鋼結構工程設計問題的解析

【摘要】鋼結構在工程當中的結構性能非常的好，材料的造價相對來說也低廉，在進行施工的過程當中，效率比較高，能夠對施工的工期起到非常好的控制作用。現階段鋼結構已經成了建筑工程當中主要使用的建筑安裝結構。本篇文章就簡單的論述了鋼結構工程設計具體的方法，對建筑鋼結構工程的設計以及需要注意的問題進行了深入的研究，希望能夠對相關的工作人員提供一定的幫助。

【關鍵詞】鋼結構；鋼結構工程；工程設計

1、鋼結構現狀分析

鋼結構在我們國家有非常長的發展歷史，我們國家的鋼結構建筑實際進行發展主要能夠分成下列幾個階段：在20世紀50年代的時候，以蘇聯156個援助建設的項目作為基礎的建筑設施，鋼結構的建筑發展在那個年代就已經取得了很大的發展；而在60年代的時候我們國家就提出了建筑行業發展一定要做到節約鋼材的基本原則，但是，實際在進行執行的過程當中發生了很多的問題，這就致使鋼結構的建筑實際在進行應用發展的過程帶來了很大的困難；而在80年代的沿海城市就經濟廣泛的引進了輕鋼建筑，而這一階段我們國家也迎來了第一次大的階段性的提高。雖然我們國家的鋼材產量非常的大，，建筑用鋼總量約占鋼產量的20%-25%，發達國家會占到30%以上，而實際用在鋼結構建筑中的用鋼量則只有10%，所以我們國家與發達國家在鋼結構已經鋼結構建筑方面還存在著大的差距。

2、建筑鋼結構工程設計的分析

2.1對建筑鋼結構設計的步驟進行分析。

建筑鋼結構的詳圖在進行繪制的時候，在做詳圖前，一定要詳細的進行了解鋼結構的組成內容、構件實際的表示方法以及焊縫的表示方法等相關的信息，不斷的研究實際進行設計的步驟：第一步，一定要熟悉鋼結構設計的詳圖；第二步，與相關的專業不斷的進行溝通；最后就是繪制詳圖。

2.2建筑鋼結構工程穩定性方面的設計工作。

首先，要根據建筑鋼結構的工程對于設計穩定性的特點進行相關的分析。一定要從建筑鋼結構的整體穩定性來仔細的進行分析，如果想要有效的確保鋼結構的穩定性，一定要從結構的整體來進行出發，來分析實際的穩定問題。第二點，從鋼結構整體的剛度以及失穩的方面而言，一定要選擇現階段比較規范的折減系數法以及臨界壓力求解法來更好的進行穩定計算，對軸心壓桿實際的穩定問題進行計算的過程當中，一般情況都是選擇這兩種方法。在進行設計建筑鋼結構的過程當中，一定要按照結構當中的設計基礎原則，詳細的了解鋼結構設計原則的時候，一定要能夠準確的區分強度和穩定性的問題，強度關主要是取決于材料本身。

2.3建筑鋼結構工程在進行設計的過程當中使用不同軟件之間的進行比較。

建筑鋼結構的詳圖在進行設計的時候，一定要進行編制構件表以及相關的材料表，主要就是包含了從最初的提材料計劃就開始，一直到拿到圖紙之后進行分析，再進行制定材料的計劃。對鋼結構進行深化設計的手段，大部分都是選擇軟件來進行處理，不同的軟件有各自的優缺點。一般情況下都是選擇CAD來進行工作做，CAD的優點在于較為快捷和方便，而且有非常強大的圖形編輯能力，能夠采用不同的方式進行開發，能夠多種圖形格式進行轉換。而CAD的缺點就是無法準確的直觀地看到3D的模型，這就導致了一些錯誤的發生，包括節點不準確，構件不準確等等，致使工地實際進行安裝的難度有一定的增加。如果采用TEK-LA軟件來進行建模，就能直觀地看到3D模型，能夠通過軟件直接生成節點圖以及構件詳圖，給下料及安裝過程提供可靠的依據，但缺點就是操作相對復雜，文件格式單一，還需要實現和CAD之間的轉換。

3、鋼結構工程的樓板設計

樓板在整個鋼結構工程進行設計的過程當中占據非常重要的一個部分，它主要的作用就是能夠承載豎向荷載并且有效的進行傳遞給框架體系，把水平力進行傳遞到柱上，對確保整個鋼結構工程實際的承載力起到了非常重要的作用。另外，樓板實際的強度以及整體性也直接關系到鋼結構工程建筑的承載力。現階段，人們對于居住環境方面的需要越來越高，特別是對隔音的效果的要求。在對樓板進行設計的時候，能夠選擇鋼板組合樓板的方法來有效地避免不隔音的問題。現階段的建筑都需要具備一定的抗震能力，如果是在地震帶地區進行建筑的時候，實際抗震能力方面的要求就會更加的高。

4、鋼結構工程的抗震設計

鋼結構工程的抗震設計主要都包含了下列三個方面的內容。第一點，設計反應譜的問題。第二點，彈塑性的地震反應來進行計算的問題。現階段我們國家還沒有高層的鋼結構彈塑性地震反應計算的相關設備，要從國外進行采購，這不但大大的增加了設計的成本，而且使用的軟件也并不能夠完全符合我們國家的實際情況；第三點，鋼結構搞垮設計的問題。現階段還沒有對這一問題進行相關的研究，這對我們國家這種多地震的國家來說是非常不好的。鋼結構工程的研究還處在剛發展的階段，所以，一定要有效的解決鋼砼結構整垮設計的問題，一定要不斷的完善抗震設計的原則以及實際的指標。

5、鋼結構工程的結構節點和支撐結構

結構節點與支撐結構的設計包含了整個工程建筑的各個方面。因此，在進行設計結構節點以及支撐結構的時候，一定要重點關注構件的連接有些工程的建筑非常高，所以就需要用到高空焊接等的技術，而且工程所使用的鋼結構接頭數量非常多、采用的桿件也比較多，這就需要在深化設計的過程中，準確的把握節點和構件的，才能在施工和安裝的過程中更加準確。

結語：

鋼結構與混凝土進行比較，主要的優點就是：自重更輕、抗震性能更好、工期短以及施工較為便捷。隨著城市化建設不斷的加快，工業化飛速的發展，高層以及大型的建筑越來越多，鋼結構的應用越來越廣泛，這就要求鋼結構設計人員不斷提高設計水平和準確度，才能促進整個行業的發展。

參考文獻：

[1]榮燈.鋼結構工程工程管理研究[J].中國石油和化工標準與質量，2012，（14）：204.

[2]楊志強，賈樹森，韓詰茹.鋼結構住宅設計中存在問題的分析[J].河北冶金，2011，（1）：48-49.

[3]龐赫，汪旭.鋼結構住宅建筑設計探討[J].住宅與房地產，2016，（18）：49.

[4]姚剛.鋼結構工程主承建施工進度控制研究[J].四川建筑科學研究，2002，（2）：71-74.