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摘要：与混凝土结构相比，钢结构的优势较为明显，其材料性能和力学性能都比较稳定，广泛应用于建筑工程施工中，但是当前，我国建筑结构中钢结构设计还存在一些问题，影响钢结构的发展。如何通过合理的设计而发挥钢结构的优势，从而提高建筑工程施工质量成为专业人士研究的重点，基于此，本文将对建筑钢结构设计进行研究，希望为研究人员提供参考。
关键词：建筑结构设计；钢结构；问题；
引言
作为整体建筑结构的关键部分，在实际的设计过程中，必须对其加以足够的重视，能够在设计过程中针对各种问题进行详细的分析，然后制定合理的设计方案。本文从钢结构的优点为切入点，对钢结构设计中存在的问题进行研究，并提出相关的措施，以期提高钢结构的安全性和稳定性，为建筑整体质量提供保障。
1现代钢结构的优点
1.1重量轻，强度高
钢结构的容重虽然较大，但与其它建筑材料相比，它的强度却高很多，因而当承受的荷载和条件相同时，钢结构要比其它结构轻，在相同荷载情况下，钢结构建筑重量是同等跨度钢筋混凝土重量的三分之一左右，如果采用薄壁型钢屋架的结构重量会更轻。因此，钢结构比钢筋混凝土结构能承受更大的荷载，跨越更大的跨度。
1.2材质均匀，有良好的塑性和韧性
与钢筋混凝土和木材相比，钢材的内部组织均匀，可视为各向同性材料，钢材的弹性模量大，具有良好的塑性和韧性。这些物理力学性能，最符合目前所采用的计算方法和结构分析中的基本假定，所以钢结构的实际受力情况与结构分析结果最接近，在使用中即安全又可靠。
1.3钢结构工业化程度高，安装便捷，成本较低
钢结构中最明显的优势就是经济性，钢结构的原材料主要是各种类型的钢材，制作简单快捷，组装过程较为灵活，可随意拆卸。如果采用钢构厂内加工制作，可缩短工期降低成本，大大提高了施工效率和效益。
1.4生态环保
钢结构一般在加工厂内制作，包括喷砂除锈，焊接，打磨，油漆涂装，只需运输到现场进行安装，即环保又高效。钢结构建筑有效的节约了能源资源，其自身具有重复利用的价值。
2建筑结构设计中钢结构存在问题分析
2.1钢结构设计质量较差
钢结构一般较钢筋混凝土结构，木结构成本高，设计中即要考虑结构的安全性，又要考虑工程成本，在一定程度上增加了钢结构的设计难度。另外，一些建筑企业在钢结构设计中缺少经验，甚至不具备相应工程的设计资质，就会将部分工程进行分包或外包给其他设计单位来完成，但是如果承接任务的设计单位的资质不满足要求，就会影响钢结构设计质量和效果，给钢结构施工带来诸多问题，甚至会造成结构安全隐患。
2.2盲目借用国外设计方案
我国在钢结构的设计过程中，一般以成本和质量作为首要设计原则。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而在发达国家中，由于具有雄厚的经济实力，往往不需要过多的注重经济方面，在钢结构设计中，很多设计人员盲目借鉴外国设计方案，没有结合我国国情，也没有综合考虑钢结构建设成本问题，导致设计方案不合理，进而影响后续施工，影响工期和工程成本。
2.3钢结构的稳定性设计缺乏合理性
目前，钢结构设计中稳定性缺乏合理性，其主要原因是设计人员缺乏设计经验。再加上现代社会中各种新型材料不断涌现，增加了钢结构设计的难度，设计人员没有对钢结构的稳定性能进行很好的控制，从而影响建筑钢结构的稳定性。
2.4钢结构节点设计缺乏合理性
在钢结构设计中节点设计也是非常重要的，设计人员要在了解钢结构情况基础上，通过合理选择节点形式把控钢结构整体结构完整性，但是在当前钢结构设计中，经常会出现结构分析模型和设计节点之间存在误差或不符的情况，从而使得整体钢结构受到了严重的影响.
3提高建筑钢结构设计水平措施
3.1创新钢结构设计思路和坚持设计步骤
无论是什么类型的工程设计工作，都必须严格按照相关流程和规定开展，钢结构设计工作也不例外甚至是更有必要，设计人员要严格遵循相关设计流程，规范和标准。下文将具体分析钢结构的形式与布置，钢结构设计，钢结构加工图设计，钢结构抗震措施及设计过程监督。
3.1.1钢结构的形式与布置
钢结构主要有框架、桁架、网架、索膜、轻钢以及塔桅等结构形式。每种形式都有其各自的特点，设计人员要客观的对施工情况和周围环境进行分析，选择合理的结构形式与布置，最终确定最优设计方案。
3.1.2钢结构加工图设计
钢结构设计一般包括两个阶段，第一阶段由具有设计资质的设计单位完成，设计的内容和深度应满足钢结构施工图要求。钢结构设计图纸一般包括设计总说明，设计依据，工程概况，荷载信息，所选用钢材材质等。第二阶段应由具有钢结构专项设计资质的加工制作单位完成。钢结构制作加工图（shop drawing）一般包括： 1）三维建模，检查碰撞；2）钢构件放样，大样节点的细化如螺栓孔大小，连接板，劲板尺寸，构件型号，规格，组装节点和其它构件连接详图；3）构件材质要求，加工精度，工艺流程要求，焊缝质量等级等；4）考虑运输和安装能力确定构件的分段和拼装节点。
3.2以实际为基础进行钢结构设计
虽然我国钢结构起步较晚，但是在进行钢结构设计时，不能盲目借鉴外国设计方案，必须与我国钢结构设计现状相结合，保证钢结构建筑的安全性和稳定性。例如，在钢结构进行设计时要对钢结构受热情况进行分析，在低于250℃的情况下，钢结构塑性较强但抗拉强度较低，在高于250℃的情况下塑性降低，但抗拉强度提升而出现蓝脆现象。温度在500℃时，钢结构强度降低到可能出现塌落现象，会导致很严重的事故和损失。因此，设计人员在进行钢结构设计时，要重视钢结构的防火和隔热设计，结合建筑物的防火等级进行设计，提升钢结构的防火能力。在设计中普遍采用涂防火材料的形式进行钢结构表面保护，同时设计中还要考虑火灾疏散需求，确保安全出口和疏散通道的设计具有合理性。
3.3加强钢结构抗震设计
作为一个地震多发的国家，在我国进行建筑结构钢结构设计中，特别是地震区域，必须加强对其抗震性能的设计考虑，确保建筑物的整体安全性和稳定性能。
在钢结构设计过程中，要保证钢结构受力均匀，正确选择各构件之间的连接方式，对于钢结构屋面系统，支撑形式的选择也是影响建筑结构整体抗震性能的关键因素。设计人员必须加以慎重考虑，同时积极的做好抗震的相关预防措施。要合理调整墙体结构和柱子之间的高宽比，保证其具有良好的拉结力和良好的抗震效果。
3.4加强设计中的监督
虽然钢结构具有混凝土结构无可比拟的优势，但是其设计难度较大，因此，在设计前要考察设计单位的资质，查验设计单位是否具有较高的设计水平来开展钢结构设计工作。
结束语
综上所述，建筑行业不断发展，各种大跨度，超高层建筑崛起，钢结构以其自身重量轻、强度高、安装便捷、节能环保等优势广泛应用于这些建筑物中，提高了建筑物的稳定性和安全性。在钢结构建筑建设过程中，钢结构设计作为重点要严格把控，减少其中存在的问题，加强钢结构抗震构造设计，加强设计中的过程监督，为钢结构施工奠定基础。
参考文献
[1]黄伟.钢结构在建筑结构设计中存在的问题浅述[J].绿色环保建材,2017,(03):72.
论文作者:胡和平
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/2/26
标签：钢结构论文; 建筑论文; 结构论文; 节点论文; 设计人员论文; 中钢论文; 形式论文; 《基层建设》2017年第33期论文;