建筑鋼結構工程設計及其注意事項思考

孟帥

棗莊礦業集團信誠設計研究有限責任公司 山東 棗莊 277000

引言

在建筑工程的建設中，不可缺少的結構體系是鋼結構，相應的設計直接關系到工程建設的質量。當今社會隨著建筑功能的多樣，很多建筑都有較大的重量，所以荷載標準很高，因此，在鋼結構工程的設計工作中，需要細致嚴謹，從而提高施工效率、加強建筑的施工質量、提高工程的綜合效益。

1 建筑鋼結構工程設計概述

1.1 鋼結構設計參考依據

對于建設項目而言，如果采用鋼結構，其整體結構體系有明確的參考依據。在設計中，應嚴格按照其結構體系的要求進行，以充分發揮鋼結構的優勢。從鋼結構的整體設計來看，設計師需要保證鋼結構設計的科學性，從經濟學和物理學的角度看結構，以保證結構整體應力的均勻性，局部的受力穩定，否則會導致鋼結構的失穩。由于鋼材是鋼結構中的主要材料，其價格相對較高，在設計過程中，設計師需要從設計成本的角度來選擇鋼結構。

1.2 鋼結構特性分析

與傳統結構相比，鋼結構的優點主要體現在以下幾個方面：①鋼是主體材料，具有均勻性的特點。②鋼結構強度高，可以節省其他承重材料，所以整體自重相對較小。③鋼結構的塑性和韌性較好。鋼是一種相對均勻的材料。在抗壓彎應力的作用下，鋼結構雖然會產生一定的變形，但其主體結構一般不會發生脆性變形破壞。為了保持鋼結構的整體穩定性，需要保證鋼結構內部應力的均衡分布。鋼結構對荷載適應性強，鋼材具有良好的塑性和韌性，即使在強烈振動下，鋼結構也能保持其相對完整性。

1.3 結構分析與工程判斷

在鋼結構設計中，設計師需要根據建筑工程的具體情況做相應的結構分析和工程判斷。近年來，隨著技術的進步，在鋼結構設計中，借助專業的設計分析軟件可以完成結構分析和工程判斷。為了保證相關軟件中數據分析結果的準確性，確保鋼結構設計能夠最大限度地滿足建筑工程的結構穩定要求，相關設計人員需要獲取在建工程完整準確的數據和信息。在工程判斷中，要考慮周圍環境因素和自然地理因素對結構的不利影響，采取必要措施實施結構優化[1]。

2 建筑鋼結構工程的設計要點

（1）鋼結構工程抗震設計優化。首先要全面了解鋼結構各構件之間的關系，明確受力傳力體系，設置明確有效的抗側力系統，這有利于進一步優化工程的穩定設計。鋼結構的抗震設計工作需要引起設計人員的高度重視。

另外，在設計鋼結構構件的過程中，應根據具體情況進行操作，依據強節點弱構件的原則調整，提高鋼結構的抗震性能。需要強調的內容是，鋼結構的抗震性能與支撐配置位置和形式密切相關。因此，在鋼結構設計過程中，應充分考慮相關因素，盡量減少不利的影響因素，增強抗震能力。其次，在設計上也要強調對于小型構配件連接件的應用性，如：在鉚釘的應用中，鉚釘的連接將直接影響到整個建筑結構的穩定性，因此，相關人員應根據具體特點選擇符合條件和規范的鉚釘。

（2）注重細節設計。對于鋼結構的設計，既要注重整體設計質量，又要對細部進行控制，并注重細部的管理，使不同的節點都能滿足可靠度的要求。根據不同節點應用的連接形式選擇，應充分保證其完整性、協調性和合理性。例如：應用螺栓連接，或焊接連接，需要先分析使用要求、外觀要求以及結構具體受力情況，然后選擇合適的施工形式。

（3）注意結構選型。鋼結構設計的關鍵是結構選型。選型對整個設計工作的有效實施有著直接的決定性影響，因此在設計過程中，相關人員的設計切入點是綜合考慮結構的受力關系、地震效應和結構的破壞機理，從而提高結構選型和整體工程結構質量。

（4）控制梁柱的連接節點。以門式剛架為例，根據配置的不同，門式剛架斜梁與主體的連接方式可分為三類：①端板垂直放置：對于端板垂直放置的應用，它更適用于等截面柱。②端板水平放置：適用于豎向荷載起到控制作用，可減小節點設計剪力，柱本身就有較大的荷載。③端板斜放：如果節點彎矩較大，可通過斜放置的方式將受拉連接臂伸出，為螺栓的布置提供了更有利的條件。一般情況下，端板拼接有兩種類型，延長和齊平。與兩種方法相比，端板采用延伸連接的形式使受力更穩定，端板延伸拼接的方式應用節點更多。在節點板內外均設置加勁肋，可以使受拉翼緣兩側的螺栓得到更均勻的應力，增強抗剪承載力，防止節點板變形[2]。

3 鋼結構工程設計中的注意事項

3.1 關注適宜性

在具體的設計過程中，要高度重視結構設計選型的適宜性。在設計中，為保證完成后的工程主體滿足建筑的基本使用要求，滿足安全要求，設計人員要做到勘察與設計相結合，做到理論數據與實際功能相結合，然后才能做出適宜的建筑。

3.2 鋼結構材料的合理選擇

為了保證設計成果的高效實施，在設計過程中，還需要注意材料的選擇。如果選用的材料不適宜，那么即使設計理論完美，也無法達到理想的效果。鋼結構材料具有不同的塑性、韌性、強度等，因此，對于鋼結構材料的選擇，有必要對材料類型及參數進行詳細的比較分析，選擇出能夠實現設計理論的材料類型，使所選材料能夠滿足各個地區的鋼結構和使用要求。

4 結束語

在建筑特別是高層建筑的施工中，鋼結構的施工形式可以使建筑達到大跨度大空間的優勢，且鋼結構具有安裝方便、造價經濟實惠等優點，因此在建筑中得到了廣泛的推廣。隨著我國城鄉一體化的發展，鋼結構的工程越來越多，因此鋼結構的設計也要滿足建筑的整體要求，因此設計人員必須掌握鋼結構的設計重點，為了保證鋼結構的質量，必須重視建筑鋼結構工程的設計及其注意事項。