陈泉锦
广西荣泰建筑设计有限责任公司, 广西 柳州 545000
摘要：近年来，经济快速发展，社会不断进步，在建筑结构设计时，科学合理地应用钢结构设计方案，极大地提升了建筑行业的整体水平，为建筑结构设计提供了更多的设计思路。同时钢结构的施工可以实现节能降耗，推动了建筑绿色设计理念的发展，有效提高了建筑的施工质量与效益。因此主要对建筑结构设计中钢结构设计的重要性与方法进行探讨。
关键词：建筑；结构设计；钢结构设计；重要作用
引言
随着绿色建筑理念的提出，钢结构建筑逐渐在建筑市场中崭露头角，我国越来越多的高层建筑、轻钢别墅等民用建筑纷纷开始使用钢结构构建进行工程建设。钢结构具备施工周期短、施工污染小、施工材料可回收利用等优点。为了保障钢结构能够安全运用到工程建设中来，提高钢结构的稳定性，对钢结构设计技术、搭建技术、焊接技术等内容进行分析，希望能够有效提升我国钢结构的施工技术水平。
1钢结构设计的重要作用
①加强监督机制，钢结构的设计是建筑工程设计的一部分，在建筑工程中起着十分重要的作用。钢结构工程设计应满足符合国家规范；且内力计算正确，用软件计算时务必荷载加得正确；抗震设计首先要注意概念设计，然后才是具体计算；适当留有安全余地，,但是不可造成浪费。在钢结构工程施工之前，相关部门必须审查设计图纸，钢材供货单位，钢结构加工生产单位的资质。要选择正规的设计、生产和施工单位。②加强钢结构的设计深度，目前，钢结构工程多用于厂房、办公楼和大跨度场馆类建筑。在钢结构工程设计过程中，设计师应对整个工程设计进行深入的考查和详细的分析。不仅要计算钢结构工程主体的安全和稳定性，还要考虑钢结构工程的各个构件之间的连接。如：钢柱与钢梁连接、钢梁与钢梁连接、支撑及外围护结构与主体结构连接，以及钢柱与基础连接等等。这里面的每一根构件、每一节点都需要设计师考虑，以方便后期施工。钢结构工程设计图纸对后期的车间生产和现场安装工作具有指导作用。合理的钢结构设计可以减少钢结构加工前期的分解工作量，提高钢结构工程安装效率，保证钢结构工程的施工质量，从而影响到整个建筑物的最终质量。我们有必要将钢结构的设计工作与后期钢结构安装紧密联系起来，以便对钢结构工程问题进行深入分析并提出切实的解决方案。
2建筑结构设计中钢结构设计运用
2.1判断钢结构的适用性
现今建筑行业中，钢结构多是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。
2.2钢结构的稳定性设计
由于钢结构的整体刚度与钢结构的最大承载力和刚度存在密切关系。在设计过程中需要结合工程实际情况考虑钢结构各构件的变形以及内力截面受力大小，避免钢结构出现失稳和截面变形等问题。目前，设计单位经常采用平面体系进行钢结构设计。为了增加钢结构设计的稳定性，还应使用结构整体部署设计来进行。尤其是进行单层框架或者多层框架设计时，只需根据框架柱平面的长度系数进行计算，就可以知道钢结构设计是否具备很好的稳定性。注意，设计结构中一定要保证钢街头传递弯曲的时候具备很好的刚度和柔性，保证钢结构构建的偏心距离最小。在固定铰支座时，还应该保证简支梁的抗弯强度，避免梁绕纵轴出现扭转问题。
2.3钢结构防火设计
尽管钢结构的刚性、强度、韧性都很好，但是钢结构的耐火性较差，当发生严重建筑火灾时，在高温环境下钢结构的性能会出现严重下降，直接影响到建筑物的整体安全性，故必须对钢结构进行防火设计。
在钢结构防火设计工作开展时，需要依据建筑结构的防火等级，选择相对应的防火钢材，同时需要依据防火等级、防火类型、防火要求，设计科学严谨的应急预案。若是采取热量截流法进行防火，为了避免热量的传导，则可以选择相适宜的防火阻隔材料，将其涂抹于钢结构的外表面，提高钢结构的整体防火性能。在钢结构节点进行涂抹防火材料时，需要合理地增加厚度，确保钢结构连接节点的整体质量与安全。在钢结构材料选择时，若是钢结构的厚度仍旧无法达到设计的防火标准，则可选择厚度适中的钢材，并在其施工安装过程中进行防锈与防火处理，确保钢结构的整体防火性。若采取疏导法进行防火，则可充分发挥出水冷却的保护技术优势，利用快速流动的水源带走钢结构的热量，避免钢结构的受热量超额，影响钢结构的使用寿命。
2.4注意防腐设计的作用
顾名思义，钢结构是整个建筑中最常用的金属。对于金属，我们必须注意整个建筑物的腐蚀防护工作。设计者必须根据所有者的要求选择适当的防腐材料。当然，控制成本前提是必须确保防腐材料的使用符合国家节能环保法规。由于宝鹿的钢结构长期存在于空气中，容易出现生锈问题，严重影响建筑物的质量，因此设计人员必须选择设计难度小的防腐材料，这对于结构单元完成施工非常方便。设计人员必须增加钢结构是否可以与油漆结合使用，这意味着去除油漆不容易，并且在将来的使用过程中避免维护工作。
2.5钢结构的焊接
当钢结构构建搭建完成后，还需要做好每个连接点的焊接工作。焊接技术选择错误会直接降低钢结构构件的刚性，导致整个钢结构构件的稳定性下降。为此，选择最优的焊接技术至关重要。焊接人员在确定最终焊接技术前，还需要进行焊接试验，结合焊接过程中出现的问题对焊接工艺进行优化和改善，才能不断提升焊接技术的专业性，提升焊接质量。在正式焊接之前，还需要对钢结构的表面进行清洁处理，保证整个平面干净整洁。而在焊接的过程中，需要保证氧气的纯度，才能将切割技术的最大优势发挥出来，确保焊接的过程中不会发生形变。而对于重要的钢结构构件来说，在进行焊接之前还应该对焊接的部位进行预热，当焊接完成后需要进行适当的冷却处理，才能有效避免焊接过程中出现冷裂纹。焊接工作的质量与焊接人员的技术能力直接有着直接影响关系，焊工的技术水平往往决定着焊接缝的质量。为此，需要加强焊接工程的施工管理、质量管理、技术管理。
2.6稳定性设计优化
钢结构的设计稳定性直接影响到了项目的建设可靠性，因此在建筑结构设计单位对钢结构设计方案进行审核时，必须对技术方案的结构稳定性进行全面公正的评估，因为钢结构的整体性较高，其中任何一个设计环节都不允许出现偏差，确保钢结构的使用性能可在建筑结构的变化阈值以内。在建筑结构临界点的条件下，钢结构的弯曲刚度无限趋近于0，则说明临界条件下钢结构的稳定性会出现很大的变化，为了保障钢结构的质量，必须对钢结构的设计方案进行重新修改。弹性稳定计算时，设计技术人员不仅需考虑结构的整体稳定性，同时需要利用二阶分析原理计算钢结构的内部扰度。该计算原理主要分析柔性构件的刚性与强度，因为柔性构件的变形量较大，会对钢结构的整体稳定性造成很大影响。通过二阶分析法则可以计算钢结构的应力问题，进而合理地调整优化钢结构设计方案，确保钢结构的整体应用稳定性。为了科学地论证结构设计方案的可行性，则需要利用BIM技术构建相关实景模型，分析弯曲扭矩、抗剪切力、柔性变形、结构扰度等，相关技术参数在外界因素的影响下，能否达到预期的设计标准，以评估建筑结构整体设计计划的可靠性。
结语
随着钢结构在建筑中的广泛使用，钢结构建筑中的许多问题需要引起注意。只有消除钢结构施工中的这些隐患，才能全面提高钢结构技术的质量，才能解决钢结构施工中遇到的问题，促进钢结构的建筑结构设计质量不断提升。
参考文献
[1]聂世杰.分析建筑结构设计中钢结构设计的重要作用[J].规划与设计,2018(22):98.
[2]喻东风.试论建筑结构设计中钢结构设计的重要作用[J].设计与案例,2018(25):137.
[3]柴经纬.建筑结构设计中钢结构设计的重要作用分析[J].英语广场,2019(21):15.