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摘要：如今，高层建筑数量及规模不断扩张，缓解了城市可开发土地资源供应紧缺的现状。由于高层建筑自体重量较大，对基础结构的承载负荷力也提出了更高的标准要求。而采用钢结构工程设计，可以提升施工效率，压缩投资成本，增大工程综合效益。本文基于建筑钢结构工程设计及其注意事项展开论述。
关键词：建筑钢结构；工程设计；注意事项
引言
钢结构设计是建筑设计的重点内容，也是保障建筑项目稳定性、安全性的关键。通过分析当前钢结构设计的现状问题，从加强设计管理工作、优化设计方案、灵活调整设计内容等角度出发，不仅强调了钢结构设计的价值，提升了钢结构设计效率和质量，还优化了钢结构设计人才资源，保障了钢结构与建筑结构协调性。在这样的环境下，钢结构设计得以优化发展，建筑结构设计的科学性和有效性也进一步提升，对建筑行业发展意义非凡。
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，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。
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。
3钢材建筑结构设计中常见缺陷
3.1地基设计缺陷
通过对钢结构工程的实例分析，大多数钢结构工程往往存在不合理的地基设计缺陷。大多数钢结构建筑基础是根据周围建筑物的基础设计的。因此在地基设计过程中，极易出现地基不合格现象，给房屋带来安全隐患。因此，应在钢结构建筑基础设计过程中仔细调查和分析周围的地质条件，计算出相应的基础设计数据或设计出相应的解决方案来满足施工条件。此外，一些钢结构建筑师为了保证设计效果，一味的模仿国外建筑模型，造成成本浪费和质量问题[3]。过度模仿往往会导致材料与结构不匹配，增加材料采购成本。因此，对国外建筑设计的模仿应结合我国的实际情况进行合理的借鉴。
3.2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。
3.3整体框架结构设计缺陷
总的来说，钢框架的缺陷主要分为承重柱截面高度设计不合理和纵向框架设计不合理两种情况。
一般来说，承重柱高度设计不合理的原因是因为设计师在设计过程中，为方便轴承柱应力的分析，将承重柱的截面高度低于正常的标准，这将导致房子受力误差带来的安全隐患。纵向框架设计不合理也是常见的缺陷之一。在钢结构中，纵向框架与水平框架起着同样的作用，但大多数设计师往往低估了纵向框架的重要性，从而导致了建筑的结构误差，影响了建筑的质量。整体框架结构设计缺陷在设计流程中是较为常见的问题之一，其产生因素除设计师个人技能水平之外，还受到设计软件内部构架的影响，在目前的设计工作中，通常是借助于BIM软件所具有的碰撞检查功能来解决这方面的问题。在各个设计流程完成之后，可以基于软件内置的碰撞功能，分析某些环节所出现的设计不合理现象，进而及时加以更正，从而为后续施工提供科学的指导。
4建筑钢结构工程设计措施
4.1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。
4.2受力设计
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。例如，对于钢结构中不动支座的要求是防止位移，因此对于这部分的支撑能力要求较高，但是对于钢梁架，除了要起到纵向支撑作用，还需要考虑在水平位置防止其发生扭转。钢结构不同部位的受力特点要在设计中体现出来，避免因考虑不足而出现失稳状况。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。
4.3钢结构工程的细节处理
在建筑钢结构工程设计环节，要注重细节设计。细节设计的主要目的是注重建筑钢结构节点数量与节点配置方式的合理性，以及整体结构的安全稳固性。根据不同的结构设计形式，选择对应的连接方式，加强整体结构的协调性，避免钢结构出现节点形变或受力失衡现象，从而影响整体建筑结构的安全性。尤其是螺栓连接处理与构件焊接处理两方面，务必注重连接方式的科学合理性。
结束语
建筑钢结构具有自体重量轻，具有极强的抗震性、抗裂性、抗形变能力，而且其工期短、投资低、质量有保障。也正因如此，建筑钢结构工程受到建筑行业，乃至整个社会的推崇和青睐。
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