摘 要：下文主要结合笔者多年的工作实践经验，针对建筑工程中钢结构设计出现的问题进行了阐述，并提出相对应的解决方法。希望通过以下阐述，能与各位同仁相互交流，同时今后也能够为类似工程的设计提供一些借鉴与参考。
关键词：设计过程；问题；措施
工程概况：
某公司钢构件生产厂区扩建厂房位于南京江宁区空港工业园陶吴工业集中区，凌霄路与乐园路交界处，建筑面积约7528.42O。厂房选用平面（桁）架结构，选择焊接H型钢截面，材料选用Q345-B低合金高强度结构钢和Q235-B碳素结构钢。厂房耐火等级为二级，钢结构构件按照规范要求涂刷防火涂料，主构件抛丸除锈处理，次要构件手工除锈，除锈等级ST2级。主跨跨度为24米，檐口标高12.652m，牛腿标高8.10m，两台20/5吨吊车，车间总长156m。该厂房2015年4月开始设计，预计2015年底竣工。
1、钢结构设计过程
1）判别是否适合钢结构。在做设计时要结合钢结构的特点以及工程造价，看项目工程是否适合钢结构。钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。
2）结构选型与结构布置。
钢结构通常有框架、平面（桁）架、网架（壳）、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。结构选型时，针对不同建筑的特点，选择合理经济的结构方式。结构的布置要根据体系特征、荷载分布情况及性质等综合考虑。一般的说要刚度均匀，力学模型清晰，尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围，使其以最直接的线路传递到基础。
3）截面的选择。结构布置完成后，需对构件截面作初步估算。主要是梁柱和支撑等的断面形状与尺寸的假设预定。钢梁可选择槽钢、轧制或焊接H型钢截面等。
4）结构分析。结构分析可以采用多种方法：简单结构通过手算进行分析；典型结构可查力学手册之类的工具书直接获得内力和变形；复杂结构才需要建模运行程序并做详细的结构分析。
5）构件设计。材料是构件设计的基础，材料的选择对于构件设计非常重要。比较常用的是Q235和Q345，通常主结构使用单一钢种以便于工程管理，经济考虑，也可以选择不同强度钢材的组合截面，当强度起控制作用时，可选择Q345，刚度控制时，宜使用Q235。
6）节点设计。节点设计师钢结构设计的重点，在结构分析前，就应该对节点的形式有充分思考与确定，按传力的特性不同，节点分刚接，铰接和半刚接。
7）防锈蚀与防火。钢结构因其自身的特点对锈蚀和高温（火焰）具有敏感性，因此对于周围环境存在这两种情况的时候，必须做好钢结构的防锈蚀与防火。
8）图纸编制。①图纸的编制是工程施工的重要依据，在设计图中，对于设计依据、荷载资料、技术数据、材料选用及材质要求、设计要求等均应表示清楚，以利于施工详图的顺利编制，并能正确体现设计的意图。②施工详图。深度须能满足车间直接制造加工，不完全相同的另构件单元须单独绘制表达，并应附有详的材料表。
2、盲目照搬国外钢结构设计方案
许多不合理的设计方案，虽然多采用的是国外优秀设计方案，但由于钢结构设计人员在制定结构设计方案时不够科学，用钢量过大，因而导致钢材用量过大，脱离了实际钢结构工程的成本控制目标和建设实际，没有做到与实际工程项目的积极适应。此外，对于国外设计师而言，由于其对我国的地震及风荷载等许多实际情况并未深入了解，因而不可避免地造成设计过程中的许多方面不合理。
应对措施：应当对我国的地震及风荷载等各方面特殊情况进行研究和掌握，在进行钢结构的设计过程中，应以我国具体情况为依据，对设计进行不断完善，优化抗震设计，确保维持原建筑地质风貌的同时，减少钢材料的使用量，从而实现成本的大幅降低。
3、设计过程中未对施工荷载及可行性进行充分考虑
对于许多钢结构设计人员而言，由于其多数终日埋首于办公室中，并未经常深入施工现场参与钢结构的具体施工过程，因此导致许多设计人员并不了解钢结构的具体施工过程，对现场施工荷载等考虑得不全面甚至遗漏，而导致设计数据不准确甚至是错误，与实际需要相差较大，埋下了结构上的安全隐患，同时设计出来的施工图可行性也较差，增加了施工的复杂性，导致施工造价的大幅度提高。
应对措施：对于设计相关人员而言，应深入到钢结构具体施工过程中，这样才能对施工过程中可能遇到的不利条件了然于胸，设计过程中也才能够有效避免此类问题的发生，确保结构构件的可靠性及施工的可行性。
4、设计过于保守或超前
由于我国钢结构设计的发展历史相对较短，因此钢结构设计人员的综合素质相对较低，仍然存在很多亟待改善的环节。很多钢结构设计人员由于缺乏设计经验，因而导致设计过程中不恰当地进行设计标准的提高，或任意进行所设计安全等级的降低，导致在钢结构设计时或太过保守，或过于超前。这些都不利于钢结构的设计以及结构的整体可靠性。
应对措施：必须注意定期进行相关设计技术水平的培训，及时掌握新规范、新标准和新的结构计算方法及计算模型。尤其是对复杂钢结构的设计，必须深刻理解规范规程中的设计参数及其安全等级要求，以便从根本上确保结构方案的科学性与合理性。
5、钢结构设计深度远远不够
许多单位的钢结构的设计者水平相对较低，所承接项目的设计人员多数是刚毕业缺乏实践经验的新手，因此导致设计过程中一味照搬程序，忽视了关键节点的设计和校核，所设计的构件布置图往往仅为一些单一的线条图，忽视了十分重要的“节点设计”，只简单地采用一律全焊接节点，对于节点形式及构造是否合理、应力计算是否符合要求欠缺考虑，甚至掌握不清，造成安全隐患。由于缺乏专业知识，因而导致给加工厂的施工图设计要求不够明确，最终往往会导致较为严重的质量事故发生。
应对措施：严格规范钢结构施工图的设计程序及计算内容，提高所设计项目施工图应具备足够的计算深度要求，细化关键节点设计，对于设计深度不够的不予审核发图，落实各部门的设计职责及设计人的责任制，从源头上狠抓设计深度的要求。
6、项目层层转包导致钢结构质量的大幅下降
由于钢结构的设计项目经过了层层的转包，各设计院设计任务繁重，钢结构部分，不仅设计困难，但且费时费力，收费却较低，因此很多设计人员不愿进行此方面设计任务的承接。有些人员对于钢结构设计而言经验相对较少，且设计市场较为混乱，因此会转包给市场其他无资质设计部门，因此导致不少因钢结构设计质量不足而出现的多起倒塌事故的发生。
应对措施：相关部门应对钢结构设计项目给予足够的重视，应对市场进行进一步的规范，严格资质的管理工作，杜绝钢结构设计项目的层层转包，同时，应加大钢结构的设计投入，加强监督管理工作，从而确保钢结构的设计质量。
7、结语
钢结构因其强度较高、自重较轻，且工业化程度较高等一系列优点而在各大工程中得到了广泛的应用，设计过程中应当充分考虑材料等各方面因素，加强钢结构整体及局部的稳定性，确保钢结构的设计质量，从而推动钢结构在建筑等多个领域的不断发展和应用。同时，要重视对钢结构设计中常见问题的分析，及时采取有针对性的应对措施，促进我国钢结构行业的可持续发展。
