宋辰
江苏筑原建筑设计有限公司 江苏 常州 213000
摘 要：现阶段，我国的城市化进程不断加深，建筑行业在这样的社会背景下获得了充足的发展空间，在很大程度上促进了我国的钢材领域发展。钢结构建筑不仅是从外部形象上还是内部的结构上都要远远的优于其他材质的建筑材料。钢结构因其自身的优势，能够使建筑结构具有更高的安全性，在建筑当中具有较好的应用效果。本文对钢结构设计问题进行了探讨。
关键词：钢结构；施工；稳定性
前言：
随着社会经济与城市建设的发展，钢结构建筑成为建筑工程的重点发展方向，能够有效降低资源的使用，同时能够使建筑企业的经济效益得到有效的提高。对设计人员而言，不但要有丰富的经验以及扎实的专业知识，还需要对钢结构建筑有着系统且全面的了解，只有在此基础之上，才能对钢结构建筑设计中的各种问题有明确的认识，为设计出合理钢结构建筑奠定良好基础。
1、钢结构的优势及其特点分析
在我国城镇化快速发展的背景下，我国建筑规模也呈现逐年扩大的趋势，建筑工程数量也越来越多。钢结构正好和可持续发展的需求相符，其钢结构中的基础材料方面能够实施工业化的生产，而且还具备高效能和高强度两个有点，更加重要的一点是钢结构具体强大的支撑能力。以钢材作为主体建筑材料的建筑钢结构施工工程，能够有效的满足建筑工程要求的复杂荷载性与抗震性，能够进一步实现各个架构中部件的预制标准化加工，将现场的施工流程简简单化，提升实际的施工效率，所以，现代化建筑内部的钢结构设施越来越多。首先，钢材作为钢结构施工过程中的主要用材，钢材具有良好的力学性能。在对钢材进行力学计算过程中，可以将计算误差控制在非常小的范围内，能够有效推动钢结构建筑的设计水平与施工技术。其次，钢结构建筑工程具有较大的垂直高度，使单位面积具有更大的载荷，需要通过地籍对载荷进行承担。同时在建筑出现地震情况时，钢材能够将受力进行均匀分布，能够有效防止局部断裂现象的发生，使建筑物的安全性极大的提高。相比于混凝土而言，能够有效降低施工成本，而且钢结构自身的重量相比与混凝土更小，能够更高的应对地震等情况。同时，建筑钢材料具有一定的韧性，因此具备一定的稳定性，在受到外力时，不会出现太大的变化。在相同的承重情况下，会比别的建材，例如钢筋混凝土结构节约更多的空间和材料，最终可以缩小建筑结构竖向的截面面积，进而加大建筑结构的使用面积。在建筑进行以钢结构为主的施工过程中，具有较多的施工环节，施工的技术也较为复杂，是一项综合性较强的施工工作，体现了施工单位的整体水平。在利用钢结构进行建筑施工之前，需要对钢结构的整体特点进行掌握，这样才能最大程度的利用这种结构特点，来完成整个建筑施工。总之，钢结构正好和可持续发展的需求相符，其钢结构中的基础材料方面能够实施工业化的生产，而且还具备高效能和高强度两个有点，更加重要的一点是钢结构具体强大的支撑能力。
2、钢结构建筑设计要点
在钢结构建筑设计过程中，应当考虑到具体施工环节的可行性问题，充分考虑到钢材的传力效果，着重考虑到节点的作用效果，通过合理的分配钢结构的承重来降低施工环节的难度，使得施工安装过程中能够方便进行操作等。为了实现建筑结构的完整性，对其质量得到把控，节点设计也是非常重要的环节之一。在进行钢结构建筑设计时，首先要考虑到一些关键节点所在位置，然后在这些节点设计过程当中，将与之对应的分析结构模型进行比对，确保节点与分析结构模型一致。在计算网架的荷载时，可以用到的计算方法有交叉梁系差分法以及模夹层板法。网架的节点就相当于空间中的铰接节点，杠杆的主要任务就是承接连接轴的作用力。该结构所使用材料弹性已经被充分挖掘，在一定范围的负载力作用下不会轻易变形，在分析内力时，可以忽略节点刚度的影响。
由于钢结构建筑的施工工期比较紧张，结构相对来说较为复杂，在这样的情况下，焊接就成为了其中的重要施工工序，在对建筑工程进行焊接的过程中，不但要求保证焊接的质量，另外对于焊接的效率和安全都有着较高的要求。在钢结构焊接过程一旦出现变形情况，应该及时采取相应的处理措施进行纠正处理，保证钢结构构件能够满足设计需求与国家相关的质量标准。此外，在焊接所选择的焊接条必须要满足国家要求，决不能利用劣质焊接条，避免因焊接条问题埋下安全隐患，同时焊接完成后后要对焊接条进行清理，实现对焊缝问题做出有效的解决。
抗震防裂性能是建筑结构设计中的要点，尤其在钢结构设计当中，需要充分的考虑到建筑的抗震防裂强度。再加上我国建筑物数目与日俱增，并且大多都为高层建筑，如果在钢结构建筑设计中没有做好抗震防裂工作，将会造成严重的安全后果，从而对社会稳定造成严重影响。在进行抗震设防烈度的控制上，需要采用多个设计师共同商讨的形式，最终将所得出的方案以及计划进行一定的比对，选择最优化的方案。通过对比分析的方式能够大大提升建筑物的抗震等级，保证建筑物设计的最优化设计理念。
钢作为一种特殊的合金，仍存在一些不可忽视的弱点，因此，要加强钢结构建筑的应用，首先要做好防腐蚀工作。对此，设计师在设计之初就应该针对防腐蚀问题采取一定的措施，例如在钢结构表面涂一层防腐蚀涂料，通过防腐蚀涂料的包裹来有效提升钢结构材料的耐腐蚀性。对于钢结构建筑而言，由于其耐火性很差，因此需要进行严格的防火性能控制，以避免严重后果发生。为了加强钢结构建筑的防火性能，相关设计师在进行设计时，应准备好多套防火保护措施。
3、钢结构建筑设计控制措施
3.1强化设计管理力度
建筑工程结构设计具有一定的系统新、全面性，因此，相关工作人员在工作过程中需要具备扎实的理论知识、工作积极负责、思维活跃具有一定的创新能力以及严谨的工作作风。首先，设计人员需要对钢结构设计中的特殊要求有足够的了解，满足其对安全性的需求，同时顺应时代的发展，在设计中注重节约环保。在进行钢结构设计过程，除了需要保证结构具有良好的稳定性外，还需要满足经济性的要求。钢结构建筑的设计需要充分得考虑到关键环节以及关键节点，在进行相应的节点设计过程中，应当重视节点与相应的结构分析模型相一致。同时，设计师需要根据结构设计模型来合理的安排好钢结构的节点，进而在钢结构建筑中有效的发挥出节点的作用效果。需要保证建筑结构分析模型与具体的节点位置相一致。其次，企业单位需要对设计人员进行定期培训，并且举办竞赛、讲座等活动，帮助其提高工作能力，促进钢件结构建筑的可持续发展。在实际设计中，建筑结构设计人员应该优化设计方案，高度重视每一个设计要点，明了其构造原理，并制定良好的突发情况解决方案规范，保证建筑工程的顺利进行和经济效益。
3.2增强设计的稳定性
建筑钢结构在实际应用的过程中，建筑物能够将自身受到的压力通过钢结构均匀的分散给各个支撑部位，这样不但可以有效的保证工程建筑的结构稳定性，在建筑出现自身负荷压力过高时，利用科学化的建筑钢材配置还能够保证建筑结构更强的稳定性，保证建筑的结构性能可以满足相关的要求设定。钢结构建筑不同于其他材质的建筑，一旦某一个具体的承重点以及节点出现严重的质量问题，将会影响到整个建筑结构。因此在钢结构稳定性的设计过程中，设计师需要充分的考虑到钢结构的整体性能。如果设计师对于钢结构的整体性没有充分的考虑，缺乏一定的经验等，那么钢结构将会出现严重的失稳现象。在设计不动铰支座时，要注意不能出现梁绕纵轴扭转的不良情况，限制梁的转动范围，保证在平面内能够良好运动，此外，对于梁端截面也有明确的要求，要确保有自由翘曲的空间条件。
4、结语
总之，建筑钢材自身具有的强度非常高，和传统的钢筋混凝土构造相对比，施工性能以及强度方面都具有更高的优越性。钢结构设计在建筑结构设计中占有不可替代的重要地位，因此，为了保障建筑物整体的质量，需要对钢结构建筑有着系统且全面的了解，把握钢结构建筑设计的要点，达到质量控制的目的。
参考文献：
[1]王坤.建筑钢结构设计中的问题分析[J].科技管理研究，2014(08):63
[2]王中山.钢结构建筑的防腐蚀涂装设计探讨[J].全面腐蚀控制,2018(12):75-76