钢结构房屋结构设计中的常见问题探析

侯同飞

【摘  要】在我国一些发达城市与地区相对较為成熟，甚至已经成为个别沿海城市的房屋设计的普遍方式。该设计方法的显著特点是能够有效控制建设资金投入，且施工周期相对较短具有很强的灵活性。纵观我国的房屋设计市场实际情况，设计单位在进行钢结构设计环节常常会出现对传统钢结构的设计理念过度依赖，很难适应产业发展需求。基于此，以下对钢结构房屋结构设计中的常见问题进行了探讨，以供参考。

【关键词】钢结构;房屋结构;设计;常见问题;探究

中国分类号：TU391     文献标识码：A

引言

钢结构质量轻、强度高、延性好、寿命长、复盖范围特别广。近年来，随着人们对建筑施工的要求越来越高，如何才能满足现代人的生活和生产需求已成为建筑单位和设计单位面临的主要问题。为了提高现代人的生活和生产水平，本文深入分析了建筑结构设计钢结构设计中存在的一些关键问题及对策。

1钢结构设计探究

钢结构设计之初需要充分考虑建设材料的选用，钢材选用的硬度与强度根据标准规范进行。考虑到房屋建筑的主结构只能应用一种钢材，才能保证后期各项工作都有章可循，所以结合不同强度要求的钢材料，需要将强度在房屋建筑中的调控作用加强，这使钢材的组合截面大小能够控制在一个较为合理的范围之内。当然也有部分建筑对钢材应用期间的稳定性的要求诸多，房屋设计人员需要根据项目建设的实际需求，合理选用钢材，具体的可以参考我国建筑行业在钢材设计方面的相关规范要求。房屋设计人员需要合理估算截面，仍然是围绕稳定性与强度两个方面。针对房屋建筑施工建设完毕之后可能会存在的变形情况，在设计环节需要合理控制建筑材料中的板件厚度，不能设置的过于厚重给建筑结构带来过大的荷载负担。可以通过加大钢材截面的面积，将房屋设计的优化效果加强，这样才能将钢材的强度与刚度有效性的区分开来，达到较为理想的房屋设计目标。

2探析钢结构房屋结构设计中的常见问题

2.1钢结构稳定性问题

钢结构不稳定现象可能会导致建筑项目大幅倒塌，从而导致大规模施工事故，首先是因为钢结构设计师在实际设计工作中没有充分考虑钢结构的支撑作用。钢结构的吊装位置不合适会导致桁架中每个构件的网格应力不均匀，从而导致特别严重的结构不稳定。钢结构在设计和使用过程中存在一定程度的稳定性问题，设计师和钢结构施工者仔细协调，事先制定有针对性的强大防止失稳对策，从而确保更安全的建筑用钢。

2.2对钢结构的防护

金属具有腐蚀性，所以我们必须注意材料的防护性问题，建筑工程师在实际工作中不会考虑材料的防腐蚀能力，而风力，雨水等外部侵蚀会缩短钢结构的使用年限，更会影响整个建筑物的使用。部分钢结构需要被埋在地下，如果对这部分材料的防侵蚀防护不规范，就会严重影响到钢结构的整体效益。

2.3设计建筑结构的参数问题

钢结构存在的良好性能影响着房屋结构前期工艺设计的繁杂性，相关设计者要借助专业化的信息统计软件给予钢结构的诸多技术标准加以严格性的精密检测，需要真正掌握钢结构的质量检测，才可以科学的完成施工工作。具体的技术参数标准涉及水平荷载指数、结构的阻尼比例等。比如水平荷载量，建筑在理想环境中，竖向荷载形式的水平形式荷载指数为零。然而和普遍的生活环境进行对比，往往会存在不同程度上的结构风荷载，处于水平方向上会影响到建筑物的稳定性，所以设计者要结合本地区的环境风荷载加以钢结构水平荷载体系的设置，防止引起建筑坍塌问题。

3改善钢结构房屋结构设计的具体措施

3.1提升房屋结构基础设计的水平

设计房屋结构时，科学安全合理是地基和基础设计重要准则。所以工作人员要进行各方面的综合考虑，在设计房屋建筑结构前，需要仔细严谨地勘探现场的地质，在详细的数据资料为基础，并结合上部结构的方案进行房屋结构的设计。在测算承载能力时，必须运用基础设计公式，同时结合地基的承载力，除此之外，必须使地基所容许的承载力符合标准。不同种类土的承载力是不同的，所以要依据土层类型测算准确的地基承载力。同时，一定要依据设计标准规划基础设计，尽量避免出现误差，从而确保房屋结构基础设计的质量较高。

3.2提高钢结构的稳定性

在进行钢结构设计时，设计师需要充分考虑其在建筑中的稳定性。第一，设计师应该考虑整个体系以及组成部分对稳定性的要求，主要思考杆件的设计，杆件在钢结构的实际施工过程中，容易出现离心的问题。第二，框架结构的稳定计算。设计师需要通过框架整体稳定分析，结合柱计算长度系数对框架的稳定性进行计算。设计师应结合工程的实际情况制定图纸，在钢结构施工中容易出现附有摇摆拄的框架和横梁受有较大压力的问题，需要设计师加以研究。

3.3选取高质量的原材料

钢构造通常是碳结构的钢和低程度的合金高硬度钢，对于以抗压性控制为基础的抗压性部件，可以使用低合金高组合结构钢。高强度低程度合金有五大种类：A、B、C、D、E。从低到高质量，门使用的大多数材质比较单一，因此，这些结果的塑性有一种促进保持影响，可以适当地选择钢材碳结构它也有四个种类：A、B、C和D。然而，随着碳含量的增加，钢的抗拉和粘合强度增加，从而降低了钢的成型、冷弯曲和抗冲击能力，可结合程度也降低。在选择钢材的编码和特征时，应计算到部件的关键性、负荷性能、耐受性、结合渠道和周遭环境条件。在保证承重结构承载能力满足极限化需求的一方面，还要注意构件碳、硫、磷的含量，以防构件易发生脆性破坏。起重机主体结构的构件、钢筋及焊接、钢筋等，应含有Q345级钢、Q235B级钢或更高高级钢，构件不是下等钢制材料，墙梁可采用Q235级钢。

3.4提升设计深度

设计师的水平对于钢结构在施工中的应用以及最后建筑物的平稳性具有直接影响，所以设计人员应通过参加比赛、讲座等形式，学习先进的设计方式，提高自身能力。以唐山举办全国钢结构装配式建筑设计创新赛为例，本次竞赛以“创新、梦想”为宗旨，以“绿色唐山·创意钢构”为主题，通过加强设计理念与钢结构建筑的融合互动，提高区域制造业的供给能力，推动工业提质增效与转型发展。发展钢结构装配式产业，既是推动产业转型升级高质量发展的切入点，更是培育新动能、发展新增量的有力抓手。此次大赛的举办旨在以赛促练、以赛促学，为国内建筑设计精英和相关企业提供相互交流相互学习合作共赢的平台。设计师应参加此类项目，提升自身的设计深度，在提高建筑整体性能的同时，加强其美观性。另外，设计师应做到深入施工现场检查、修正施工图纸中存在的设计问题及工程施工中出现的有关设计问题，在解决后，将其记录下来，为接下来的设计工作提供参考。

结束语

开展房屋钢结构设计中应注意的问题研究活动具有十分重要的现实意义和价值，房屋钢结构的实际设计过程中，相关人员要给予其较大的关注，认知建筑钢结构设计的优势要点，制定建筑钢结构的施工计划，不断提升钢结构设计的规范性，彰显房屋建筑施工建设的价值。

参考文献：

[1]吴楚卿.试析钢结构设计中的常见问题与应对措施[J].福建建材，2018（03）：44-45.

[2]童公明.钢结构设计中的常见问题分析与对策[J].江西建材，2016（18）：44-45.

[3]李瑞鹏.门式刚架轻型房屋钢结构设计中的两个问题[J].科技风，2010（12）：130.

[4]刘阿强.门式刚架轻型房屋钢结构设计中应注意的问题[J].山西建筑，2007（12）：75-76.

[5]张宗升.浅析钢结构设计中的常见问题[J].山西建筑，2006（17）：41-42.

（作者单位：西安建筑科技大学）