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(zhì)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(wěn)定性以及使用年限等因素。近年來，建筑工程施工常出現(xiàn)鋼結構失穩(wěn)的現(xiàn)象，影響整個建筑施工質(zhì)量的同時，也對人們的生命財產(chǎn)造成威脅。因而，在施工中尤其需要注意的是鋼結構的穩(wěn)固性，如若發(fā)現(xiàn)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(wěn)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(wěn)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(jīng)濟的發(fā)展，房屋需求量逐年上漲，建筑行業(yè)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(jù)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(shù)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(huán)。鋼結構設計對建筑工程以及房屋質(zhì)量有著較大的有影響。鋼結構設計在專業(yè)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(yè)知識儲備量以及專業(yè)技能，能根據(jù)整體需求，繪制出合理的工程圖紙，此外還需對施工性質(zhì)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(zhì)量。

鋼結構設計的最初階段需要設計人員對整個設計細節(jié)進行規(guī)劃，確保每一個環(huán)節(jié)順利進行，避免因為失誤而出現(xiàn)的結構質(zhì)量問題，避免重大安全事故的發(fā)生[2]。不僅如此，在實際設計中還需要遵守鋼結構設計規(guī)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(yōu)化設計，從根本上提高鋼結構的穩(wěn)定性，提升鋼結構設計在房屋設計中的質(zhì)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(chǎn)生的主要原因

一般來說，鋼結構出現(xiàn)事故都是存在結構失穩(wěn)的問題。而鋼結構失穩(wěn)表現(xiàn)形式有局部失穩(wěn)以及整體失穩(wěn)2 種。整體失穩(wěn)的情況通常都是由局部失穩(wěn)間接造成的。鋼結構失穩(wěn)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(xiàn)整體失穩(wěn)狀況。局部失穩(wěn)的出現(xiàn)主要是鋼結構吊裝位置出現(xiàn)誤差，導致構建過程中網(wǎng)架以及桁架桿件受力點出現(xiàn)改變，從而產(chǎn)生失穩(wěn)。因此，在設計階段與施工階段，所有人員需要時刻關注失穩(wěn)，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(huán)境中，存在侵蝕性介質(zhì)，很容易發(fā)生銹蝕現(xiàn)象，從而削弱構件的整體承載能力，導致鋼架出現(xiàn)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(huán)境下，當環(huán)境溫度達到一定數(shù)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(jù)防火性能來確定鋼結構防火設計的耐火等級，然后根據(jù)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(shù)，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(xiàn)鋼結構設計的科學性，設計人員需要參考設計方案，并根據(jù)環(huán)境變化進行細節(jié)完善與落實。其中最為重要的細節(jié)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(yōu)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(huán)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(zhì)量，設計人員需要根據(jù)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(yōu)方案。

5.2 重視鋼結構選型環(huán)節(jié)

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(huán)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(jié)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(wěn)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(huán)節(jié)，而鋼材材料的確定是其中的關鍵。這就需要建筑企業(yè)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(zhì)量。

6 結語

綜上所述，房屋結構設計中，鋼結構設計質(zhì)量與穩(wěn)定性是整個房屋建設施工質(zhì)量的保障。基于此，在鋼結構設計環(huán)節(jié)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(wěn)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(yè)技能知識，提升自身的專業(yè)技能，全面確保房屋施工的有效性以及后期使用的安全性。