浅析建筑钢结构工程设计及其注意事项

1、    浅析建筑钢结构工程设计及其注意事项    摘 要：建筑钢结构是经过特殊工艺加工的钢质材料所组成的结构，也是当前建筑工程里的常用结构。钢结构主要是通过型钢与钢板，经过不同的工艺加工之后所制成的钢梁、钢柱、钢架等等部件所组成。不同的构件主要是通过焊缝、螺栓以及铆钉方式进行固定、接合。由于钢结构在工程施工过程中安装简捷而且质量轻便，因此被大量地运用在建筑行业之中，比如说一些大规模的工厂、仓库、以及高层建筑等方面。文中对于建筑钢结构工程设计的方法与注意事项进行了分析与介绍，并且对于建筑钢结构工程设计的方式与注意事项给出了一些有效的建议，以供参考。关键词：

2、建筑钢结构； 工程设计； 注意事项；引言：随着国内城市化建设发展的不断深化，大量建筑工程中采用了钢结构的方式进行施工，不论是在工业厂房或者是高层的民用建筑中，都能够见到钢结构的身影。由于钢结构的造价合理而且施工便捷因而在建筑行业内被大力推广。在建筑工程中使用钢结构能够显明地提升整个建筑工程的结构施工处理效率，同时也可以减少一定程度的成本投入，而且具备良好的安全性能，对于建筑工程的稳定性与可靠性也有着相当重要的作用。1建筑钢结构工程设计的方法建筑钢结构工程的设计方法一般包括了以下几种：1.1 容许应力法定值法的主要内容就是把影响结构设计的原因设为定值，使用一个依靠经验判断的安全系数进行思考设计中

3、的不同因素所产生变化的影响，最后再计算出结构的安全度的一种方法。容许应力法是定值法中的其中之一，其原则主要包括了：结构构件设计所限定的容许应力必须要大于结构计算应力，同时必须要根据要求的标准荷载来计算结构构件的应力。而计算结果是通过一阶弹性理论的方式得出的，即一个除材料并且>1的安全系数的上限应力，或者是屈服应力来进行确定。但是容许应力也存在着一定的缺限：（1）第一点，无法全面性地考虑到结构几何的非线性影响；（2）容许应力法所使用的安全系统单一，因此无法全面性地展示出荷载变异与抗力的特性。1.2 半概率法随着科学技术的进步，工程技术的发展水平也得到了有效的提高，工程技术中的定值法也在逐步

4、向着概率设计法方向发展。因此必须要从荷载与材炎强度的不确定性开始着手，通过概率方法确认其取值的范围。但是仍未能够把结构可靠度和概率进行有效地结合，所以称之为“半概率法”。半概率法在进行设计表达的时候，主要是使用容许应力法的方式来进行设计，可是安全系统却是采用多系数分析，因此与容许应力法有着明显的不同。1.3 概率极限状态法通过极限状态法可以把整体结构的稳定性与概率进行联系，能够有完善容许应力法与半概率法所造成的不足。这种方式是运用荷载分项系数与抗力替换单一的安全系数。现阶段极限状态法是国内常用的设计方式之一，这种结构方式由于荷载的作用力能够在周期内达到两种不同的状态，即正常的使用极限状态与荷载

5、能力极限态。2建筑钢结构工程设计的分析2.1建筑钢结构设计步骤建筑钢结构在绘图前，绘制人员必须要对整体钢结构进行了一个全面性地了解，了解制图规范，确立深化设计流程：（1）首先，对钢结构设计图进行了解；（2）其次，和相关专业进行沟通、交流；（3）第三点，制做模型并将详图绘制出来。详图在设计上主要运用cad软件以及tekla软件进行建模。除此之外采用国内的pkpm软件也是可行的。2.2关于建筑钢结构工程的稳定性（1）想要确保钢结构稳定性，就必须要从结构的整体出发；（2）根据钢结构的整体硬度与可靠性来看，最好是通过折减系数法与临界压力求解法来进计算。在轴心压杆稳定的计算上也是运用这两种方式进行。（3

6、）在进行弹性稳定计算的时候，不能够只考虑到结构的整体性，同时也要对二阶分析进行关注。因为结构内力会因为柔性构件变型量而产生差异。设计建筑钢结构必须要严格按照结构的设计要求进行，并且对于强度与稳定性的区分方式进行掌握。强度的大小在于使用材料的性质，稳定性则是在应对强度问题的时候，必须要找到其不稳定的平衡状态。2.3在建筑钢结构工程设计中软件的对比在设计建筑钢结构图的时候，必须要同时做出构件表与材料表，并且其间包含了最早的材料计划。在拿到图纸后第一件事就是将材料计划进行制定。而在进行深化设计的过程中，往往是通过电脑软件进行设计的，当前市面上有不同品牌、不同功能的设计软件，不同的软件都有着不同的优缺

7、点。比如说普通门式钢架，要求在短时间内完成，那么使用cad软件就能够轻松实现，cad软件的图形编辑功能相当全面，同时能够支持二次开发，并且在图形格式的转换上也相当便捷。比如说将excel表格导入到cad，给材料表格的制做带来极大的便利。但是cad也有一个致命的缺点就是无法观看3d模型；tekla与pkpm这两款软件能够观看3d模型，同时3d模型也能够生成2d加工详图，并且也具备2d的绘图以及碰撞线校验功能。而tekla与pkpm软件的缺点就是在生成的工程图纸上无法进行详细标注，并且清晰度严重不足，造成浪费了大量的时间在调图上。除此之外tekla软件的出错率较低，通常在高层、多层建筑中较为受欢迎

8、。3建筑鋼结构工程设计的规范3.1钢材的选择（1）现阶段国内的钢材品种多，而且质量良莠不齐，想要从中选择出最合适的钢材难度相当高；（2）在建筑工程中，钢结构建筑的种类也越来越多，不同建筑物对于钢材结构的强度、荷载、变形度等要求也都各有不同，如果选择了不适用的钢材，不仅造成浪费，也给整个建筑工程带来了安全隐患，因此钢材的选择是相当重要的。3.2确定建筑钢结构的适用性现阶段钢结构主要的运用对象是跨度大、荷载量大、规模与型体复杂的高层、多层建筑物中。对于安装拆卸的便捷、承重负荷的上限、以及振动幅度等方面都有严格的要求，所以在钢结构设计的时候，要对整体施工内容都要进行全面性地分析与总结，并且认真考虑设计出的钢结构能否符合工程要求。4结语：综上所述，钢结构具备造价实惠、结构稳定、安装便捷等等优点，因此被广泛地运用到建筑工程行业之中。相较于混凝土，钢结构的安全性与可靠性更加明显，同时抗震性优秀，并且工程施工周期短等等优势。随着人们对对建筑工程的要求越来越高，钢结构工程的设计难度也越来越大，但是只要将设计方法运用合理，严格把好质量关，就能够