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摘要：钢结构由于较高的强质比及工业化程度，目前在建筑结构设计中已经得到了广泛的应用。当然在钢结构设计中还存在着许多不完善的地方，这些问题主要是管理机制不完善以及设计能力不匹配造成的。在钢结构设计的过程中，我们应该规范设计流程，结合实际施工条件，提升钢结构设计的科学性，确保建筑工程的安全性和经济效益。在此背景下，本文主要探讨钢结构设计的重要性与策略。
关键词：建筑结构设计；钢结构设计；重要性
引言
随着我国经济水平的高速提升，基础设施领域特别是建筑工程领域取得了明显的发进展。在建筑设计领域中，钢结构已经成为了广泛使用的结构形式。相比于混凝土结构、砌体结构、土石结构，钢结构具有重量轻、强度高、抗震性能好、节能环保、能够循环利用等优点，这些特点比较符合绿色建筑的要求。在钢结构的应用过程中，由于我国起步较晚，在相应的结构设计、材料应用、制度体系方面和美国、日本等发达国家还存在着较大差距，需要我们引起重视。
1、建筑结构设计中钢结构设计的重要性
在整个工程中，钢结构设计能够直接地影响工程整体质量，在进行钢结构设计的时候，作为结构设计师除了需要懂得必要的力学知识，同时还要结合实际条件采用经济适用的构造形式。钢结构设计相对来说具有一定的难度，设计师在进行设计的时候一定要严格遵从相关图集的要求，参考以往成功的案例，同时有效地结合施工实际情况，最大限度地提升整体钢结构的质量，保证建筑结构设计中钢结构的总体性能[1]。进行钢结构设计的整个过程里，具有较强的关联性，作为设计人员需要对钢结构的各个因素进行准确的理解，并且高度重视每个环节中有关构件设计的质量，避免因为设计不合理导致不良后果的发生，给建筑工程留下一定的安全隐患，影响整个工程的质量。
2、建筑结构设计中钢结构设计现状
2.1、钢结构防火问题
钢结构耐高温性能较弱，当外界温度或者建筑内部温度达到430摄氏度至540摄氏度左右时，钢结构的承重能力不断下降。如果钢结构建筑物周围出现较大的火灾，钢结构构件的温度也随之升高，构件的承载能力明显削弱，严重时会发生结构倒塌。
2.2、钢结构腐蚀问题
钢材在实际使用过程中容易发生锈蚀，尤其在湿度较大的环境之中，钢结构腐蚀程度会特别严重。一旦钢结构发生腐蚀，实际承载的构件面积明显减小，构件的承载能力随之下降，发生安全事故的几率增加[2]。因此在实际设计过程中，要结合结构的具体应用环境，适当考虑构件腐蚀带来的面积削弱，避免因承载力不足而导致结构事故的发生。
2.3、钢结构稳定性问题
钢材受拉表现良好，但在受压状态下容易发生失稳现象，一旦钢结构稳定性不足，整体结构会发生严重的坍塌，造成严重的工程事故。出现失稳现象的主要原因是结构设计师仅考虑到了材料强度的层面，忽略了结构在应力较低状态下的刚度问题。钢结构失稳不仅发生在结构的使用过程中，同时施工过程发生事故的概率也较高。如果钢结构吊装位置不合理，网架与桁架当中的各个杆件受力不均匀，特别容易出现严重的倒塌事故。钢结构在施工、使用的过程当中，存在一定的稳定性问题，设计与施工人员要相互配合，严格按钢结构的特点考虑各种可能出现的安全问题。
3、建筑结构设计中钢结构设计策略
3.1、钢结构加固设计
在进行钢结构加固设计的时候需要合理考虑建筑结构的使用荷载、钢结构构件的节点性质，在此基础上不断调整钢结构附加杆件的承载力。另外，钢结构整体的承载力也应验算，考虑空间协同工作的影响，做好加固设计，进一步增加整体的刚度。如果有需要增加刚度，目前主要是增加支撑点和结构刚度，或者进一步调整结构的自振频率等，从而改善钢结构整体的刚度和承载能力，进一步提高整体的稳定性[3]。在排架结构中重点加强某一列柱的刚度，在必要的位置适当增加柱间支撑，确保钢结构整体的水平抗力达到要求，降低整体的负荷，增加整体的结构刚度。
3.2、构件设计及节点设计
钢结构设计的优化，从总体方面把握就是在设计前期注重结构方案的选择及布置合理的传力路径，而从构件层面来说，控制构件的应力比在一个合理的范围内，既能保证结构安全的基本要求，同时也能保持一定的经济性。对于比较复杂的钢结构，在做好构件截面的验算工作的前提下，也要关注节点模块的设计工作，受力性能良好的节点形式对于结构整体性能的发挥起着重要的作用。在这个过程中，需要进行等强设计同时考虑抗震要求。同时构件的连接也很关键，要保证焊接、螺栓连接的强度[4]。对于焊接连接，需要检查焊缝质量，而对于螺栓连接，应确保螺栓的预拉力满足要求，同时安装过程中，相应的安装次序也相当关键，施工人员应严格按照设计要求执行。
3.3、加强钢结构防腐设计
钢结构在加工和抗震性能上虽然优于其他建筑结构，但其耐腐蚀性能较弱，钢结构如果长期暴露于空气中，缺乏必要的保护层，非常容易发生腐蚀，被腐蚀的钢构件有效截面减小，导致钢构件承载能力降低。这就要求，设计者在进行钢结构设计的同时注意耐久性设计，在钢构件的表面布置一定厚度的防腐材料，防腐涂料应能够充分阻绝氧气和水分对钢结构的侵蚀，同时对钢构件具有较强的附着力。室内钢结构防腐材料的厚度一般在100μm左右，暴露于空气部分的钢结构防腐材料厚度一般在200μm左右，地面下钢结构材料需要特别采用混凝土进行包裹，在腐蚀性较强的环境中，则需要适用专门的防酸漆防止腐蚀[5]。
3.4、防火设计要点
对于钢结构防火设计而言，应根据建筑的消防设计，根据规范要求确定钢构件的耐火等级，确定构件相应的耐火时限。然后依据耐火时限，选择相应的防火涂料，常用的防火涂料有厚型、薄型和超薄型之分。
钢结构设计应保证结构构件均匀对称布置，减少结构扭转，竖向构件宜上下贯通保证钢结构设计中的刚度连贯性和稳定性。L型或T型的钢结构设计是保证钢结构有效发挥作用的两种形式，钢结构最好位置是处于结构外围，这样能更好地增强建筑构造的抗扭曲变形性能。
总之，在进行钢结构建筑设计的时候，必须要遵从设计原则，保证所设计的结构的规范性和合理性，安全适用，经济合理。在满足实际建筑功能需求的同时，结构必须具有足够的强度、刚度、稳定性以及耐久性。在设计的过程中还应节约材料，减轻结构重量。设计过程中选用合理的节点连接构造，优化施工安装过程，只有这样才能够保证整体的建筑质量。
参考文献：
[1]聂冰.建筑工程项目中钢结构设计中稳定性分析[J].绿色环保建材，2019（05）：76+79.
[2]陆雄伟.钢结构设计在工业厂房结构设计中的应用探讨[J].建材与装饰，2019（13）：102-103.
[3]杨连军.钢结构在建筑结构设计中存在的问题及解决措施[J].建材与装饰，2019（13）：111-112.
[4]喻东风.试论建筑结构设计中钢结构设计的重要作用[J].居舍，2018（25）：137.
[5]王灯奎，吴标清.钢结构在建筑结构设计中的应用策略分析[J].住宅与房地产，2015（28）：117.