建筑钢结构工程设计及其注意事项

建筑钢结构工程设计及其注意事项

陈彬彬 1 赵志铭 2

1. 浙江中良建筑装饰有限公司 浙江杭州 311209

2.杭州铭佳建设有限公司 浙江杭州 311209

摘要：钢结构的稳定性与可靠性相对较高、结构性能好，在建筑工程中的应用有效避免了外力作用对结构产生的不利影响。但是，一些建筑工程项目中，由于有关人员没有遵守相应的设计要点，使得钢结构设计存在诸多的安全隐患，影响了建筑工程结构的稳定性，基于此，本文对建筑钢结构工程设计进行研究，以供参考。

关键词：建筑;钢结构;工程设计

引言

目前，我国钢铁生产持续增长，经济增速不断加快，人们对绿色环保建筑的要求越来越高，因此，钢材料越来越广泛地应用于住宅建筑的主体结构中。众所周知，钢结构住体系在民用建筑中的使用相较于其他结构体系具有独特的优势。钢结构房屋通用系统具有重量轻、布局灵活、工业化、标准化、批量生产、施工周期短等特点。加大对钢结构房屋设计要点分析，提升钢结构房屋使用水平，具有良好的社会效益和经济效益，做好钢结构房屋设计的要点分析，对于钢结构房屋行业整体发展具有良好的促进作用。

1钢结构概述

1.1钢结构的概念

钢结构顾名思义就是以钢材作为结构搭建的主要原材料，通过钢梁、钢板、钢柱等不同的钢制组件，采用焊接、铆接等连接手段进行拼接组装，进行大型建筑物搭建的建筑结构类型。钢结构以各类钢材作为主要材料，与普通混凝土等建筑材料不同，钢材具有重量轻，韧性强等特点，能够承受更大的力，因此在大中型建筑物设计中经常采用钢结构设计。钢结构构造稳定，不易变形，能够为建筑物提供良好的安全稳定性。但是，在某些特殊情况下也有可能出现钢结构失稳的情况，常见的有以下两种情况：一种是过大的压力直接作用在受力平衡点上，造成结构整体受力不均导致失稳。另一种是钢结构构件由于长期使用，导致内部结构发生金属疲劳等问题，内部结构失去支撑作用，导致整体结构失稳。在进行钢结构设计之前，有必要明确这种结构的稳定性特点，才能在设计过程中有的放矢，避免结构弱点，发挥钢结构的优势，使得建筑物中的钢结构发挥更好的作用。

1.2  钢结构的特点分析

钢结构与传统的结构相比，其优势主要体现在以下方面：（1）钢材是主要的材料，这种材质具有均匀性特征。（2）钢结构的强度较高，自重相对较小。（3）钢结构的塑性与韧性相对较好。钢材是一种相对均质的材料，在受到抗压弯应力的作用下，钢材虽然会产生一定的变形情况，但是其主体结构不会被破坏，要保持钢结构的整体稳定性，只需要保障钢结构内部应力的平衡分布即可。钢结构对荷载的适应性较强，主要得益于钢材良好的塑性与韧性，即使受到强烈的震动，钢结构可以保持其完整性。

2建筑结构设计中钢结构设计的现状问题

2.1缺乏质量保障

在建筑结构设计中，钢结构设计的应用非常广泛，其设计质量影响着建筑项目整体品质。但是，钢结构设计缺乏质量保障是目前建筑设计的难点，而造成这一问题的原因较多，如：设计人员本身能力有限、经验不足、结构细节落实不到位。同时，根据当前建筑市场来看，部分施工单位会将钢结构设计承包出去，导致钢结构设计与建筑整体结构设计脱离，这样不仅会影响钢结构设计的科学性，还无法保障承接单位的设计质量，增加了钢结构设计的不稳定因素。

2.2钢结构失稳

钢结构的失稳包括整体失稳和局部失稳，由于设计过程的复杂性以及施工的不确定性，钢结构失稳破坏的原因可能有多种：设计经验不足导致的设计错误；钢构件制作过程的不完善带来的钢构件的初弯曲，初偏心，残余应力等缺陷；施工中钢构件支撑不够，施工荷载过大；钢构件连接节点的计算模型与实际情况不符导致的构件失稳等。

3建筑钢结构工程设计的注意事项

3.1  合理选择钢材

当前，在我国建筑行业的快速发展过程中，建材市场上的建筑材料种类也逐步增多。在钢结构的设计上，为保障钢结构的设计质量，有关设计人员需要在设计过程中，从设计的质量标准着手，进行钢材的选择。由于我国建材市场上的钢材种类较多，有关设计人员必须充分分析各种钢材的性能，从根本上来保障钢材的应用能够符合钢结构设计的要求。钢结构设计对于钢材各方面的性能要求相对较高，有关设计人员必须做好钢材的选择。在钢结构设计上，必须从建筑工程的总体需求着手，钢材的选择，不仅要考虑结构稳定性与安全性因素，还需要考虑经济性因素，使得所选用的钢材能够符合设计的总体要求。当前，在建筑工程项目中，钢结构的跨度、荷载都相对较大，在高层与超高层建筑、大型建筑中，钢结构的应用相对较多，在钢材的选择上，应尽量选用耐高温、抗震性强的钢材。

3.2加强设计工作的管理

结构设计是建筑工程的重点内容，也是指导建筑项目施工建设的基本依据。因此，在建筑结构设计中，充分考虑客户需求、施工区域等内容，提升结构设计的合理性，才能保障后期建筑施工有序开展。钢结构设计是建筑结构设计的组成部分，其设计内容既要保障与整体结构的协调统一，又要体现钢结构的优质性能，所以需要考虑建筑项目的各个方面，如：设计要求、设计环境等，这样才能保障钢结构设计的质量。同时，为了确保钢结构设计的科学性，建筑单位需要加强设计管理工作，根据钢结构设计有关的规范和标准要求，监督钢结构设计工作开展过程和结果。同时，建筑单位可以利用制度规约等方式，规范设计流程、设计行为，加大对设计人员和设计方案的审核力度，从多个角度检验钢结构设计的科学性。此外，在钢结构设计人员管理中，重视设计人员专业培训工作，加强设计人才资源管理。例如，在日常管理中，鼓励设计人员参与项目设计培训，构建公平竞争的发展平台，激发设计人员的工作积极性。同时，建立健全奖惩制度，将责任落实到个人，端正设计人员的态度和行为，对表现优秀的人员进行奖励，对表现较差的设计人员予以批评教育，这样才能保障钢结构设计工作有序进行。通过这样的方式，不仅可以健全钢结构设计的管理制度，指导钢结构设计工作有序开展，还可以确保钢结构设计符合建设要求，提升钢结构设计的可行性，为后期施工建设奠定坚实的基础。

3.3强化受力设计

钢结构的一个最重要的指标就是其受力水平，在进行设计时，钢结构的承重负载能力为首先考虑的问题。钢结构一般采用T字形或者是L字形设计，这是从结构的稳定性考虑，采用这两种形状可以很好地分散建筑的整体重量，达到平衡支撑的目的。在建筑工程实践中，钢结构是建筑物外围的一种常用结构，对建筑物起到受力支撑作用。在建筑物整体设计中，钢结构的使用尽量遵循对称原则，其目的是让每个钢结构均匀地承受整个建筑物的作用力，防止个别钢结构承受压力过大或过小。除此之外，对钢结构不同部位的受力及稳定性要求也不同。最后，钢结构的具体施工操作也非常重要，现场施工人员必须按照设计图来严格执行，尽量减少施工误差，加强部门间相互配合，严格依据标准进行施工，加强细节管理。

结束语

综上所述，钢结构的稳定性对于建筑整体的安全和使用寿命具有决定性的影响，设计人员在进行钢结构设计的过程中要进行精密计算，综合考虑零部件之间的受力关系，做好钢材防腐处理，最大限度地避免钢结构的短板，发挥钢结构的优势，从而推动建筑设计的不断进步。

参考文献

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