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摘要：随着社会经济的卓越发展，建筑钢结构工程得到了大力欢迎。其钢结构建筑工程不仅具有强度高，韧性好，安装速度快等优点，而且在施工时还能大幅度地减少现场作业，有效缩短建设周期。使得钢结构工程在大跨度、大柱距的建构筑物中被广泛使用。
关键词：钢结构，工程设计，注意事项
引言
城市化建设进程的加快，科技的进步发展，促进了建筑业的发展，同时也带来了诸多挑战。建筑工程作为人们生活的场所，对其结构设计进行研究分析非常有必要。以下就建筑工程钢结构设计的基本方法及注意事项进行分析，旨在保障建筑工程的质量及安全。
1 建筑钢结构工程设计的方法
1.1 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。
1.2 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。
1.3 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 建筑钢结构的稳定性设计
钢结构的稳定性设计、在各种类型的钢结构中，由于结构失稳造成的伤亡事故时有发生、为了更好地保证钢结构稳定设计中构件不失稳定，保证工程质量及使用安全，有必要对钢结构的稳定性设计进行详细探讨。
2.1 钢结构稳定性的概念。
钢结构强度小或失稳都会造成结构破坏，但是强度与稳定的概念并不相同、钢结构的强度是一个应力问题，指结构或者单个构件在稳定平衡状态下由荷载引起的最大应力（或内力）是否超过建筑材料的极限强度、钢材以其屈服点作为极限强度、而稳定是一个变形问题，构件所受外部荷载与结构内部抵抗力间是不稳定的，关键是找出这一不稳定的平衡状态，避免变形急剧增长而发生失稳破坏。
2.2 钢结构稳定性设计要点。
（1）钢结构布置必须从体系和各组成部分的稳定性要求整体考虑，目前钢结构大多是按照平面体系进行设计，如桁架和框架、保证平面结构不出现平面外失稳，要求平面结构构件的平面稳定计算需与结构布置相一致，如增加必要的支撑构件等。
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（2）实用计算方法所依据的简图与结构计算简图保持一致中层或多层框架结构设计框架稳定分析通常是省略的，只进行框架柱的稳定计算、由于框架各柱的杆件稳定计算的常用力法、稳定参数等是依据一定的简化典型情况或假设者得出的，因此设计者要能保证所有的条件符合假设时才能应用。
3 建筑钢结构设计中存在的问题
3.1 结构设计缺乏深度
在实际的钢结构设计中大多数的设计工作人员都是刚迈出校门的设计生在进行设计建筑钢结构。他们大多数缺少实践经验，再加上对在课本上所学到的理论知识掌握不好、理解的不透，死学书本上的理论知识，没有很好的和实践进行结合。为了应试而完成的设计缺乏创造性和自主性，他们的钢结构结构设计深度不强。在简单的建筑钢结构设计中，不太注重细节不会深入的考虑工程的安全性和稳固性。这就有可能降低建筑的质量和安全。对于结构设计缺乏深度的这个问题，设计单位要加强对建筑工程钢结构设计的专业性，即可通过招聘优秀的设计者，从而保证设计的质量。
3.2 缺乏创新性设计
在复杂的建筑项目中，有些设计缺乏创新性过于传统性。由于设计者的经验不足以及缺乏自信心，导致设计一直很传统而没有创新性和自主性。假设缺乏和实际情况的比较，随意增加相关的系数一直采用同样的钢材进行焊接技术，或者取消焊接这都会把建筑钢结构复杂化，只增加了建设项目的成本和花费，是不划算的。这一系列假设的问题都有可能出现，所以设计单位要加强设计队伍的专业性和创新性，只有不断地对设计进行创新才能够有能力去挑战较复杂的建筑设计项目，否则一直停留在简单的设计中，无法突破传统的限制和局限性。
3.3与物理原理相矛盾
钢材料物理性质是具有较强的导热性，为了确保建筑的室内温度的保温情况，要综合考虑建筑钢结构的设计，又由于热量不但能从建筑的外部传到内部，还可通过窗户玻璃传递，所以要求测量建筑的外围所能吸收热量的最大值。要想确保建筑的室内温度的保温情况就要有好的设置，才能保证效果。当人在建筑物内讲话的时候，建筑物会对声音发生反射。所以，在建筑音乐厅之类的建筑应该把这一点考虑进去，否则不能控制音乐带来的噪声，将严重的影响人类的正常休息以及日常生活。
4 建筑钢结构工程设计的注意事项
4.1 保证钢材选择的质量
建筑钢结构工程设计过程中的选材非常重要，主要是因为钢材的质量好坏直接决定着整个建筑钢结构工程的建设成败。然而由于我国建筑行业的飞速发展，使得我国的建材行业也跟着不断的发展壮大，目前市场上充斥着各种不同种类的钢材，要从众多种类的钢材中选出最为合适的一种确实难度较大。由于钢材生产方面的问题，一些钢材的强度、硬度、形变等特性很难满足相应的施工要求，如果相应的采购人员不够专业，会导致一些不合适的钢材进场，以至于建筑钢结构的功能很难充分发挥出来。因此在实际的设计过程中，需要由资深的人员进行钢材的选购，以保证钢材选择的质量。
4.2 判断建筑钢结构的适用性
随着建筑的建设规模不断扩大，现阶段的钢结构被越来越多的使用与高层建筑的建设过程中。因此相应的设计人员需要对钢结构是否具有足够的强度、足够的硬度、是否能承受较大的振动幅度以及拆卸方便的性能进行考虑，以保证钢结构的适用性。
4.3 加强受力体系以及细部节点的设计
在对钢结构进行设计时，为避免最终出现的节点与结构分析模型中不完全一致的情况，需注重对钢材强度、截面尺寸等方面的考虑，并保证构件节点之间的连接稳固性。另外对于细部节点的设计，也需按照相应的规范和标准进行。
结束语
在工程建筑的过程中，为了保证建筑的稳定性，必须根据工程建筑的实际情况进行选择，重视钢建筑的稳定性设计，同时在建筑的过程中应及时规避缺点，保证工程建筑的质量，只有这样才能保证我国建筑行业的可持续发展。
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论文作者:范帅,王仁燕,郑翔
论文发表刊物:《防护工程》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/29
标签：钢结构论文; 建筑论文; 应力论文; 结构论文; 钢材论文; 荷载论文; 构件论文; 《防护工程》2017年第22期论文;