彭德望

摘要：為了確保建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的建設具有更高的質(zhì)量，需要在進行鋼結(jié)構(gòu)工程設計的時候，嚴格地按照相應的規(guī)范和標準進行設計，并做好相應的設計要點工作，從而為使用者提供更加安全、可靠的鋼結(jié)構(gòu)建筑?；诖耍恼轮饕獙ㄖ摻Y(jié)構(gòu)工程設計及其注意事項進行了研究和分析。

關(guān)鍵詞：建筑工程；鋼結(jié)構(gòu)；設計

現(xiàn)階段雖然我國對建筑鋼結(jié)構(gòu)的應用越來越廣，但由于我國在建筑鋼結(jié)構(gòu)工程設計方面的起步比較晚，使得了我國的鋼結(jié)構(gòu)工程設計水平要遠遠落后于國外的發(fā)達國家。因此需要相關(guān)的設計人員一步一個腳印，不斷學習和總結(jié)相應的設計經(jīng)驗，以確保我國建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的設計具有更高的水平，進而促進我國建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的進一步發(fā)展。

一、建筑鋼結(jié)構(gòu)工程設計的方法

（一）容許應力法

如果將影響結(jié)構(gòu)設計的諸因素取為定值，而用一個憑經(jīng)驗判定的安全系數(shù)來考慮設計諸因素變異的影響，衡量結(jié)構(gòu)的安全度，這種方法稱為定值法，容許應力法就屬于定值法的一種，其設計原則是：其結(jié)構(gòu)計算應力應小于結(jié)構(gòu)構(gòu)件設計所規(guī)定的容許應力。對于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算應力要按規(guī)定的標準荷載，計算是以一階彈性理論而得到，是以一個去除材料并大于 1 的安全系數(shù)的極限應力或是屈服應力而確定的。容許應力主要存在的缺點在于：第一，不能合理的考慮到結(jié)構(gòu)幾何的非線性影響；第二，由于容許應力法采用的是單一安全系數(shù)，不能反映出荷載變異和抗力的獨立性等。

（二）半概率法

隨著工程技術(shù)的發(fā)展，定值法開始轉(zhuǎn)向概率設計法，首先考慮荷載和材料強度的不確定性，用概率方法確定它們的取值。不過仍然沒有將結(jié)構(gòu)可靠度與概率聯(lián)系起來，故稱為半概率法。半概率法的設計表達式仍可采用容許應力法的設計式，但安全系數(shù)是多系數(shù)分析決定的。

（三）概率極限狀態(tài)法

極限狀態(tài)法把結(jié)構(gòu)可靠度和概率聯(lián)系起來，克服了容許應力法和半概率法所存在的缺陷，這種方法主要是采用荷載分項系數(shù)和抗力來替代單一安全系數(shù)。目前，極限狀態(tài)法以是我國最常用的設計方法。其結(jié)構(gòu)由于荷載的作用，可在一定的周期內(nèi)達到兩種極限狀態(tài)，第一種是正常使用極限狀態(tài)，第二種是承載能力極限狀態(tài)。承載能力極限狀態(tài)所對應的是結(jié)構(gòu)的安全性，主要是指構(gòu)件的塑性變形、斷裂等造成的結(jié)構(gòu)破壞。

二、建筑鋼結(jié)構(gòu)設計

（一）鋼結(jié)構(gòu)的詳圖設計

由于建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工主要是根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的詳圖設計來進行的，因此為保證建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量，首先就需要做好鋼結(jié)構(gòu)的詳圖設計工作。為了保證詳圖設計的質(zhì)量，需要設計人員充分了解和掌握鋼結(jié)構(gòu)的組成、所采用的焊接技術(shù)，并且對于資深的設計人員進行溝通，從而確保將鋼結(jié)構(gòu)的詳圖設計工作做得更好。

（二）建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的穩(wěn)定性設計

做好鋼結(jié)構(gòu)的詳圖設計之后，還需要保證建筑鋼結(jié)構(gòu)工程設計的穩(wěn)定性。而要想實現(xiàn)這一設計目標，需要保證鋼結(jié)構(gòu)整體的設計質(zhì)量，只有鋼結(jié)構(gòu)整體具有足夠的剛度和強度，才能保證建筑鋼結(jié)構(gòu)工程具有更高的穩(wěn)定性。因此，在實際的設計過程中，需要對建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的整體剛度以及穩(wěn)定性方面的系數(shù)進行準確地計算，目前在實際的計算過程中常采用的方法主要有折減系數(shù)法和臨界壓力求解法這兩種方法。在得出鋼結(jié)構(gòu)的剛度和強度系數(shù)之后，將其應用到建筑工程中的時候需要努力尋找最佳的平衡狀體，從而能夠使得建筑鋼結(jié)構(gòu)工程整體具有更好的穩(wěn)定性。

三、鋼結(jié)構(gòu)設計中存在的問題

首先，對于建筑鋼結(jié)構(gòu)工程設計過程中所使用到的鋼材，有一部分由于生產(chǎn)工藝的問題導致鋼材的質(zhì)量達不到相應的施工標準。其次，在對鋼結(jié)構(gòu)進行設計的時候，一些設計人員往往忽視鋼結(jié)構(gòu)與建筑工程的整體性要求，經(jīng)常使得鋼結(jié)構(gòu)的設計獨立于整體建筑之外，這樣導致了鋼結(jié)構(gòu)設計完工之后，出現(xiàn)與建筑物之間的銜接度不夠的情況，這樣勢必導致建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的建設質(zhì)量大打折扣。第三，一些設計師盲目搬規(guī)范、套程序，只給出構(gòu)件布置圖。將應該設計的“節(jié)點構(gòu)造”、“支座詳圖”等都交給加工企業(yè)。廠家若做出的圖紙不符合原設計要求，存在質(zhì)量隱患。

四、建筑鋼結(jié)構(gòu)工程設計的注意事項

（一）建筑鋼結(jié)構(gòu)工程設計過程中的鋼材選擇

建筑鋼結(jié)構(gòu)工程設計過程中的選材非常重要，主要是因為：（1）我國鋼鐵工業(yè)迅速發(fā)展，鋼材的種類繁多，要從眾多的鋼材種類中選出適合某種建筑工程的鋼材是有難度的；（2）目前鋼結(jié)構(gòu)建筑的種類也在不斷增加，不同建筑物對鋼結(jié)構(gòu)的強度、變形度、疲勞應力等方面的要求也不一致，因此選擇合適的鋼材顯得至關(guān)重要，否則就不能發(fā)揮出鋼結(jié)構(gòu)建筑的功用。

（二）判斷建筑鋼結(jié)構(gòu)的適用性

當前鋼結(jié)構(gòu)主要用于跨度和荷載較大、體型復雜的高層建筑中。要求其能夠承受較高的溫度、方便拆卸、能夠承受大幅度的振動、密封嚴實，因此在鋼結(jié)構(gòu)設計之前必須要對這些方面進行全面的分析，考慮所設計的鋼結(jié)構(gòu)是否適用、能否滿足要求。

（三）加強對建筑鋼結(jié)構(gòu)受力體系以及細部節(jié)點的設計

建筑鋼結(jié)構(gòu)工程設計方案確定后，需要立即對鋼結(jié)構(gòu)的受力體系以及細部節(jié)點進行具體的計算和完善。首先基于鋼結(jié)構(gòu)受力體系設計而言，當前很多鋼結(jié)構(gòu)都是采用的桿系結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)要求鋼材強度大、截面尺寸小；在生產(chǎn)的時候可以在現(xiàn)場組裝、構(gòu)件之間的約束作用小。因此其設計的重點是保證構(gòu)件節(jié)點之間的連接穩(wěn)固性。其次對于鋼結(jié)構(gòu)建筑的細部節(jié)點設計來說，鋼結(jié)構(gòu)建筑的設計要求細致且設計內(nèi)容復雜，都需要對細部節(jié)點進行嚴格的設計。

五、結(jié)束語

在對建筑工程進行建設中，運用鋼結(jié)構(gòu)工程進行設計，不僅能夠使得建筑工程具有更大的跨度空間，同時還存在著安裝便利、造價成本較低等優(yōu)勢，因此使得其在建筑工程方面的應用越來越廣。隨著我國城市化進程的進一步發(fā)展，高層建筑的數(shù)量將會急劇增多，這就對鋼結(jié)構(gòu)工程的設計提出了更高的要求。作為相關(guān)的設計人員，需要掌握鋼結(jié)構(gòu)工程設計工作中的要點，從而保證我國的建筑鋼結(jié)構(gòu)工程設計工作能夠做得更好，最終促進我國建筑行業(yè)更好的發(fā)展。

參考文獻：

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