（中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司 山西省太原市 030001）
摘要：钢结构具有较好的稳定性，而且使用寿命更长，它和其他的构建来比具有较高的使用性能。如今随着人们的生活需求的不断提升，人们对于建筑结构提出了更高的要求，这也使建筑施工单位在对钢结构的设计方面存在了更多的设想。针对于此的研究，主要分析钢结构在建筑结构设计当中所存在的问题，并针对相关的问题进行一些解决措施，希望能够为相关的建筑领域提供有价值的参考。
关键词：钢结构；建筑结构设计；存在问题；分析
建筑结构设计中钢结构设计的应用，为常见的一种结构设计技术，钢结构设计在建筑结构设计中的应用，具备结构构造简单，后期施工效率快的优势，因此在实际施工发展中也获得广泛的认可。与此同时关于钢结构设计在建筑结构设计中存在的问题，则引起了广泛的关注。分析在实际设计作业中，如何有效的提升钢结构设计质量，并且合理的发挥钢结构设计在建筑结构设计中的应用效果，成为当前建筑结构设计中钢结构设计应用中主要面临的问题。
1钢结构概念及优缺点分析
1.1钢结构概念
钢结构是指利用钢材打造制成的一类建筑体结构。钢结构在建筑结构设计中使用非常普遍，这不仅在于这种结构具备很好的稳定性和承载能力，这也在于随着当前结构结构设计的越来越多样，在各种复杂的结构设计及大跨度结构设计中，钢结构都能够很好的达到设计要求。钢结构的施工质量要有良好保障，这样才能够让结构和整个建筑体自身的安全性与稳定性更佳。在结构设计优化上可以从各个方面展开，不仅前期的整体建筑设计思路要科学合理，在处理各种技术问题上也要找到良好的解决方法，这样才能够让钢结构的优越性能最大程度得到发挥。
1.2钢结构优缺点分析
钢结构在各类建筑中的使用越来越普遍，这和其自身性能上的优越性有直接关联。一方面，钢结构具备很高的强度，其韧性和塑性也更好，这使得钢结构可以更好的用于大跨度结构的设计，并且可以承载更多的结构与构建。其良好的塑性与韧性则能够让其在载荷时适应性更强，即使发生超载问题也不会轻易断裂。另一方面，钢结构自身不仅延展性好，且自重很强，这使得利用钢结构建造的建筑体总体质量更低，地震力效应也会相应较少。而钢结构在使用上也会存在一些劣势和不足，具体表现为钢结构在耐火性和耐腐蚀性上都较差，因此，在使用上对于防护和养护有很高要求，这也会产生更高的防护费用。其次，钢结构虽然具备一定的耐热性，但是一旦外界温度超过150℃，钢结构就会需要隔热层等。因此，在使用钢结构时要充分从其特点和性能出发，尽可能最大程度发挥其优势，对于相应的劣势和不足要加以避免。
2钢结构设计方法
（1）除疲劳强度计算使用容许应力法外，还有极限状态设计法，其理论基础是概率论。
（2）建筑钢结构设计要结合两种状态进行设计，一个是承载能力极限状态，另一个是正常使用极限状态。
（3）设计过程中要结合不同建筑特点，对安全等级要求进行考虑，同时利用相关系数，将其在荷载效应计算中得到体现。
（4）在结合承载能力极限状态，设计结构构件或连接过程时，要以适用条件为依托，考虑载荷效应的基本组合。
（5）在正常使用极限状态时，要结合设计要求的不同，将不同的荷载组合进行应用。
（6）疲劳强度验算过程中，应用容许应力法进行。
（7）选择钢材时，要结合结构的受荷载状态、环境因素及施工工艺等因素综合考虑。要对各项指标进行选择，比如抗拉、压强度、屈服点以及含碳量等。
3 建筑结构设计中钢结构存在的问题及钢结构设计的策略探讨
3.1 钢结构存在的问题
3.1.1 钢结构的失稳问题
大量的调查数据显示，造成目前建筑项目钢结构安全事故的主要原因是钢结构的失稳问题。
首先钢结构失稳包括局部失稳以及由局部失稳造成的间接整体失稳。影响钢结构失稳的因素中最突出的就是设计人员在进行建筑结构的钢结构设计时，对支撑作用的重要性没有进行充分考虑。这样在钢结构的吊装位置出现差异的情况下，会使网架、桁架的杆件受力发生很大的变化，然后就会出现失稳问题。只要钢结构存在，失稳就有可能发生，因此设计人员、施工人员都要对此进行重视，做好对应的防范措施，保障建筑工程的施工质量。
3.1.2 钢结构的腐蚀问题
钢材料的耐腐蚀性较差，尤其是在湿度大、有侵蚀性介质的环境中，钢结构会更加快速的生锈腐蚀，所以建筑结构中钢结构的使用会造成钢材腐蚀情况的出现，这会削弱构件的承载能力，严重时导致安全事故的发生。通过对木屋架、钢木屋架、钢筋混凝土屋架与钢屋架造成安全事故的统计调查发现，钢屋架出现安全事故的占比达40%，而这主要是由于钢结构的腐蚀问题造成的。
3.1.3 钢结构的火灾问题
钢材的耐高温性较差，性能随着温度的变化而发生变化，在温度达到430 到540 摄氏度区间时，钢材的屈服点、抗拉强度以及弹性模量均迅速下降，承载的能力也就消失了。建筑物的构件耐火性能不好，发生火灾时承载能力就无法延续，就会造成安全疏散、物资抢救以及扑灭火灾都无法进行，所以钢结构的使用会存在这样的安全问题。
3.2 钢结构设计的策略探讨
为了钢结构能够更加科学合理的应用于建筑结构设计中，就要从多方面综合考虑，结合实际进行钢结构的设计。
3.2.1 针对钢结构稳定性的策略探讨
要保证钢结构的稳定性，就要在严格按照相关原则标准进行钢结构设计的前提下，从整体的角度考虑钢结构的布置: 体系与各组成部分的稳定性。为了避免钢结构出现平面外部失稳的问题，在进行桁架和框架的平面体系设计时，平面结构构件的平面稳定计算要与结构布置保持一致，确保结构布置的背景下增加支撑构件，这样可以有效控制稳定问题。而在进行计算时使用的计算方法参考的简图要与结构计算简图保持一致。在进行框架柱的稳定计算时，框架中各个柱的杆件稳定计算常用力法、稳定参数都是根据特定的简化典型得出或者是假设得出的，所以设计人员要保证所有条件全部符合的情况下应用此计算方法。
3.2.2 针对钢结构腐蚀问题的策略探讨
设计工作人员在进行钢结构设计时要全面的考虑钢材的防腐蚀性能。在建筑物的施工过程中，为了保证建筑物外观上的美感，施工人员会对钢结构进行喷铝或者是喷锌，但铝和锌作为化学物质，容易发生化学反应，腐蚀性是很强的，所以在喷抹的过程中会对钢结构造成加速腐蚀的问题。为了避免这一腐蚀问题，应该先对钢结构涂抹一层防腐蚀的保护结构，保护涂料由于电阻大、附着力好，而且致密疏水性强，可以有效的避免腐蚀问题造成的安全事故。
3.2.3 针对钢结构火灾问题的策略探讨
钢结构的防火灾保护措施主要有: 对钢结构进行防火涂料保护、防火板保护、结构内通水冷却、混凝土防火保护等等。为了避免火灾问题，在进行钢结构的设计时，要进行防火设计。而防火设计要综合考虑钢结构的所处部位、防护材料的可靠性、采取防护措施后钢结构增加的重量以及占用的空间大小、施工的难易程度及经济性。通过对这些因素的考虑，设计人员可以选择合理的方法来进行钢结构防火设计。
4结束语
现代化进程的加快对建筑工程设计的要求要来越高，而通过上述分析，可以了解到钢结构的设计时建筑结构设计的重要组成部分，而且能够显著影响建筑项目的质量。所以钢结构设计时一定要科学合理的应用钢材料，在进行钢设计时综合考虑强度、刚度、稳定持久性，满足建筑物的安全使用要求；此外还要结合设计的诉求，注意美观并尽量节约钢材料的用量，缩短制造时间，降低成本；完善钢结构设计，促进建筑业的持续发展。
参考文献
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[2]储威.建筑结构设计中钢结构设计的重要性与策略探讨[J].黑龙江科技信息，2015.
[3]张文龙，管晓慧.建筑结构设计中钢结构设计的重要性与策略探讨[J].黑龙江科技信息，2015.