鋼結構設計在房屋設計中的重要性與策略探討

王海驕，王海燕

（中國公路工程咨詢集團有限公司，北京100089）

1 引言

眾所周知，建筑工程中所使用的鋼結構質量輕、延性好、強度高，同時其使用壽命較長。但在鋼結構選擇與運用時，一定要確保鋼結構的穩定性以及使用年限等因素。近年來，建筑工程施工常出現鋼結構失穩的現象，影響整個建筑施工質量的同時，也對人們的生命財產造成威脅。因而，在施工中尤其需要注意的是鋼結構的穩固性，如若發現問題，一定要及時進行糾正。除此之外，設計人員需要落實建筑設計，并在設計中充分考量結構的穩定性，在最初階段采取有效的手段，維護建筑構成設計的整體穩固性。本文對鋼結構設計在房屋設計中的重要性與策略進行簡要分析。

2 鋼結構的簡要敘述

隨著國民經濟的發展，房屋需求量逐年上漲，建筑行業不斷擴大。同時，鋼結構在建筑結構中的應用也越來越廣泛。鋼結構有2 種不同類型，一種是輕鋼結構，另一種則是重鋼結構。在具體使用中應根據建筑結構的跨度進行選擇，例如，在跨度較小的建筑結構中可以采用輕鋼結構，而在跨度較大的建筑結構中則應使用重鋼結構，這是因為輕鋼結構自重基數小，相對的占地面積較小[1]。對于鋼筋混凝土來說，不管是輕鋼結構還是重鋼結構，在同樣條件的施工狀況下，其重量都為普通鋼結構的幾倍。因此，鋼結構在房屋結構設計等領域的應用越來越廣泛，并逐漸取代鋼筋混凝土的地位。但是在實際工程中仍存在一些問題，需要進一步完善。

3 鋼結構設計在房屋設計中的重要性

鋼結構設計是房屋設計中不可或缺的一環。鋼結構設計對建筑工程以及房屋質量有著較大的有影響。鋼結構設計在專業技術上有著較高的要求，需要鋼結構設計人員具備較高的專業知識儲備量以及專業技能，能根據整體需求，繪制出合理的工程圖紙，此外還需對施工性質進行全面的把控，形成一個完整、清晰的立體結構圖形，以此來保證鋼結構設計的質量。

鋼結構設計的最初階段需要設計人員對整個設計細節進行規劃，確保每一個環節順利進行，避免因為失誤而出現的結構質量問題，避免重大安全事故的發生[2]。不僅如此，在實際設計中還需要遵守鋼結構設計規范，并對結構要求、受力點進行詳細的分析，對鋼結構設計關鍵位置進行優化設計，從根本上提高鋼結構的穩定性，提升鋼結構設計在房屋設計中的質量與效率，確保建筑工程的正常運行。

4 鋼結構設計在房屋設計中存在的問題

4.1 鋼結構事故產生的主要原因

一般來說，鋼結構出現事故都是存在結構失穩的問題。而鋼結構失穩表現形式有局部失穩以及整體失穩2 種。整體失穩的情況通常都是由局部失穩間接造成的。鋼結構失穩受多方因素的影響，而在這些因素中極其重要的一點是，設計人員在設計之初，忽略了鋼結構的支撐作用，導致在后期使用階段出現整體失穩狀況。局部失穩的出現主要是鋼結構吊裝位置出現誤差，導致構建過程中網架以及桁架桿件受力點出現改變，從而產生失穩。因此，在設計階段與施工階段，所有人員需要時刻關注失穩，并做好防范措施。

4.2 鋼結構的腐蝕問題

腐蝕被稱為鋼結構的“慢性病”，這是因為鋼材的抗腐蝕性較弱，尤其是在濕度較大的環境中，存在侵蝕性介質，很容易發生銹蝕現象，從而削弱構件的整體承載能力，導致鋼架出現坍塌事故[3]。

4.3 鋼結構防火設計問題

鋼結構建筑之中，通常情況使用的是不易燃的鋼材，但是在封閉的環境下，當環境溫度達到一定數值時，鋼材會斷裂，從而對整體鋼結構造成破壞，存在較大的安全隱患。因而在鋼結構的使用中，需要充分考量輔助材料對鋼結構耐火性的作用。通常是根據防火性能來確定鋼結構防火設計的耐火等級，然后根據耐火等級，確定鋼結構整體的耐火極限以及燃燒性能。通過耐火實驗確定各參數，以此來確定鋼結構的防護材料與結構方法。

5 鋼結構設計在房屋設計中的策略

5.1 建筑鋼結構設計的思路與步驟

在房屋結構設計中，為了實現鋼結構設計的科學性，設計人員需要參考設計方案，并根據環境變化進行細節完善與落實。其中最為重要的細節就是鋼結構的形式與布置。在鋼結構中每個結構都有自身的特征與優勢，因此，在工程選型中應結合實際狀況進行分析[4]。設計人員充分考量建筑施工周圍的環境狀況選用合適的鋼結構。其次是圖紙的編制工作。圖紙是建筑施工的藍本，為確保鋼結構的質量，設計人員需要根據工程實際進行圖紙設計，并反復對其可行性進行分析判斷，確定最優方案。

5.2 重視鋼結構選型環節

選型是鋼結構整體布置工作的重點，是建筑外形構建的關鍵點。對于房屋結構設計來說，選型需要綜合考慮位置、環境、預算等因素，做好鋼材的選擇以及鋼結構選型工作。在上述工作開展期間，需要堅持因地制宜的思想，科學控制材料，特別是對重要的結構節點，如建筑立面或者是梁柱結構點等，需要對此鋼結構進行合理布置，利用選型來提升房屋結構的強度，確保建筑的穩定性與安全性。

5.3 做好鋼結構的構件設計工作

構件設計是鋼結構設計的重要環節，而鋼材材料的確定是其中的關鍵。這就需要建筑企業在實際建筑施工之前建立完整且完善的材料采購體系，確保施工中材料的安全性。除此之外，還需要對房屋結構施工中的技術進行把控，如采用具備高技能的施工人員，在源頭上來確保房屋結構的整體質量。

6 結語

綜上所述，房屋結構設計中，鋼結構設計質量與穩定性是整個房屋建設施工質量的保障。基于此，在鋼結構設計環節需要對結構的合理性與可靠性進行分析，在滿足所有房屋使用要求的基礎上，對鋼結構的強度、剛度、穩定性、耐久性進行考量。同時要求設計人員不斷學習新的專業技能知識，提升自身的專業技能，全面確保房屋施工的有效性以及后期使用的安全性。