建筑钢结构工程设计及其注意事项思考

孟帅

枣庄矿业集团信诚设计研究有限责任公司 山东 枣庄 277000

引言

在建筑工程的建设中，不可缺少的结构体系是钢结构，相应的设计直接关系到工程建设的质量。当今社会随着建筑功能的多样，很多建筑都有较大的重量，所以荷载标准很高，因此，在钢结构工程的设计工作中，需要细致严谨，从而提高施工效率、加强建筑的施工质量、提高工程的综合效益。

1 建筑钢结构工程设计概述

1.1 钢结构设计参考依据

对于建设项目而言，如果采用钢结构，其整体结构体系有明确的参考依据。在设计中，应严格按照其结构体系的要求进行，以充分发挥钢结构的优势。从钢结构的整体设计来看，设计师需要保证钢结构设计的科学性，从经济学和物理学的角度看结构，以保证结构整体应力的均匀性，局部的受力稳定，否则会导致钢结构的失稳。由于钢材是钢结构中的主要材料，其价格相对较高，在设计过程中，设计师需要从设计成本的角度来选择钢结构。

1.2 钢结构特性分析

与传统结构相比，钢结构的优点主要体现在以下几个方面：①钢是主体材料，具有均匀性的特点。②钢结构强度高，可以节省其他承重材料，所以整体自重相对较小。③钢结构的塑性和韧性较好。钢是一种相对均匀的材料。在抗压弯应力的作用下，钢结构虽然会产生一定的变形，但其主体结构一般不会发生脆性变形破坏。为了保持钢结构的整体稳定性，需要保证钢结构内部应力的均衡分布。钢结构对荷载适应性强，钢材具有良好的塑性和韧性，即使在强烈振动下，钢结构也能保持其相对完整性。

1.3 结构分析与工程判断

在钢结构设计中，设计师需要根据建筑工程的具体情况做相应的结构分析和工程判断。近年来，随着技术的进步，在钢结构设计中，借助专业的设计分析软件可以完成结构分析和工程判断。为了保证相关软件中数据分析结果的准确性，确保钢结构设计能够最大限度地满足建筑工程的结构稳定要求，相关设计人员需要获取在建工程完整准确的数据和信息。在工程判断中，要考虑周围环境因素和自然地理因素对结构的不利影响，采取必要措施实施结构优化[1]。

2 建筑钢结构工程的设计要点

（1）钢结构工程抗震设计优化。首先要全面了解钢结构各构件之间的关系，明确受力传力体系，设置明确有效的抗侧力系统，这有利于进一步优化工程的稳定设计。钢结构的抗震设计工作需要引起设计人员的高度重视。

另外，在设计钢结构构件的过程中，应根据具体情况进行操作，依据强节点弱构件的原则调整，提高钢结构的抗震性能。需要强调的内容是，钢结构的抗震性能与支撑配置位置和形式密切相关。因此，在钢结构设计过程中，应充分考虑相关因素，尽量减少不利的影响因素，增强抗震能力。其次，在设计上也要强调对于小型构配件连接件的应用性，如：在铆钉的应用中，铆钉的连接将直接影响到整个建筑结构的稳定性，因此，相关人员应根据具体特点选择符合条件和规范的铆钉。

（2）注重细节设计。对于钢结构的设计，既要注重整体设计质量，又要对细部进行控制，并注重细部的管理，使不同的节点都能满足可靠度的要求。根据不同节点应用的连接形式选择，应充分保证其完整性、协调性和合理性。例如：应用螺栓连接，或焊接连接，需要先分析使用要求、外观要求以及结构具体受力情况，然后选择合适的施工形式。

（3）注意结构选型。钢结构设计的关键是结构选型。选型对整个设计工作的有效实施有着直接的决定性影响，因此在设计过程中，相关人员的设计切入点是综合考虑结构的受力关系、地震效应和结构的破坏机理，从而提高结构选型和整体工程结构质量。

（4）控制梁柱的连接节点。以门式刚架为例，根据配置的不同，门式刚架斜梁与主体的连接方式可分为三类：①端板垂直放置：对于端板垂直放置的应用，它更适用于等截面柱。②端板水平放置：适用于竖向荷载起到控制作用，可减小节点设计剪力，柱本身就有较大的荷载。③端板斜放：如果节点弯矩较大，可通过斜放置的方式将受拉连接臂伸出，为螺栓的布置提供了更有利的条件。一般情况下，端板拼接有两种类型，延长和齐平。与两种方法相比，端板采用延伸连接的形式使受力更稳定，端板延伸拼接的方式应用节点更多。在节点板内外均设置加劲肋，可以使受拉翼缘两侧的螺栓得到更均匀的应力，增强抗剪承载力，防止节点板变形[2]。

3 钢结构工程设计中的注意事项

3.1 关注适宜性

在具体的设计过程中，要高度重视结构设计选型的适宜性。在设计中，为保证完成后的工程主体满足建筑的基本使用要求，满足安全要求，设计人员要做到勘察与设计相结合，做到理论数据与实际功能相结合，然后才能做出适宜的建筑。

3.2 钢结构材料的合理选择

为了保证设计成果的高效实施，在设计过程中，还需要注意材料的选择。如果选用的材料不适宜，那么即使设计理论完美，也无法达到理想的效果。钢结构材料具有不同的塑性、韧性、强度等，因此，对于钢结构材料的选择，有必要对材料类型及参数进行详细的比较分析，选择出能够实现设计理论的材料类型，使所选材料能够满足各个地区的钢结构和使用要求。

4 结束语

在建筑特别是高层建筑的施工中，钢结构的施工形式可以使建筑达到大跨度大空间的优势，且钢结构具有安装方便、造价经济实惠等优点，因此在建筑中得到了广泛的推广。随着我国城乡一体化的发展，钢结构的工程越来越多，因此钢结构的设计也要满足建筑的整体要求，因此设计人员必须掌握钢结构的设计重点，为了保证钢结构的质量，必须重视建筑钢结构工程的设计及其注意事项。