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摘要：在建筑工程中，由于钢结构具有稳定性好、使用时间长等特点被广泛应用。目前，钢结构失稳的事件越来越多，其不仅会影响整个工程质量，严重还会威胁人民的生命财产安全，因此，对刚结构出现的问题要及时进行解决，在钢结构设计时，设计人员要认识到建筑设计的重要性，充分考虑结构设计中出现的一系列问题，从而制定有效的解决措施来保证建筑结构设计的整体效果。本文主要对建筑结构设计中钢结构设计相关问题进行分析，以供参考。
关键词：建筑结构；钢结构设计；重要性；策略
一、钢结构的主要概述
经济的发展带动了建筑业的快速发展，钢结构在建筑结构中的应用越来越多。钢结构是利用一系列方法加工形成的钢型，例如利用钢板进行焊接热轧等方法使其成为钢型。钢结构有两种不同的类型，其中一种是轻钢结构，另外一种是重钢结构。在跨度较小的建筑结构中一般使用的是轻钢结构，主要原因在于轻钢结构的占用面积相对较小，还有就是轻钢结构的自重比较轻。应用领域主要是货场、仓库和体育馆等。在跨度较大的建筑结构中使用的钢结构是重钢结构。对于钢筋混泥土而言，无论是重钢结构还是轻钢结构，在施工条件一样的情况下，钢筋混泥土结构往往比钢结构重几倍。这就使得钢结构在建筑结构众多领域的应用取代了钢筋混泥土结构，虽然其应用比较广泛，但是在施工过程中仍然出现了较多的问题。
二、建筑结构设计中钢结构设计中主要存在的问题
1、引起钢结构事故的主要原因
是由于钢结构失稳而导致的。一般情况下，钢结构失稳类型具体分为两个方面，一方面是局部失稳，另一方面则是整体失稳。而钢结构整体失稳基本都是由局部失稳间接造成的，尤其是当受弯部位的尺寸大小超过合理范围时，就很容易出现失稳的现象。并且，钢结构失稳常常会受到很多方面因素的影响，其中，最突出的一点问题就是，设计人员在对建筑钢结构进行设计时，并没有充分考虑到支撑作用的重要性，这也是导致整体失稳的常见因素之一。而局部失稳具体是指当钢结构的吊装位置不同时，网架、桁架中的杆件受力性将会发生改变，近而发生失稳情况。可以说，只要有钢结构的存在，势必就会有一定的失稳风险。所以，无论是设计者，还是施工人员，都必须告诉重视这一问题，并充分做好一切防范保护措施，以此来保障建筑工程项目的建设质量。
2、腐蚀一直被认为是钢结构的慢性病。钢材的抗腐蚀性能较差，尤其是处于湿度较大、有侵蚀性介质的环境中，会较快地生锈腐蚀，削弱了构件的承载力。我国在一次钢筋混凝土屋架、木屋架、钢木屋架和钢屋架等的事故统计中发现，钢屋架出现倒塌事故占的比例非常大，而由于腐蚀并缺乏维修的原因占比重很大。
3、钢材性能随温度升降而变化，耐温性较差，当温度达到430-540℃之间时，钢材的屈服点、抗拉强度和弹性模量将急剧下降，失去承载能力。用耐火材料对钢结构进行必要的维护，是钢结构研究的一个重要课原地垂直塌落，形成“扁饼”效应。这起震惊世界的事故，其直接原因是火灾。建筑物的耐火能力取决于建筑构件耐火性能的好坏，在火灾发生时其承载能力应能延续一定时间，使人们能安全疏散、抢救物资和扑灭火灾。
三、建筑结构设计中钢结构设计的策略
1、建筑钢结构设计的思路和步骤
为了能够使钢结构的设计更具有科学性，设计人员就应该严格按照既定的设计方案进行操作，而且要注意将不同环节的细节工作具体落实到位。
1.1钢结构的形式与布置。钢结构主要有框架、平面架、网架、索膜、轻钢等结构形式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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它们的特点。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。
1.2图纸的编制。图纸是建筑施工的蓝本，所以为了确保钢结构施工建设的质量，设计工作人员必须运用科学的设计方法对图纸进行设计，同时要对图纸进行反复的操作性判断，组织专业素质好、工作经验丰富的设计团队进行全体的讨论，最终确定。
2、做好钢结构选型环节工作
选型是布置钢结构，形成建筑外形的关键步骤，在建筑钢结构设计中要根据位置、环境、预算等具体要求，做好钢材选择和钢结构选型，以因地制宜作为基本原则，做到对建筑材料的科学控制，特别对于建筑的特殊部位，如：建筑立面，梁柱结构等位置进行钢结构的合理布设，通过选型的调控提升建筑结构的强度，确保建筑的稳定与安全。
3、做好钢结构界面控制工作
估算构件截面结构布置结束后，需对构件截面作初步估算，主要是粱柱和支撑等的断面形状与尺寸的假定钢梁可选择槽钢、轧制或焊接H型钢截面等估算构件截面的工作内容包括：设定梁柱与支撑断面的大小和形状；根据需求选择钢梁；估算支座与载荷的情况，确定截面的高度；确定翼缘宽度；根据截面高度和翼缘宽度估算板件的厚度。
4、做好钢结构的构件设计
构件是钢结构设计的重点环节，首先要做的是选择材料这一要求虽然是老生长谈的一个问题了，但是要想真正的做到这一点也是非常难的所以，我们要在建筑施工之前建立一套完整的有材料采购到建筑施工一条龙的监督体系，这样就可以在一定程度之上保证共建设计材料的质量问题；其次，我们还要保证施工过程之中的质量问题以及技术问题，尽量使用技术以及经营都比较充足的施工人员去施工，这样在一定程度之上就为建筑的质量问题提供了一份技术保证。
5、做好钢结构节点设计
节点设计是整个设计环节的关键，应该按照传力特点节点分为刚接、铰接与半刚接三种不同的连接方式。焊接的焊缝形式与尺寸都有严格的规定，在焊接过程中必须遵守另外焊条应该与金属连接材料匹配，建筑钢结构连接通常使用高强螺栓，适合选择10.9s强度等级，选择螺栓的类型可以是扭剪类型、连接型全部使用摩擦类型梁腹板对栓孔位置的腹板抗剪净截面实施验算，连接高强承压型螺栓还要对局部孔壁的承压能力进行验算，连接板将梁腹板加厚4mm，进行抗剪净截面验算节点设计还需要考虑的是考虑螺栓的安装、现场焊接等工作空间与吊装构件的具体顺序等。
6、加强设计中的监督机制
由于钢结构设计存在特殊性，所以在进行设计之前需要对承包商和设计单位的设计资质进行审查，检查钢结构的构件质量和相关单位对于钢结构结构制作的能力，还要对施工安装能力进行检查。此外，钢结构设计有热属性，工程主管部门应该加强管理严格进行审查，帮助建筑单位做好一切准备工作。对于房结构的施工安装能力和结构件的制作能力进行监督，保证承包企业严格按照工程建设的相关规定进行施工。只有确保设计安装资质符合规定才能使得钢结构设计符合作业需求。
结束语
综上所述，钢结构设计决定了工业建筑的安全性，所以节点设计的合理性需要充分考虑。此外，在建筑设计中，设计人员还需要不断学习专业知识，提高自身的专业技能，为钢结构设计质量的提高奠定坚实的技术基础。
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[4] 鲁鑫．浅议建筑钢结构设计[J]．中小企业管理与科技，2012，（7）．
论文作者:谢咏玲
论文发表刊物:《基层建设》2015年22期供稿
论文发表时间:2016/3/17
标签：钢结构论文; 建筑论文; 截面论文; 结构论文; 构件论文; 结构设计论文; 中钢论文; 《基层建设》2015年22期供稿论文;