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摘要：综合国力的不断增强和建筑行业的快速发展相辅相成，随着国家和人民对建筑行业的要求进一步提高，钢结构作为科学技术水平发展的产物，越来越受到重视。钢结构的广泛应用，让建筑钢结构工程设计也进一步得到提升。钢结构具有材料强度高，塑性韧性好，重量轻，制作简便，施工工期短等特点，近年来在结构上应用越来越广泛。基于此，阐述了建筑钢结构工程设计的方法，对建筑钢结构工程设计及其注意事项进行了探讨分析。
关键词：强度；韧性，设计方法
1 建筑钢结构工程设计的方法
建筑钢结构工程常用的设计方法主要有：
（1）容许应力法。如果将影响结构设计的诸因素取为定值，而用一个凭经验判定的安全系数来考虑设计诸因素变异的影响，衡量结构的安全度，这种方法称为定值法，容许应力法就属于定值法的一种，其设计原则是：其结构计算应力应小于结构构件设计所规定的容许应力。对于结构构件的计算应力要按规定的标准荷载，计算是以一阶弹性理论而得到，是以一个去除材料并大于 1的安全系数的极限应力或是屈服应力而确定的。容许应力主要存在的缺点在于：第一，不能合理的考虑到结构几何的非线性影响；第二，由于容许应力法采用的是单一安全系数，不能反映出荷载变异和抗力的独立性等。（2）半概率法。随着工程技术的发展，定值法开始转向概率设计法，首先考虑荷载和材料强度的不确定性，用概率方法确定它们的取值。不过仍然没有将结构可靠度与概率联系起来，故称为半概率法。半概率法的设计表达式仍可采用容许应力法的设计式，但安全系数是多系数分析决定的。（3）概率极限状态法。极限状态法把结构可靠度和概率联系起来，克服了容许应力法和半概率法所存在的缺陷，这种方法主要是采用荷载分项系数和抗力来替代单一安全系数。目前，极限状态法以是我国最常用的设计方法。其结构由于荷载的作用，可在一定的周期内达到两种极限状态，第一种是正常使用极限状态，第二种是承载能力极限状态。承载能力极限状态所对应的是结构的安全性，主要是指构件的塑性变形、断裂等造成的结构破坏。
2 建筑钢结构工程设计的分析
2.1建筑钢结构详细设计阶段分析。绘制建筑钢结构详图，首先在绘制详图之前，要了解钢结构的组成、构件的表示方法、焊缝的表示方法等。，深化设计步骤：第一步：熟悉钢结构设计详图；第二步是与相关专业沟通；第三步：建立模型并绘制细节。一般情况下，CAD或tek la软件用于详细设计建模。此外，中国建筑科学研究院的PKPM软件也可以深化详细设计。
2.2建筑钢结构工程稳定性设计。钢结构工程设计稳定特性分析。首先，从建筑钢结构工程的整体稳定性来分析，如果要保持钢结构的稳定性，就需要从整体结构入手来分析其稳定性。其次，从钢结构整体刚度和失稳的角度出发，采用折减系数法和临界压力解法进行稳定计算，这两种方法通常用于轴压杆的稳定计算。第三，在弹性稳定计算过程中，不仅要考虑结构的完整性特征，还要考虑结构的二阶分析。这主要是由于柔性结构的大变形会影响结构的内力。在建筑钢结构设计过程中，需要遵循结构的设计原则。当我们了解钢结构的设计原则时，就应该能够区分强度和稳定性问题。强度的关键取决于材料的特性和稳定性问题。
在求解强度问题时，需要找出内阻与外载之间存在的不稳定平衡状态。
2.3建筑钢结构工程设计中不同软件的比较。在进行建筑钢结构详细设计时，应编制构件清单和材料清单，包括初始材料计划、图纸分析后的材料计划。首先介绍了深化设计的方法。使用软件，每种软件都有各自的优缺点。通常，普通门式钢架式轻钢厂房要求速度快，工期紧。使用CAD更方便。CAD具有强大的图形编辑功能，可以多种方式进行二次开发，并可以转换多种图形格式。例如，可以利用excel表格方便计算，加载后导入CAD，方便绘制材料表。CAD最大的缺点是不能准确直观地看到三维模型，这将导致一些不必要的错误，给现场安装带来困难。Tekla和PKPM（stxt）可以直接看到模型，3D建模软件可以自动生成2D处理细节，提供完整的2D图片编辑功能和组件碰撞检查功能，但也有缺点，生成的图纸标签不够清晰，不适合车间工人快速查看，所以图纸调整的时间很多。建模和绘图速度很快，而且花时间在图纸调整上。针对Tekla方法误差小的特点，对大型多层、高层建筑采用了三维建模的详细设计。
3 建筑钢结构工程设计的注意事项
3.1 建筑钢结构工程设计过程中的钢材选择。建筑钢结构工程设计过程中的选材非常重要，主要是因为：（1）我国钢铁工业迅速发展，钢材的种类繁多，要从众多的钢材种类中选出适合某种建筑工程的钢材是有难度的；（2）目前钢结构建筑的种类也在不断增加，不同建筑物对钢结构的强度、变形度、疲劳应力等方面的要求也不一致，因此选择合适的钢材显得至关重要，否则就不能发挥出钢结构建筑的功用。
3.2 判断建筑钢结构的适用性。当前钢结构主要用于跨度和荷载较大、体型复杂的高层建筑中。要求其能够承受较高的温度、方便拆卸、能够承受大幅度的振动、密封严实，因此在钢结构设计之前必须要对这些方面进行全面的分析，考虑所设计的钢结构是否适用、能否满足要求。
3.3 加强对建筑钢结构受力体系以及细部节点的设计。建筑钢结构工程设计方案确定后，需要立即对钢结构的受力体系以及细部节点进行具体的计算和完善。首先基于钢结构受力体系设计而言，当前很多钢结构都是采用的杆系结构，这种结构要求钢材强度大、截面尺寸小；在生产的时候可以在现场组装、构件之间的约束作用小。因此其设计的重点是保证构件节点之间的连接稳固性。其次对于钢结构建筑的细部节点设计来说，钢结构建筑的设计要求细致且设计内容复杂，都需要对细部节点进行严格的设计。
结束语
钢结构具有空间跨度大、造价低、结构性能突出、安装便利等优势，使得钢结构的应用越来越普遍。与混凝土相比，它有自重轻、抗震性能好、工期短和施工方便快捷的优点。随着城市化建设的快速推进，工业化的发展，高层及大型建筑越来越多，使得钢结构应用日益广泛。
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