体质量和效益，提高土木企业市场竞争力
3主要的钢结构设计策略
3.1完善钢结构设计方案
想要更好的提升钢结构设计质量，钢结构设计人员在实际工作当中，要不断完善钢结构设计方案，并结合土木工程的实际施工成本，有效优化钢结构设计方案。例如，在防火设计过程中，由于钢结构的防火性能比较差，当火灾温度过高时，很容易出现塑性断裂，降低土木结构的可靠性。因此，钢结构设计人员要根据土木结构特点，综合考虑多种情况，从而保证钢结构设计方案得到妥善实施。通过不断完善钢结构设计方案，能够帮助钢结构设计人员更好的了解钢结构的各项性能，提升钢结构的防火性能。钢结构设计人员可以在钢结构表面涂抹适量的防火涂料，保证钢结构的防火能力得到有效提升。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，与混凝土框架结构相比，钢结构容易发生腐蚀现象，为了有效提升钢结构的防腐能力，在实际施工过程当中，可以在钢结构表层喷涂一层防腐涂料，防止钢结构出现腐蚀现象，有效提升钢结构的安全性能。
3.2做好钢结构抗震设计工作
在进行钢结构抗震设计时，设计人员要根据钢结构的可靠性，有效提升钢结构完整性与安全性。钢结构设计人员可以按照以下流程进行抗震设计：①明确钢结构抗震设计流程，钢结构设计人员要结合土木屋面板与屋架之间的联系，将屋架与屋面板进行有效连接；②结合钢结构的抗震能力，不断优化钢结构抗震设计方案，并选择合理的钢结构支撑方式；③运用科学的抗震措施，保证钢结构设计方案实施过程中出现的问题得到有效解决。通过对钢结构进行科学的抗震设计，不仅能够有效提升钢结构的抗震能力，而且保证钢结构设计方案更加合理。由于土木工程的建设规模比较大，在一定程度上增加钢结构设计难度，设计人员要不断提升自身的钢结构设计能力，从根本上保证钢结构抗震性能得到有效提升。另外，在钢结构稳定型计算过程中，设计人员要结合土木工程结构框架柱的承载能力，选择合理的稳定参数，并构建先进的土木结构模型，结合土木模型的运行情况，提升土木工程中钢结构的稳定性。
3.3钢结构稳定性的策略
要保证钢结构的稳定性，就要在严格按照相关原则标准进行钢结构设计的前提下，从整体的角度考虑钢结构的布置:体系与各组成部分的稳定性。为了避免钢结构出现平面外部失稳的问题，在进行桁架和框架的平面体系设计时，平面结构构件的平面稳定计算要与结构布置保持一致，确保结构布置的背景下增加支撑构件，这样可以有效控制稳定问题。而在进行计算时使用的计算方法参考的简图要与结构计算简图保持一致。在进行框架柱的稳定计算时，框架中各个柱的杆件稳定计算常用力法、稳定参数都是根据特定的简化典型得出或者是假设得出的，所以设计人员要保证所有条件全部符合的情况下应用此计算方法。
3.4支撑的系统设置
为了确保钢结构土木中的空间工作，使钢结构能有效地承受纵向作用力和水平作用力，加强土木钢结构整体的刚度，有效地避免杆件的变形和失稳，需要密切地结合土木结构的具体形式、土木的高度以及振动设备、车间内吊车的设置、长度等来设置支撑系统，其中钢结构土木支撑系统的设置主要包括了屋盖支撑以及柱间支撑系统。钢结构土木支撑系统在设置时需要保证该系统和屋盖支撑布置的协调一致，另外所有温度区都应设置可靠的柱间支撑系统。在设置时特别要注意下柱支撑的位置在决定钢结构的稳定性同时又影响了温度应力的大小，所以尽量选择在温度区的中部设置下柱支撑，此时吊车梁等构件可以随着温度的变化自由地向两端伸缩。当长度大于150米的温度区段，在该温度区需要设置两道下段柱支撑，这个位置尽可能地布置在该温度区段中间三分之一的范围内，两道支撑的中心距离最好不可大于72米，这样可以避免温度应力过大。为了满足安装的要求，纵向地震作用及传递山墙的风力，提高钢结构土木的上部纵向刚度，上段柱支撑除了设有下段柱支撑的柱间布置外，还应布置上段柱支撑在温度区段的两端的柱间。
总而言之，在土木工程结构设计中钢结构设计至关重要，土木钢结构的设计必须符合一定的原则，确保所设计的结构合理，安全可靠。一是所做结构设计应符合土木物的使用要求，有足够的强度、刚度和稳定性，有良好的耐久性；二是所设计结构应尽可能节约钢材，减轻钢结构重量；尽可能缩短制造、安装时间，应便于运输、便于维护，减少成本；三是尽量注意美观，对于外露结构有一定土木美学要求。
参考文献
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[4]殷祥.钢结构在建筑结构设计中存在的问题分析[J].建材与装饰.2017(04)
论文作者:王忱
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期
论文发表时间:2019/4/8
标签：钢结构论文; 土木论文; 土木工程论文; 过程中论文; 结构论文; 设计人员论文; 结构设计论文; 《建筑学研究前沿》2018年第34期论文;