孙铃铃
中国建筑第二工程局有限公司华东公司 上海市 200135
摘要:在建筑行业的快速发展中，高层建筑建设规模在不断扩大，钢结构在高层建筑工程项目建设中得到了广泛应用，其具有抗震性强、稳定性高、室内空间大等优势。但是，在新时期的高层建筑工程项目建设中，钢结构设计中仍存在一系列问题，相关技术人员需要不断调整并规范钢结构的使用情况，实行有效的措施对其进行优化。基于此，文章介绍了高层建筑钢结构设计现状，结合实例分析了高层建筑钢结构设计的关键问题，总结了优化对策。
关键词:建筑；钢结构设计；关键问题；对策
引言
在现代化社会的快速发展中，我国钢产量日益增长，在国家产业政策的调整下，钢结构在建筑工程项目建设中得到了广泛应用，很多地区的高层建筑建设规模不断扩大，如办公商务楼、大型展馆、会展中心、体育场等。在社会经济的快速发展中，受我国生产工艺和技术水平的影响，高层建筑钢结构设计中仍存在一系列问题。因此，相关部门需要深入分析高层建筑钢结构中存在的问题，研究了高层建筑钢结构设计的优化措施。
1 钢结构简介
1.1钢结构的概念
目前，钢结构作为建筑工程中主要的建筑结构类型，它具备刚性强、强度硬、不易变形的优点，因此被应用在大型建筑和承载力要求较高的工程中，这种钢结构与工程力学的假设要求更加贴近，它在实际使用中不仅韧性较好，而且具备承受较大载荷的能力。而如果在建筑工程中，想要使得建设工期和建设质量得到提高，那么钢结构的质量就非常关键，因此，必须在钢结构的生产中，确保生产设备具备较高的精密性和密闭性，这样才能确保钢结构的强度和质量满足建筑要求。
2 建筑钢结构设计存在的问题
2.1质量问题比较多
在建筑钢结构设计的过程中，设计的成本相对来说比较高，同时受到各个方面的影响，导致钢结构的设计会容易遇到一定的问题，许多设计院对于钢结构的设计都不愿意接受。这样就会导致设计单位把钢结构设计工作对外承包，但是承保公司缺乏相关经验，相关专业能力不够强，导致钢结构设计工作不够科学，影响建筑施工。钢结构建筑设计在我国容易出现问题，与缺乏完善的监督机制和法律机制也有着一定的联系。
2.2设计方案不够合理
在建筑钢结构的设计过程中，容易出现资金匮乏等一系列的问题，这会引发诸多问题，比如在一定程度上不能达到建筑钢结构设计的深度，导致钢结构设计出来以后不能满足原来设计所做的要求。因为承接单位不能提供相应的资金供给，设计人员不能有充分的资金和精力去投入到钢结构设计中，使建筑钢结构经常出现设计出的产品不能满足原来设计要求，不能如期完成建筑刚设计产品等一系列的问题。在建筑工程施工过程中，设计钢结构方案的时候，应该考虑到经济效益的问题。相比较国内，国外因为有强大的经济实力作为支撑，所以在设计的时候，更多的考虑到的是量问题，经济效益会放在其次。此外，我国存在着设计人员照抄国外的设计方案，但是由于设计方案与我国的实际情况存在着差异，导致方案的合理性大大降低，严重影响了建筑工程施工，人们的生活和生产活动缺乏必要的安全保障。
2.3设计人员设计能力和水平有待提升
当前，在我国建筑工程钢结构设计工作中，相关人员的设计水准参差不齐，施工人员的专业素质有待提升，并且，相对于民用建筑钢结构的发展来说具有比较大的差距。对于建筑钢结构设计工作来说，设计人员的专业素质对于钢结构对于建筑的适用性有着非常重要的影响，对于建筑设计的水平和使用的安全性能以及使用性能有着非常重要的影响。
但是，由于一些没有掌握专业技术的不够专业的人员参与到钢结构的设计工作中，直接导致设计工作科学性不足，建筑钢结构安全性能得不到保证。针对这样的情况，应该努力做好各个方面的工作，针对实际存在的问题，找到有针对性的解决方案，切实保证相关工作更加有效的开展。
3 建筑结构设计中钢结构的设计策略
3.1对钢结构进行加固设计
在对钢结构进行加固设计时，必须将钢结构的载荷、承载能力和节点性质都考虑在内，并不断对其他钢构件的承载能力进行调整改进。另外，有必要不断加大整个钢结构受力的最大值，同时将空间钢结构的协同性质充分考虑在内，做好钢结构的加固设计，增强整个钢结构的强度，并按照规定对强度进行测试检查。如果想要钢结构的刚度得到增加，可以通过增加支撑点或自振频率等，来提高整个钢结构的刚度和负载能力，从而使得钢结构的稳定性得到提升。而在排架结构中，可以通过加大特定列柱的刚度，来使整个钢结构的水平抵抗力满足实际需求，并提高钢结构的总体刚度。
3.2构件及节点设计
为了优化钢结构的设计，有必要优化构件的截面，以降低钢结构的设计成本；对于复杂性较高的钢结构，必须严格对每个组件的截面进行验算，尤其是节点模块的设计，这是钢结构设计中非常重要的工作。在此过程中，需要分析等强设计和实际应力问题。在设计中做好焊接，梁腹板和翼缘等板块的设计工作。[5]在进行节点施工时，必须对焊接现场进行严格的检查，并严格按照相关要求对螺栓进行安装紧固，使得每项安装工作可以有序进行。
3.3防腐设计
在钢结构的设计中，耐腐蚀性是设计师关注的重点。因此，设计师在对钢结构进行设计时，必须针对施工现场的环境采取相应的措施，防止钢结构发生腐蚀。为了降低钢结构发生腐蚀的机率，可以通过在钢结构上施加耐腐蚀能力较强的材料或者涂层，从而提高钢结构的防腐能力。目前，常用的防腐材料是防锈漆，而防锈漆具体的使用量是根据实际的建筑施工情况来定；另外，根据防腐设计的维保方式选择半永久或者永久性的涂装方式。
3.4防火设计要点
防火设计也是钢结构建筑中的设计重点，因此，在材料的选择上，必须使用防火耐火性较高的材料。目前，在建筑项目中，必须根据建筑的防火要求以及等级来选择相应的防火材料。在选择材料时，由于涂层较厚、粘性较高的材料，它的防火、耐火性能比较好，因此是非常不错的选择。但在钢结构阻燃材料的选择中，如果较厚的材料无法达到阻燃标准，则可以在此阶段选择相对薄一点的耐火材料，特别是要对吊顶材料做好阻燃和防锈处理。在钢结构防火设计中，防火标准和防护等级作为重要的参考标准，它可以最大限度提高钢结构的防火水平。另外，钢结构的设计应以稳定对称为主，尽量在设计中避免结构扭曲，通过上下贯通的方法使得钢结构的稳定性和连贯性得到保障。在钢结构设计中，使用L形或T形的设计方式，可以确保钢结构的作用完全发挥出来，钢结构的位置如果是在结构外围，则可以使得建筑物的抗扭曲能力和抗变形能力达到最佳。
结束语
总体而言，在建筑工程中钢结构占有非常重要的位置，它的稳定性和强度直接关系着建筑项目的整体质量。因此，相关企业必须在建筑工程的建设中，不断优化钢结构的设计方案，并加大对钢结构的设计力度，从而使得钢结构设计的稳定性以及质量得到提高。
参考文献：
[1]吴桂昌.高层建筑钢结构工程质量控制研究[J].工程建设与设计,2019,406(8):232-233.
[2]李娜，建筑钢结构稳定性设计探讨[J]，四川水泥，2017（1）：87+143.
[3]邢悦贤.钢结构设计及施工图问题探析[J].工程技术研究,2018,(1):217-218.
[4]贾树军.建筑钢结构工程设计及其注意事项[J].住宅与房地产,2017,(3):98.