关于建筑钢结构工程设计及其注意事项的探析

杨洪涛

摘    要：建筑行业的飞速发展，使得施工手段越发丰富多元化，与此同时建筑工程项目结构处理方式逐渐增多。钢结构施工处理作为一种较为常见的类型，其在实际应用中不仅提升了建筑项目的整体质量，并且契合了环保理念，具有较为广阔的发展前景。然而，惊喜与难题一同到来，虽然钢结构应用价值较高，但是在设计中如果无法确保方案合理，将产生各种安全隐患，对建筑造成恶劣的影响。故此，强化钢结构工程设计至关重要。

关键词：建筑;钢结构;工程设计;注意事项

1  引言

我国当前的建筑行业不断的发展进步，应用到的建筑施工手段也不断的创新，在建筑工程项目的结构处理方面所使用的施工技术也越来越丰富。钢结构逐渐成为现代建筑的普遍使用型式，充分地表现出了其比较实用的使用价值。对于建筑钢结构工程施工的有效保障，前期的结构设计尤为重要，设计方案要做到合理可靠、安全性高，对建筑施工细节要做到尽善尽美，排除一切建筑安全隐患，提高建筑的综合使用价值。建筑钢结构工程的设计要具有高标准的精确性和规范性。

2  概述建筑钢结构工程设计的几种方法

2.1  建筑钢结构工程设计的极限状态法

对于建筑钢结构工程设计工作的进行，采取极限状态法进行设计处理是比较常用的设计方法。主要的理念是对钢结构的设计进行极限承载状态分析，测试其能够负荷的基本标准，根据结果来进行处理方式和措施的协调，使设计能够具备足够的整体稳定性能。在以前的一些建筑钢结构设计处理中，设计师往往只对单个部分的安全进行考虑和设计，这样设计出的结构缺乏整体的稳定性，很容易在钢结构建设过程中发生建筑安全事故。所以，针对这种情况的时有发生，设计师采用了极限状态法进行整体设计优化，使整个钢结构工程的稳定性得到了保证，提高了施工和使用过程中的安全保证。另外应用极限状态法还能够对钢结构材料中的塑性变形问题和超压发生断裂的问题起到控制规避的作用，避免了施工后期出现超出材料载重能力发生事故的情况，有效的提高了整体安全效果。

2.2  关于容许应力法

容许应力法是钢结构设计定值法中的一种，主要以结构计算应力小于结构构建设计规定容许应力为原则。结构构件计算应力应该以标准荷载为依据，按照一阶弹性理论进行计算，同时以去材料大于1的安全系数极限应力来确定。容许应力存在的缺点有：其一，无法全面考量结构几何的非线性影响;其二，因容许应力以单一安全系数为基础，无法合理反映出荷载变异与抗力独立性。

2.3  塑形设计法

在对建筑钢结构进行工程设计时，塑性设计法也是其中一种较为常见的设计方法。相对于容许应力法而言，能够有效减少材料消耗，对其工程造价进行严格控制，进而确保建筑结构具有更为直观的安全度。在开展具体工作过程中，需要详细分析钢结构材料的相关构成单元，对结构强度和塑性效果进行更高程度的保障，避免结构长期应用过程中出现断裂或缺损等不良现象。

2.4  建筑钢结构工程设计的半概率法

随着工程技术的不断研发和应用，定值法逐渐地演变成为半概率设计法。进行钢结构工程设计时钢结构工程建材的荷载强度和材料韧性强度的不确定性，可采用概率法确定取值。但是在应用中没有将钢结构的可用性和稳固性概率联系起来，所以我们称其为半概率法。其设计表达可以结合容许应力法的设计方式，不过安全性系数数值是要靠多系数分析才能得出结果。

3  建筑钢结构工程设计时需要注意的事项

3.1  加强钢结构设计的适宜性

在设计建筑钢结构的过程中，设计人员应该高度重视钢结构的适宜性，确保设计好的钢结构可以在施工现场进行科学布置，并保证钢结构能够满足建筑物的实际需求。故此，钢结构设计人员应该在设计前期亲自到施工现场进行全面勘察，确保设计工作更加科学化、实用化。

3.2  强化稳定性设计

在建筑施工过程中设计钢结构工程时，需要进一步分析其稳定性特点。在开展具体工作时，首先需要分析整体工程稳定性，如果要确保钢结构具有更高的稳定性，相关工作人员必须从结构整体珍惜稳定性进行深入分析。其次，就钢结构失稳和整体刚度而言，需要科学应用临界压力求解法和折减系数法进行科学有效的稳定计算。随后，在进行弹性稳定计算时，不仅需要确保结构整体性，同时，还需要对其二阶分析进行深入考虑。在具体进行建筑钢结构设计时，必须确保高度遵循结构设计原则，在明确钢结构设计原则之后，还需要传播，能够对其稳定问题和强度进行有效区分。通常情况下，材料特性对其结构强度具有一定程度的决定性影响，而稳定问题，具体是指解决强度问题过程中明确其最佳平衡状体，对钢结构整体稳定性进行更高程度的保障。

3.3  钢结构设计要注重防火功能

当前，建筑火灾事故频频发生，所以建筑钢结构设计应该充分考虑到防火性能这一问题。在进行钢结构设计的过程中，为了提升消防性能，避免消防隐患，设计人员应该不断优化钢结构的防火设计。现阶段，钢结构设计中华较为常见的方法设计主要是从钢材料入手，如选择防火性的钢材料或者在钢材料上涂抹防火涂料，设计人员需要提前在设计方案中便策划出相应的策略。

3.4  要注意建筑钢结构工程设计方案的细节处理

在建筑钢结构工程设计处理时，要做好细节的设计。细节的处理原则是让建筑钢结构中的结构节点能够具備一定的合理性和结构的稳固性。根据不同的结构设计进行连接方式的选择，确保其在使用过程中具备科学的协调性，避免在钢结构节点出现变形或承重失衡等情况的发生，威胁整个建筑的施工安全，尤其是对螺栓连接处理或是焊接的稳固处理等方面，要进行严格的数据分析，以保证连接方式能够较为合理和均衡。

3.5  完善结构布置

对建筑钢结构进行具体设计过程中，合理布置建筑结构进其中极为重要的一项内容，在进行建筑结构布置，相关工作人员必须基于钢监控工程需求及其设计方案，通过科学控制结构布置，确保建筑施工过程中能够进一步实现钢结构设计目标。与此同时，在合理布置建筑结构时，还需要对其结构设计流程进行合理优化，这个能够进一步完善设计方案，对其结构稳定性进行更高程度的保障。基于此，在进行建筑钢结构设计工作过程中，科学完善结构布置具有极其重要的现实意义，必须对其加强重视。

3.6  改进钢材选择

在建筑工程中进行钢结构设计时，钢材择是其中极为重要的一项工作，对其整体工程质量也具有一定程度的决定性影响，如果要确保更高程度的保障设计结果，相关工作人员在具体工作过程中必须确保科学选择钢结构材料。在具体选择钢材时，现场工作人员需要详细分析施工过程中所需相关材料的具体类型，对其各项分数指标进行合理细化，确保材料应用能够更高程度的满足钢结构设计需求。

4  结语

综上所述，在当前的建筑钢结构工程项目中，钢结构设计仍然存在诸多问题有待解决，若想确保钢结构设计能够得到有效落实，建筑部门则应该高度重视钢结构设计的合理性。例如，高度重视钢结构设计的细节问题，防火性能，充分考虑到结构设计参数等因素，从各个层面上确保钢结构设计的质量，保证钢结构的安全性与稳定性，进而提升建筑工程的整体质量。

参考文献：

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