建筑鋼結構工程設計及其注意事項

摘要：本文針對建筑鋼結構工程設計及其注意事項進行了詳細分析，通過探究建筑鋼結構工程設計應用的方式、建筑鋼結構工程的設計要點、鋼結構工程設計的注意事項，有益于強化鋼結構的設計質量，保障結構的穩定性，從而使建筑質量得到進一步提升，滿足建設工程提出的目標和要求。

關鍵詞：建筑鋼結構;工程設計;注意事項

中圖分類號：TU391?????????文獻標識碼：A

收稿日期：2020-05-23

作者簡介：楊雙龍（1976- ），男，工程師，研究方向：土木工程專業。

建筑工程的建設，不可或缺的結構便是鋼結構，相應的設計與工程建設的質量有著直接的影響關系。很多建筑自身的重量非常大，因此，對其承載負荷標準要求非常高。所以，在對鋼結構工程開展的設計工作，需要細致并且嚴謹，這樣才能將施工效率提升，使得工程綜合效益有所加大，強化建筑的建設質量。本文針對建筑鋼結構工程設計及其注意事項給出了如下分析。

1?建筑鋼結構工程設計應用的方式分析

當前，對于建筑工程的開展，在設計鋼結構過程中應用的主要方法包括：（1）塑性設計法;（2）極限狀態法;（3）容許應力法。每種設計方法都有著自己的核心理念，優缺點不同，具體分析如下：

1.1 塑性設計法

該項方式的設計原則，為具體的構件強度以及產生的塑性本質，要超過荷載與安全系數相乘的乘積，在分析內力結構的過程中，通常都會對該項方法和一階屬性分析法進行應用。通過塑性分析方法，鋼結構構件進入到塑性之后，可以重新分配內力，但是需要對材料具備的延性特征有所保障，使其具備相應的標準。在設計建筑結構的過程中，相關人員需要對截面腹板和翼緣的具體參數規格有所明確，從而對限定標準設定。此外，該項方法針對非線性處理有特殊性要求，只是不能將結構構件進行反饋，或者不能反饋原材料當中的擴展特性[1]。鋼結構的塑性設計，如圖1所示。

1.2 容許應力法

該項方法具體來說，為在設計建筑結構過程中，對應力參數大小進行計算，使其不超過既定容許力。工作人員要按照工程提出的標準規范對結構構件設定的用力給予計算，其中需要借助階彈理論開展計算工作[2]。從客觀角度進行分析，該項方式存在一些缺陷：如（1）沒有充分考慮到結構存在的非線性影響;（2）安全系數的應用比較單一并不能對荷載變異情況真實反饋，也不能突出獨立抗力情況。

1.3 極限狀態法

該項方法可以將塑性設計以及容許應力應用過程中的不足給予彌補。在極限狀態法應用過程中，使用的原理為荷載分項系數以及抗力，將單一的安全系數給予取代。目前，該項方法使用的作用十分理想，因為荷載對其產生的效果，建筑結構一般會有兩種不同的極限狀態：（1）正常應用極限狀態;（2）承載能力極限狀態。其中，承載能力極限狀態針對結構整體產生的穩固性以及安全性，具體來說為構建塑性變形以及發生脆性裂變，導致的結構發生損壞[3]。

2 建筑鋼結構工程的設計要點

2.1?重視結構選型工作

針對鋼結構進行設設計，關鍵點在于結構選型。選型對整體設計工作的有效落實有著直接的決定效果，所以在設計過程中，相關人員的設計切入點為結構力學關系以及結構破壞機理，以便使結構選型得以完善，對整體工程結構質量進行提升。

2.2?鋼結構工程抗震設計優化

首先，需要對鋼結構之間存在的穩定關系給予全面了解，有益于將工程穩定性設計進一步優化。其中，設計人員需要高度重視，針對鋼結構開展的抗震設計工作，在其設計時，應用的基本原則為標準化、規程化以及簡潔化。此外，在處理鋼結構構件過程中，要根據具體的情況操作相關內容，從而使屋架和屋面板、主體以及柱體之間的固定連接有所保障，使得鋼結構的抗震性能得以提升和完善。其中需要強調的內容是，鋼結構產生的抗震性能、配置位置緊密聯系著支撐形式，所以針對鋼結構開展設計的過程中，要對相關因素充分考量，盡量將存在的影響因素降低，強化抗震能力;其次，在設計時，還要強調小規格零構件的應用，例如：在應用鉚釘時，連接性會對整體建筑結構產生的穩固性有直接的影響，所以相關人員要根據具體的特性對符合條件和規格的鉚釘進行選擇。

2.3?控制好梁柱連接節點

以門式鋼架為例;根據配置方式存在的差異性，門式鋼架斜梁的連接方法以及主體的連接方式，可劃分為不同的三類：（1）端板豎放：針對端板豎放的應用，在等截面柱當中更為合適;（2）端板橫放：如果豎向荷載產生了相應的控制效果，借助柱體本身存在的重量，可以對節點產生施壓效果，這樣可以將節點產生的負荷力減輕;（3）端板斜放：如果節點有著較大的彎矩，可通過斜向放置的形式使抗拉連接的力臂有所延展，進而為螺栓的布置提供更加有利的條件。

通常情況下，端板進行拼接的形式主要包括兩類，外伸和平齊，兩種方法相比較，使用外伸對端板進行連接的形式會使受力更加穩定，并且端板外伸拼接的方式，會應用更多的節點。將加勁肋在節點板外部進行設置，可使受拉翼緣兩側當中的螺栓得到更加均勻的受力，使抗剪能力有所加強，對節點板的形變有所預防。

3?鋼結構工程設計的注意事項

3.1?注重適宜性

在具體設計過程中，要對結構設計適宜性高度重視。在設計時，需要保障完成的鋼結構在現場得到良好的布置，并對建筑提出的基本要求給予滿足。為了實現這一目標，在開展設計之前，設計人員、技術人員等要做好相應的現場調查和勘測，之后結合具體的設備數據開展設計工作。

3.2?合理選擇鋼結構材料

為了對設計結果的高效落實有所保障，在設計過程中，還需要注重對材料的挑選，如果應用的材料不合格，那么即使設計再完美，也不能達到理想的效果。所以，針對鋼結構材料的挑選，需要先詳細比對分析各項材料類型，明確具體的參數指標等，以便挑選的材料能夠對各個區域的鋼結構、使用要求給予滿足。此外，材料的參數包括：長度、寬度、厚度、塑性、韌性以及強度等等。

3.3?注重細節設計

針對鋼結構的設計工作，不但要注重整體設計質量，還需要對細節進行把控，注重對細節實施的管理工作，以便不同的節點，都能符合可靠性提出的要求。針對不同節點應用的連接形式選擇，要對其整體性、協調性以及合理性充分保障。例如：應用螺栓連接，或者焊接連接，都需要先分析好具體的情況，之后在對適合的施工形式挑選。

4 結語

建筑工程越來越高，建設的規模也越來越大，加之人們對建筑提出的質量要求更加嚴格，所以，針對建筑內部的鋼結構設計，需要重要強調。因為對鋼結構造成影響的因素比較多，所以在具體設計時，要注重材料的挑選、施工方式的應用以及各項細節的把控，從而優化鋼結構設計，強化整體優化質量，有益于結構穩定性的提升。

參考文獻

[1]馮濤.建筑鋼結構工程設計及其注意事項淺述[J].城市建設理論研究（電子版），2017（36）：96.

[2]關吉隆.關于建筑鋼結構工程設計及其注意事項的探析[J].黑龍江科技信息，2017（08）：234.

[3]邱艷軍.關于建筑鋼結構工程設計及其注意事項的探析[J].中國室內裝飾裝修天地，2017（23）：202.

Abstract：?This paper makes a detailed analysis on the design of steel structure engineering and the matters needing attention. By exploring the design and application of steel structure engineering， the design points of steel structure engineering and the matters needing attention in steel structure engineering， it is beneficial to strengthen the design quality of steel structure and guarantee the stability of structure， so as to further improve the construction quality and meet the requirements of construction Objectives and requirements of the design project.

Key words：?Building steel structure; Engineering design; Precautions