论文部分内容阅读
[摘 要]在现如今的建筑结构设计的过程中，钢结构逐渐成为房屋建筑形式的一种。采用钢结构的形式主要是为了满足人们对生活质量的要求。由于钢结构的特点就是跨度相对较大，而且承载量也比较大，最重要的其美观性也能够达到相应的标准，多样性较为突出。采用钢结构是对传统的建筑结构的一种突破。经过多年的研究和探索，已经得到了建筑行业的普遍采用。因此，本文主要对钢结构设计问题的步骤和认识程度进行深入探索，希望能够给相关的钢结构设计工作人员提供一定的参考性建议和意见。
[关键词]钢结构设计；步骤分析；钢结构认识
中图分类号：TU392 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）11-0094-01
建筑设计说到底也是艺术的一种，对建筑的美观性以及实用性进行设计，主要是为了满足人们对于生活和生产环境的需求。而现如今，从国民经济的发展现状上来看，建筑业的地位越来越突出，同时也在不断适应社会发展的需要。为了完善建筑业的发展，加强了对新技术和新材料的利用率。钢结构在建筑工程的发展中也处于优势地位，其施工操作相对较为简单，而且可靠性突出。在各个建筑工程建设中都受到施工人员的高度青睐。
1、钢结构的应用现状
钢结构在建筑行业的发展中应用范围较广，而且历史悠久。虽然在应用的前期存在着一定的问题，但是从其发展现状和以后的发展前景方面看，还是具有一定的潜力的。随着经济和科技的不断发展，逐渐形成了自主设计以及自主加工和安装的建设程序。而且钢结构在结构较为特殊的建筑中也得到了广泛的应用，诸如高层建筑或者是一些体育馆，展览馆等。
2、设计步骤分析
钢结构在工程建设中应用范围较广，而且和传统的钢筋混凝土机构相比其强度相对较大。因此，这种结构具有一定的优越性。主要体现在钢结构的截面面积以及自重量都较小。但是这种结构在应用的过程中也会存在着一定的问题。因此，需要对其设计步骤以及设计要点进行简要分析，其中包括结构的选型计算、判断、图纸等等。
2.1 钢结构选型布置
在进行钢结构的设计和施工之前，需要对钢结构的类型加强重视，也就是做好选型工作。其中较为常用的可供选择的结构主要有轻钢、网架以及框架、桁架等等。这些结构在不同的建筑施工中应该得到不同的应用。如果实在荷载量较大的工厂厂房中，就需要选择网架结构来进行设计和施工，主要是由于这种结构的负荷量可以达到较高的强度。如果是在冬季降雪量或者是降雨量较高的地区，最好选用网壳形式来作为钢结构的主要类型。另外，高层建筑要确保其防震效用，周边的支柱设计是必不可少的。如果是对体育场或者是体育馆等跨度相对较大的建筑结构进行设计，就应该采用索膜形式的结构。可见，不同的建筑结构需要采用不同的钢结构类型，因此，建筑施工人员需要对每种钢结构自身的特点和优越性等了如指掌，这样才能在具体的建筑施工中保证施工质量。
2.2 概念设计
在进行钢结构的选型工作之后，就需要做好整体的规划。其中包括建筑的最大荷载力，结构的特征等等。进行钢结构的概念设计主要应该从细节入手，做好规划工作。进行概念设计，主要是在工程施工之前对于工程的基本情况有所掌握，对于工作量或者是工程的施工周期等都做好设计和规划。同时对于不同的框架和结构的长度尺寸等都进行规范。保证设计工程的顺利进行。做好钢结构的概念设计也是为了对工程质量和工程造价进行深入分析和研究。做到心中有数，减少工作人员的工作量和工作难度。
2.3 估算截面
对钢结构等相应构件的截面进行估算是进行钢结构设计的重要组成部分。主要是根据施工标准和设计标准来制定截面的相应范围，选定截面的类型。对钢结构进行规范，主要是为了保证整体结构的美观性和经济性。另外还要考虑到相应的安全因素和造价问题。保证钢结构的设计和施工的整体性。
2.4 工程判断
对于较复杂的需要用不同的结构软件进行分析的钢结构，要对软件分析结果进行“工程判断”，根据评估结果，对软件分析结果进行修改或修正。
由于使用软件时会有一些计算假定条件来模拟实际工程结构形式，这些条件与实际应用存在误差，这样软件输出结果会存在偏差，这种误差在所难免，为了尽量使分析结果接近准确，设计者应学会运用概念设计和钢结构在实际应用中的使用条件来修正软件分析中的误差。熟悉掌握软件的应用条件和范围，以及了解每个计算软件对规范相关条文的把握，尽可能做到合理优化的设计。
2.5 构件设计
选择合适的材料是构件设计中的第一步，通常构件选用Q235钢、Q345钢，有时也会用到不锈钢、铸钢等材质。实际应用中，应根据主控因素不同，选择不同材料的构件材质。Q235钢适用于构件要求稳定控制的情况，而Q345钢适用于构件要求强度控制的情況。在使用软件进行计算时，构件的选择和计算都可以通过软件来完成，但结构设计师们不能因此而忽视结构的概念设计，有时软件会存在误差，计算系数不符合规范设计要求等，这时就需要设计师进行复查，纠正偏差。
2.6 节点设计
连接节点设计是结构设计中比较重要的环节。连接节点常用的设计方法有等强设计和根据工程实际受力情况设计两种。节点连接形式通常用焊接连接、螺栓连接以及铆钉连接等，具体方法可以查阅相关规范。严格按照规范要求进行节点设计，并考虑施工安装要求，如构件栓焊连接时须考虑节点位置的焊接对高强螺栓承载能力的影响，按规范要求考虑承载力折减系数，因此在设计时就应全面考虑连接点的操作空间以及操作方法。
2.7 构件防腐
钢结构构件由于其材料的特殊性，防腐及防火要求就显得尤为重要，钢结构构件防腐，主要以油漆为主，对于无防火要求的建筑，防腐说明应注明除锈方法及等级、底漆、中间漆、面漆遍数及厚度指标，使用环境及室内室外均须明确；对于有防火要求的建筑，应注明构件不同的耐火极限要求，并说明如所用防火涂料不起防锈作用，还应涂刷防锈底漆，有的建筑对外观效果要求较高，还要在防火涂料外表面涂刷面漆，此时选用油漆时就应考虑其不应与防火涂料进行化学反应，以保证结合牢固。
2.8 图纸编制
施工图纸是加工详图及安装图编制的依据，所以在图纸设计时应明确说明设计条件、设计依据的规范、材料材质的要求、截面的选用、结构类型选用和布置、重要连接节点的设计等。并且要在设计图纸中表达清楚设计所用数据及要求，为编制加工详图及安装图提供尽量全面的数据。
加工详图及安装图是零件和构件加工、施工安装时使用的图纸，构件加工详图还要进行焊接工艺的设计，尽量避免层状撕裂构造，避免焊缝立体交叉、在一处集中大量焊缝等现象出现，焊缝布置应对称于构件形心等，图纸须绘制清楚，以便车间能顺利加工制造，避免因图纸绘制不清楚，材料不明确，而给加工及施工安装带来困难，延误工期。
3、结语
在近些年的工业与民用建筑中，钢结构的应用越来越广泛，人们对自己的生活质量和生活舒适度要求都在提高，所以建设更能满足人们生活幸福度要求的建筑是现代建筑设计者须考虑的问题。钢结构在现代具有更广阔的发展前景，北京奥运会的举办、上海世博会的举办、工业企业的体制改革等，都为钢结构的发展提供了空间。虽然我国在钢结构设计和应用领域已具有一定的规模，具有一批专业的队伍，培养了大批专业的设计、制造、施工人员，但仍然存在一些问题，如设计中存在不符合规范要求、图纸说明不明确等，希望结构设计者提高自身专业素质，加工和施工安装人员锻炼良好的专业技术，使钢结构行业得到更好的发展。
参考文献
[1] 申海啸、张玉生、蔡鹏.谈钢结构设计的一般过程[J].陕西建筑.2008（09）.
[2] 赖少峰.分析现阶段钢结构设计中存在的问题[J].建材与装饰（中旬刊）.2008（06）.
[关键词]钢结构设计；步骤分析；钢结构认识
中图分类号：TU392 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）11-0094-01
建筑设计说到底也是艺术的一种，对建筑的美观性以及实用性进行设计，主要是为了满足人们对于生活和生产环境的需求。而现如今，从国民经济的发展现状上来看，建筑业的地位越来越突出，同时也在不断适应社会发展的需要。为了完善建筑业的发展，加强了对新技术和新材料的利用率。钢结构在建筑工程的发展中也处于优势地位，其施工操作相对较为简单，而且可靠性突出。在各个建筑工程建设中都受到施工人员的高度青睐。
1、钢结构的应用现状
钢结构在建筑行业的发展中应用范围较广，而且历史悠久。虽然在应用的前期存在着一定的问题，但是从其发展现状和以后的发展前景方面看，还是具有一定的潜力的。随着经济和科技的不断发展，逐渐形成了自主设计以及自主加工和安装的建设程序。而且钢结构在结构较为特殊的建筑中也得到了广泛的应用，诸如高层建筑或者是一些体育馆，展览馆等。
2、设计步骤分析
钢结构在工程建设中应用范围较广，而且和传统的钢筋混凝土机构相比其强度相对较大。因此，这种结构具有一定的优越性。主要体现在钢结构的截面面积以及自重量都较小。但是这种结构在应用的过程中也会存在着一定的问题。因此，需要对其设计步骤以及设计要点进行简要分析，其中包括结构的选型计算、判断、图纸等等。
2.1 钢结构选型布置
在进行钢结构的设计和施工之前，需要对钢结构的类型加强重视，也就是做好选型工作。其中较为常用的可供选择的结构主要有轻钢、网架以及框架、桁架等等。这些结构在不同的建筑施工中应该得到不同的应用。如果实在荷载量较大的工厂厂房中，就需要选择网架结构来进行设计和施工，主要是由于这种结构的负荷量可以达到较高的强度。如果是在冬季降雪量或者是降雨量较高的地区，最好选用网壳形式来作为钢结构的主要类型。另外，高层建筑要确保其防震效用，周边的支柱设计是必不可少的。如果是对体育场或者是体育馆等跨度相对较大的建筑结构进行设计，就应该采用索膜形式的结构。可见，不同的建筑结构需要采用不同的钢结构类型，因此，建筑施工人员需要对每种钢结构自身的特点和优越性等了如指掌，这样才能在具体的建筑施工中保证施工质量。
2.2 概念设计
在进行钢结构的选型工作之后，就需要做好整体的规划。其中包括建筑的最大荷载力，结构的特征等等。进行钢结构的概念设计主要应该从细节入手，做好规划工作。进行概念设计，主要是在工程施工之前对于工程的基本情况有所掌握，对于工作量或者是工程的施工周期等都做好设计和规划。同时对于不同的框架和结构的长度尺寸等都进行规范。保证设计工程的顺利进行。做好钢结构的概念设计也是为了对工程质量和工程造价进行深入分析和研究。做到心中有数，减少工作人员的工作量和工作难度。
2.3 估算截面
对钢结构等相应构件的截面进行估算是进行钢结构设计的重要组成部分。主要是根据施工标准和设计标准来制定截面的相应范围，选定截面的类型。对钢结构进行规范，主要是为了保证整体结构的美观性和经济性。另外还要考虑到相应的安全因素和造价问题。保证钢结构的设计和施工的整体性。
2.4 工程判断
对于较复杂的需要用不同的结构软件进行分析的钢结构，要对软件分析结果进行“工程判断”，根据评估结果，对软件分析结果进行修改或修正。
由于使用软件时会有一些计算假定条件来模拟实际工程结构形式，这些条件与实际应用存在误差，这样软件输出结果会存在偏差，这种误差在所难免，为了尽量使分析结果接近准确，设计者应学会运用概念设计和钢结构在实际应用中的使用条件来修正软件分析中的误差。熟悉掌握软件的应用条件和范围，以及了解每个计算软件对规范相关条文的把握，尽可能做到合理优化的设计。
2.5 构件设计
选择合适的材料是构件设计中的第一步，通常构件选用Q235钢、Q345钢，有时也会用到不锈钢、铸钢等材质。实际应用中，应根据主控因素不同，选择不同材料的构件材质。Q235钢适用于构件要求稳定控制的情况，而Q345钢适用于构件要求强度控制的情況。在使用软件进行计算时，构件的选择和计算都可以通过软件来完成，但结构设计师们不能因此而忽视结构的概念设计，有时软件会存在误差，计算系数不符合规范设计要求等，这时就需要设计师进行复查，纠正偏差。
2.6 节点设计
连接节点设计是结构设计中比较重要的环节。连接节点常用的设计方法有等强设计和根据工程实际受力情况设计两种。节点连接形式通常用焊接连接、螺栓连接以及铆钉连接等，具体方法可以查阅相关规范。严格按照规范要求进行节点设计，并考虑施工安装要求，如构件栓焊连接时须考虑节点位置的焊接对高强螺栓承载能力的影响，按规范要求考虑承载力折减系数，因此在设计时就应全面考虑连接点的操作空间以及操作方法。
2.7 构件防腐
钢结构构件由于其材料的特殊性，防腐及防火要求就显得尤为重要，钢结构构件防腐，主要以油漆为主，对于无防火要求的建筑，防腐说明应注明除锈方法及等级、底漆、中间漆、面漆遍数及厚度指标，使用环境及室内室外均须明确；对于有防火要求的建筑，应注明构件不同的耐火极限要求，并说明如所用防火涂料不起防锈作用，还应涂刷防锈底漆，有的建筑对外观效果要求较高，还要在防火涂料外表面涂刷面漆，此时选用油漆时就应考虑其不应与防火涂料进行化学反应，以保证结合牢固。
2.8 图纸编制
施工图纸是加工详图及安装图编制的依据，所以在图纸设计时应明确说明设计条件、设计依据的规范、材料材质的要求、截面的选用、结构类型选用和布置、重要连接节点的设计等。并且要在设计图纸中表达清楚设计所用数据及要求，为编制加工详图及安装图提供尽量全面的数据。
加工详图及安装图是零件和构件加工、施工安装时使用的图纸，构件加工详图还要进行焊接工艺的设计，尽量避免层状撕裂构造，避免焊缝立体交叉、在一处集中大量焊缝等现象出现，焊缝布置应对称于构件形心等，图纸须绘制清楚，以便车间能顺利加工制造，避免因图纸绘制不清楚，材料不明确，而给加工及施工安装带来困难，延误工期。
3、结语
在近些年的工业与民用建筑中，钢结构的应用越来越广泛，人们对自己的生活质量和生活舒适度要求都在提高，所以建设更能满足人们生活幸福度要求的建筑是现代建筑设计者须考虑的问题。钢结构在现代具有更广阔的发展前景，北京奥运会的举办、上海世博会的举办、工业企业的体制改革等，都为钢结构的发展提供了空间。虽然我国在钢结构设计和应用领域已具有一定的规模，具有一批专业的队伍，培养了大批专业的设计、制造、施工人员，但仍然存在一些问题，如设计中存在不符合规范要求、图纸说明不明确等，希望结构设计者提高自身专业素质，加工和施工安装人员锻炼良好的专业技术，使钢结构行业得到更好的发展。
参考文献
[1] 申海啸、张玉生、蔡鹏.谈钢结构设计的一般过程[J].陕西建筑.2008（09）.
[2] 赖少峰.分析现阶段钢结构设计中存在的问题[J].建材与装饰（中旬刊）.2008（06）.