鋼結構房屋結構設計中的常見問題探析

侯同飛

【摘 ?要】在我國一些發達城市與地區相對較為成熟，甚至已經成為個別沿海城市的房屋設計的普遍方式。該設計方法的顯著特點是能夠有效控制建設資金投入，且施工周期相對較短具有很強的靈活性。縱觀我國的房屋設計市場實際情況，設計單位在進行鋼結構設計環節常常會出現對傳統鋼結構的設計理念過度依賴，很難適應產業發展需求。基于此，以下對鋼結構房屋結構設計中的常見問題進行了探討，以供參考。

【關鍵詞】鋼結構;房屋結構;設計;常見問題;探究

中國分類號：TU391 ? ? 文獻標識碼：A

引言

鋼結構質量輕、強度高、延性好、壽命長、復蓋范圍特別廣。近年來，隨著人們對建筑施工的要求越來越高，如何才能滿足現代人的生活和生產需求已成為建筑單位和設計單位面臨的主要問題。為了提高現代人的生活和生產水平，本文深入分析了建筑結構設計鋼結構設計中存在的一些關鍵問題及對策。

1鋼結構設計探究

鋼結構設計之初需要充分考慮建設材料的選用，鋼材選用的硬度與強度根據標準規范進行。考慮到房屋建筑的主結構只能應用一種鋼材，才能保證后期各項工作都有章可循，所以結合不同強度要求的鋼材料，需要將強度在房屋建筑中的調控作用加強，這使鋼材的組合截面大小能夠控制在一個較為合理的范圍之內。當然也有部分建筑對鋼材應用期間的穩定性的要求諸多，房屋設計人員需要根據項目建設的實際需求，合理選用鋼材，具體的可以參考我國建筑行業在鋼材設計方面的相關規范要求。房屋設計人員需要合理估算截面，仍然是圍繞穩定性與強度兩個方面。針對房屋建筑施工建設完畢之后可能會存在的變形情況，在設計環節需要合理控制建筑材料中的板件厚度，不能設置的過于厚重給建筑結構帶來過大的荷載負擔。可以通過加大鋼材截面的面積，將房屋設計的優化效果加強，這樣才能將鋼材的強度與剛度有效性的區分開來，達到較為理想的房屋設計目標。

2探析鋼結構房屋結構設計中的常見問題

2.1鋼結構穩定性問題

鋼結構不穩定現象可能會導致建筑項目大幅倒塌，從而導致大規模施工事故，首先是因為鋼結構設計師在實際設計工作中沒有充分考慮鋼結構的支撐作用。鋼結構的吊裝位置不合適會導致桁架中每個構件的網格應力不均勻，從而導致特別嚴重的結構不穩定。鋼結構在設計和使用過程中存在一定程度的穩定性問題，設計師和鋼結構施工者仔細協調，事先制定有針對性的強大防止失穩對策，從而確保更安全的建筑用鋼。

2.2對鋼結構的防護

金屬具有腐蝕性，所以我們必須注意材料的防護性問題，建筑工程師在實際工作中不會考慮材料的防腐蝕能力，而風力，雨水等外部侵蝕會縮短鋼結構的使用年限，更會影響整個建筑物的使用。部分鋼結構需要被埋在地下，如果對這部分材料的防侵蝕防護不規范，就會嚴重影響到鋼結構的整體效益。

2.3設計建筑結構的參數問題

鋼結構存在的良好性能影響著房屋結構前期工藝設計的繁雜性，相關設計者要借助專業化的信息統計軟件給予鋼結構的諸多技術標準加以嚴格性的精密檢測，需要真正掌握鋼結構的質量檢測，才可以科學的完成施工工作。具體的技術參數標準涉及水平荷載指數、結構的阻尼比例等。比如水平荷載量，建筑在理想環境中，豎向荷載形式的水平形式荷載指數為零。然而和普遍的生活環境進行對比，往往會存在不同程度上的結構風荷載，處于水平方向上會影響到建筑物的穩定性，所以設計者要結合本地區的環境風荷載加以鋼結構水平荷載體系的設置，防止引起建筑坍塌問題。

3改善鋼結構房屋結構設計的具體措施

3.1提升房屋結構基礎設計的水平

設計房屋結構時，科學安全合理是地基和基礎設計重要準則。所以工作人員要進行各方面的綜合考慮，在設計房屋建筑結構前，需要仔細嚴謹地勘探現場的地質，在詳細的數據資料為基礎，并結合上部結構的方案進行房屋結構的設計。在測算承載能力時，必須運用基礎設計公式，同時結合地基的承載力，除此之外，必須使地基所容許的承載力符合標準。不同種類土的承載力是不同的，所以要依據土層類型測算準確的地基承載力。同時，一定要依據設計標準規劃基礎設計，盡量避免出現誤差，從而確保房屋結構基礎設計的質量較高。

3.2提高鋼結構的穩定性

在進行鋼結構設計時，設計師需要充分考慮其在建筑中的穩定性。第一，設計師應該考慮整個體系以及組成部分對穩定性的要求，主要思考桿件的設計，桿件在鋼結構的實際施工過程中，容易出現離心的問題。第二，框架結構的穩定計算。設計師需要通過框架整體穩定分析，結合柱計算長度系數對框架的穩定性進行計算。設計師應結合工程的實際情況制定圖紙，在鋼結構施工中容易出現附有搖擺拄的框架和橫梁受有較大壓力的問題，需要設計師加以研究。

3.3選取高質量的原材料

鋼構造通常是碳結構的鋼和低程度的合金高硬度鋼，對于以抗壓性控制為基礎的抗壓性部件，可以使用低合金高組合結構鋼。高強度低程度合金有五大種類：A、B、C、D、E。從低到高質量，門使用的大多數材質比較單一，因此，這些結果的塑性有一種促進保持影響，可以適當地選擇鋼材碳結構它也有四個種類：A、B、C和D。然而，隨著碳含量的增加，鋼的抗拉和粘合強度增加，從而降低了鋼的成型、冷彎曲和抗沖擊能力，可結合程度也降低。在選擇鋼材的編碼和特征時，應計算到部件的關鍵性、負荷性能、耐受性、結合渠道和周遭環境條件。在保證承重結構承載能力滿足極限化需求的一方面，還要注意構件碳、硫、磷的含量，以防構件易發生脆性破壞。起重機主體結構的構件、鋼筋及焊接、鋼筋等，應含有Q345級鋼、Q235B級鋼或更高高級鋼，構件不是下等鋼制材料，墻梁可采用Q235級鋼。

3.4提升設計深度

設計師的水平對于鋼結構在施工中的應用以及最后建筑物的平穩性具有直接影響，所以設計人員應通過參加比賽、講座等形式，學習先進的設計方式，提高自身能力。以唐山舉辦全國鋼結構裝配式建筑設計創新賽為例，本次競賽以“創新、夢想”為宗旨，以“綠色唐山·創意鋼構”為主題，通過加強設計理念與鋼結構建筑的融合互動，提高區域制造業的供給能力，推動工業提質增效與轉型發展。發展鋼結構裝配式產業，既是推動產業轉型升級高質量發展的切入點，更是培育新動能、發展新增量的有力抓手。此次大賽的舉辦旨在以賽促練、以賽促學，為國內建筑設計精英和相關企業提供相互交流相互學習合作共贏的平臺。設計師應參加此類項目，提升自身的設計深度，在提高建筑整體性能的同時，加強其美觀性。另外，設計師應做到深入施工現場檢查、修正施工圖紙中存在的設計問題及工程施工中出現的有關設計問題，在解決后，將其記錄下來，為接下來的設計工作提供參考。

結束語

開展房屋鋼結構設計中應注意的問題研究活動具有十分重要的現實意義和價值，房屋鋼結構的實際設計過程中，相關人員要給予其較大的關注，認知建筑鋼結構設計的優勢要點，制定建筑鋼結構的施工計劃，不斷提升鋼結構設計的規范性，彰顯房屋建筑施工建設的價值。

參考文獻：

[1]吳楚卿.試析鋼結構設計中的常見問題與應對措施[J].福建建材，2018（03）：44-45.

[2]童公明.鋼結構設計中的常見問題分析與對策[J].江西建材，2016（18）：44-45.

[3]李瑞鵬.門式剛架輕型房屋鋼結構設計中的兩個問題[J].科技風，2010（12）：130.

[4]劉阿強.門式剛架輕型房屋鋼結構設計中應注意的問題[J].山西建筑，2007（12）：75-76.

[5]張宗升.淺析鋼結構設計中的常見問題[J].山西建筑，2006（17）：41-42.

（作者單位：西安建筑科技大學）