钢结构工程设计问题的解析

文/刘雪峥 沈阳新基环保有限公司 辽宁沈阳 130000

【摘要】钢结构在工程当中的结构性能非常的好，材料的造价相对来说也低廉，在进行施工的过程当中，效率比较高，能够对施工的工期起到非常好的控制作用。现阶段钢结构已经成了建筑工程当中主要使用的建筑安装结构。本篇文章就简单的论述了钢结构工程设计具体的方法，对建筑钢结构工程的设计以及需要注意的问题进行了深入的研究，希望能够对相关的工作人员提供一定的帮助。

【关键词】钢结构；钢结构工程；工程设计

1、钢结构现状分析

钢结构在我们国家有非常长的发展历史，我们国家的钢结构建筑实际进行发展主要能够分成下列几个阶段：在20世纪50年代的时候，以苏联156个援助建设的项目作为基础的建筑设施，钢结构的建筑发展在那个年代就已经取得了很大的发展；而在60年代的时候我们国家就提出了建筑行业发展一定要做到节约钢材的基本原则，但是，实际在进行执行的过程当中发生了很多的问题，这就致使钢结构的建筑实际在进行应用发展的过程带来了很大的困难；而在80年代的沿海城市就经济广泛的引进了轻钢建筑，而这一阶段我们国家也迎来了第一次大的阶段性的提高。虽然我们国家的钢材产量非常的大，，建筑用钢总量约占钢产量的20%-25%，发达国家会占到30%以上，而实际用在钢结构建筑中的用钢量则只有10%，所以我们国家与发达国家在钢结构已经钢结构建筑方面还存在着大的差距。

2、建筑钢结构工程设计的分析

2.1 对建筑钢结构设计的步骤进行分析。

建筑钢结构的详图在进行绘制的时候，在做详图前，一定要详细的进行了解钢结构的组成内容、构件实际的表示方法以及焊缝的表示方法等相关的信息，不断的研究实际进行设计的步骤：第一步，一定要熟悉钢结构设计的详图；第二步，与相关的专业不断的进行沟通；最后就是绘制详图。

2.2 建筑钢结构工程稳定性方面的设计工作。

首先，要根据建筑钢结构的工程对于设计稳定性的特点进行相关的分析。一定要从建筑钢结构的整体稳定性来仔细的进行分析，如果想要有效的确保钢结构的稳定性，一定要从结构的整体来进行出发，来分析实际的稳定问题。第二点，从钢结构整体的刚度以及失稳的方面而言，一定要选择现阶段比较规范的折减系数法以及临界压力求解法来更好的进行稳定计算，对轴心压杆实际的稳定问题进行计算的过程当中，一般情况都是选择这两种方法。在进行设计建筑钢结构的过程当中，一定要按照结构当中的设计基础原则，详细的了解钢结构设计原则的时候，一定要能够准确的区分强度和稳定性的问题，强度关主要是取决于材料本身。

2.3 建筑钢结构工程在进行设计的过程当中使用不同软件之间的进行比较。

建筑钢结构的详图在进行设计的时候，一定要进行编制构件表以及相关的材料表，主要就是包含了从最初的提材料计划就开始，一直到拿到图纸之后进行分析，再进行制定材料的计划。对钢结构进行深化设计的手段，大部分都是选择软件来进行处理，不同的软件有各自的优缺点。一般情况下都是选择CAD来进行工作做，CAD的优点在于较为快捷和方便，而且有非常强大的图形编辑能力，能够采用不同的方式进行开发，能够多种图形格式进行转换。而CAD的缺点就是无法准确的直观地看到3D的模型，这就导致了一些错误的发生，包括节点不准确，构件不准确等等，致使工地实际进行安装的难度有一定的增加。如果采用TEK-LA软件来进行建模，就能直观地看到3D模型，能够通过软件直接生成节点图以及构件详图，给下料及安装过程提供可靠的依据，但缺点就是操作相对复杂，文件格式单一，还需要实现和CAD之间的转换。

3、钢结构工程的楼板设计

楼板在整个钢结构工程进行设计的过程当中占据非常重要的一个部分，它主要的作用就是能够承载竖向荷载并且有效的进行传递给框架体系，把水平力进行传递到柱上，对确保整个钢结构工程实际的承载力起到了非常重要的作用。另外，楼板实际的强度以及整体性也直接关系到钢结构工程建筑的承载力。现阶段，人们对于居住环境方面的需要越来越高，特别是对隔音的效果的要求。在对楼板进行设计的时候，能够选择钢板组合楼板的方法来有效地避免不隔音的问题。现阶段的建筑都需要具备一定的抗震能力，如果是在地震带地区进行建筑的时候，实际抗震能力方面的要求就会更加的高。

4、钢结构工程的抗震设计

钢结构工程的抗震设计主要都包含了下列三个方面的内容。第一点，设计反应谱的问题。第二点，弹塑性的地震反应来进行计算的问题。现阶段我们国家还没有高层的钢结构弹塑性地震反应计算的相关设备，要从国外进行采购，这不但大大的增加了设计的成本，而且使用的软件也并不能够完全符合我们国家的实际情况；第三点，钢结构搞垮设计的问题。现阶段还没有对这一问题进行相关的研究，这对我们国家这种多地震的国家来说是非常不好的。钢结构工程的研究还处在刚发展的阶段，所以，一定要有效的解决钢砼结构整垮设计的问题，一定要不断的完善抗震设计的原则以及实际的指标。

5、钢结构工程的结构节点和支撑结构

结构节点与支撑结构的设计包含了整个工程建筑的各个方面。因此，在进行设计结构节点以及支撑结构的时候，一定要重点关注构件的连接有些工程的建筑非常高，所以就需要用到高空焊接等的技术，而且工程所使用的钢结构接头数量非常多、采用的杆件也比较多，这就需要在深化设计的过程中，准确的把握节点和构件的，才能在施工和安装的过程中更加准确。

结语：

钢结构与混凝土进行比较，主要的优点就是：自重更轻、抗震性能更好、工期短以及施工较为便捷。随着城市化建设不断的加快，工业化飞速的发展，高层以及大型的建筑越来越多，钢结构的应用越来越广泛，这就要求钢结构设计人员不断提高设计水平和准确度，才能促进整个行业的发展。

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