代伟
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摘要：今天，大多数建筑材料是由钢制成的。钢结构具有较强的抗震、抗裂性和耐久性，受到建筑行业的青睐。钢结构建筑不仅具有良好的性能，而且施工过程简单，节省时间成本和资金成本。对于一些工期短、投资有限的项目，钢结构是最佳选择。在此基础上，探讨了建筑钢结构工程设计及注意事项。
关键词：钢结构；工程设计；注意事项
如今，高层建筑数量和规模的不断扩大缓解了城市可开发土地资源的短缺。由于高层建筑重量高，对基础设施的承载能力提出了更高的标准要求。钢结构设计可以提高施工效率，降低投资成本，提高工程的综合效益。
1建筑钢结构的基本特征
钢结构是一种新型的建筑结构形式。钢结构具有一定的特点，受到业内人士的高度评价。钢结构的特点描述如下:
(1)地震阻力。钢是钢结构的主要原材料，它具有良好的塑性和韧性，可以在很大程度上优化整个钢结构的抗震性能，从而延长钢结构的使用寿命。当钢结构受到外力作用时，结构会发生变形，不会发生脆性裂变。柔性连接有助于恢复变形部件的原始形状，提高整个结构的抗震能力。
(2)抗裂性。砖混结构建筑一般受温度影响，墙体易发生开裂。墙体结构出现裂缝后，墙体材料的保温性能和防水性能也会受到很大影响，缩短整个建筑的使用寿命。相对而言，钢结构具有良好的抗裂性，可以分担承重墙的压力，降低开裂概率。
(3)耐久性。与木结构相比，钢结构具有更强的耐蚀性，可以大大提高整个结构的耐蚀性。根据相关调查数据，钢结构的耐腐蚀性是砖混结构的1.5倍左右，保温效果相对突出。
(4)方便施工。一般来说，钢结构构件都是预先制造的，然后运到指定地点进行现场组装。钢结构构件的整个装配过程可以依靠机械化模式，施工过程方便，能保证工程的安全。
2 建筑钢结构工程设计的具体方法
目前广泛应用的建筑钢结构工程设计方法主要有塑性设计法、许用应力法、极限状态法和半概率法。各种设计方法的核心原则各不相同，各有优缺点。具体内容如下:
2.1塑性设计方法的核心原则
塑性设计的原理是指结构构件的强度和塑性性质的乘积大于标准载荷乘以安全系数。在结构内力分析中，常用的是钢-塑性分析方法和一阶塑性分析方法。采用塑性分析方法，允许构件进入塑性状态后内力重新分布。然而，材料的延性特性必须满足一定的标准。在建筑结构设计中，相关人员应明确法兰、断面腹板的规格和参数，并制定极限标准。塑性设计方法对非线性处理有特殊要求，但不能反馈结构件或原材料的膨胀特性。
2.2容许应力法的核心原理
许用应力法是指在建筑结构设计中，所计算的应力参数应小于所建立的许用力。相关人员应严格按照标准规范设定结构件的计算应力，同时根据级壳理论进行精确计算。客观地说，容许应力法存在以下缺陷:(1)没有充分考虑结构的非线性影响;(2)采用单一安全系数，不能反馈负载变化，电阻独立。
2.3极限状态法的核心原理
极限状态法可以弥补塑性设计法和许用应力法的不足。极限状态法的核心原理是用负荷和电阻的部分系数代替单一的安全系数。目前，极限状态法的应用效果较为突出。由于荷载的影响，整个建筑结构往往呈现以下两种极限状态:(1)正常使用的极限状态;(2)承载力极限状态。其中，极限承载力状态对应于整个结构的安全稳定，主要是指构件塑性变形和脆性裂变引起的结构破坏。
2.4半概率法的核心原理
随着现代科学技术的迅速发展，定值法逐渐发展为半概率法。在应用半概率法进行设计时，需要考虑材料强度因子和载荷强度因子。但在取值过程中，结构可靠度与概率之间的合理关系并没有得到充分的衡量，因此称之为半概率法。
3建筑钢结构工程设计要点
3.1注重结构选择
在建筑钢结构设计中，结构的选择是非常重要的，它直接决定着整体设计工作的实施效果。在建筑钢结构设计过程中，相关人员应以结构力学关系和结构失效机理为出发点，改进结构选型，保证工程结构的整体质量。
3.2钢结构抗震设计优化
全面了解钢结构之间的稳定关系，可以进一步优化工程结构的稳定设计。因此，设计人员应更加重视钢结构的抗震设计。在钢结构设计中，应遵循简化、规范化、标准化的基本原则。钢结构构件连接时，根据实际情况进行操作。保证屋架与屋面板、屋架与柱、柱与基础的连接稳定，提高整个钢结构的抗震性能。需要强调的是，钢结构的抗震性能与钢结构的结构位置和支撑形式密切相关。因此，在钢结构设计中，有必要综合考虑相关因素，使这些因素对钢结构抗震性能的影响最小。在钢结构设计中，应注意规格小的零构件。以铆钉为例，铆钉的联合性能在很大程度上决定了整个建筑结构的稳定性。为此，应根据结构特点选用相应规格和材料的铆钉。
3.3严格控制梁柱连接节点
根据结构的不同，门式刚架斜梁与柱体的连接方式可分为竖向端板、水平端板和斜端板三种。
端板垂直放置适用于横截面柱。如果竖向荷载起控制作用，则可以水平放置端板，进一步降低节点的荷载力。同时，利用气缸的自重对关节施加压力。如果节点弯矩较大，可对角放置端板，适当延长受弯连接的扭力臂，为螺栓布置提供有利条件。
一般来说，端板的拼接方式主要有悬挑和平插两种。相比之下，端板悬挑拼接法比端板平拼接法具有更强的力稳定性。此外，端板悬挑拼接方法中节点数目较大。在节点板展开部分设置加劲肋，使紧靠受拉翼缘两侧的螺栓平均受力，提高节点的抗剪能力，防止节点板变形。
4 建筑钢结构工程设计中的注意事项
4.1钢结构设计与预置施工场地的适应性
在钢结构处理过程中，应进一步明确钢结构设计方案与预定施工场地之间的协调关系。同时，积极做好勘察工作，考虑到建筑钢结构用户的基本需求。此外,它有一个全面了解建筑钢结构的使用,组织施工现场的调查,,的基础上,充分考虑的设计因素,使工程设计方案的建筑钢结构完整、合理、准确,以加强整个工程结构的安全性和稳定性。
4.2钢结构工程消防安全设计
在实施建筑钢结构设计方案时，要明确工程结构是否存在消防安全隐患。由于钢结构建筑材料的防火性能较差，在设计过程中需要完善工程结构的防火设计，确保消防安全体系的设计与整体设计风格相协调。目前，在建筑钢结构的工程设计中，常用的消防安全设计方法是对钢材进行防火涂层处理。
4.3钢结构工程详图
在建筑钢结构工程设计环节，要注意细部设计。详细设计的主要目的是要注意钢结构节点数量和布置的合理性以及整个结构的安全性和稳定性。根据不同的结构设计形式，选择相应的连接方式，加强整体结构的协调，避免钢结构节点变形或应力不平衡的发生，从而影响整体建筑结构的安全。特别是在螺栓连接和构件焊接处理中，必须注意连接方式的科学合理性。
5结论
综上所述，建筑钢结构具有自重轻、抗震、抗裂、抗变形、耐腐蚀、施工周期短、投资少、质量保证等特点。正因如此，建筑钢结构工程受到建筑业乃至全社会的高度赞誉和青睐。
参考文献
[1]孟萌。高层钢结构建筑工程设计及其注意事项探析[J].绿色环保建材，2018（10）：63.
[2]郑维。建筑钢结构工程设计及其注意事项[J].化工管理，2018（24）。