【摘要】众所周知，建筑工程中所使用的钢结构质量轻、延性好、强度高，同时其使用寿命较长。但在钢结构选择与运用时，一定要确保钢结构的稳定性以及使用年限等因素。近年来，建筑工程施工常出现钢结构失稳的现象，影响整个建筑施工质量的同时，也对人们的生命财产造成威胁。本文对钢结构设计在房屋设计中的重要性与策略进行探讨。
【关键词】钢结构；建筑工程；策略
作者简介：吕福龙，冯磊；山东红三叶钢结构工程有限公司
doi:10.12159/j.issn.2095-6630.2020.02.0811
一、钢结构的简要叙述
随着国民经济的发展，房屋需求量逐年上涨，建筑行业不断扩大。同时，钢结构在建筑结构中的应用也越来越广泛。钢结构有2种不同类型，一种是轻钢结构，另一种则是重钢结构。在具体使用中应根据建筑结构的跨度进行选择，例如，在跨度较小的建筑结构中可以采用轻钢结构，而在跨度较大的建筑结构中则应使用重钢结构，这是因为轻钢结构自重基数小，相对的占地面积较小。对于钢筋混凝土来说，不管是轻钢结构还是重钢结构，在同样条件的施工状况下，其重量都为普通钢结构的几倍。因此，钢结构在房屋结构设计等领域的应用越来越广泛，并逐渐取代钢筋混凝土的地位。但是在实际工程中仍存在一些问题，需要进一步完善。
二、建筑结构设计中钢结构设计的重要性分析
在当今的建筑行业之中，所谓钢结构，通过将各类钢板进行科学焊接、热轧等加工，让钢板形成施工所需钢型。建筑钢结构主要分为2种，分别是轻钢与重钢，其中，轻钢的自重小，占地面积也特别小，主要应用在跨度比较小的建筑工程当中。与轻钢相比，重钢自重较大，虽然重钢自重比轻钢大，但是，和常规的钢筋混凝土结构相比较来说，其优势特别显著，重点被应用在跨度特别大的建筑工程项目当中。钢结构设计作为建筑结构设计的重中之重，不仅对建筑项目的质量有影响，而且影响着我国建筑行业的发展方向。钢结构设计与钢结构制造业紧密相连，故加强建筑结构设计钢结构设计特别关键。从建筑结构设计角度来考虑，该类设计不仅需要设计人员具备良好的空间想象能力，而且其专业技能要过关。与混凝土结构设计相比，钢结构设计难度比较大，设计者要具备多年工作经验，遵守国家设计规范进行设计，并结合建筑工程项目的具体施工工况，明确钢结构设计重点，在提升钢结构设计质量的同时，减少钢材损耗。
三、钢结构设计在房屋设计中存在的问题
1、钢结构事故产生的主要原因
一般来说，钢结构出现事故都是存在结构失稳的问题。而钢结构失稳表现形式有局部失稳以及整体失稳2种。整体失稳的情况通常都是由局部失稳间接造成的。钢结构失稳受多方因素的影响，而在这些因素中极其重要的一点是，设计人员在设计之初，忽略了钢结构的支撑作用，导致在后期使用阶段出现整体失稳状况。局部失稳的出现主要是钢结构吊装位置出现误差，导致构建过程中网架以及桁架杆件受力点出现改变，从而产生失稳。因此，在设计阶段与施工阶段，所有人员需要时刻关注失稳，并做好防范措施。
2、钢结构的腐蚀问题
腐蚀被称为钢结构的“慢性病”，这是因为钢材的抗腐蚀性较弱，尤其是在湿度较大的环境中，存在侵蚀性介质，很容易发生锈蚀现象，从而削弱构件的整体承载能力，导致钢架出现坍塌事故。
3、钢结构防火设计问题
钢结构建筑之中，通常情况使用的是不易燃的钢材，但是在封闭的环境下，当环境温度达到一定数值时，钢材会断裂，从而对整体钢结构造成破坏，存在较大的安全隐患。因而在钢结构的使用中，需要充分考量辅助材料对钢结构耐火性的作用。通常是根据防火性能来确定钢结构防火设计的耐火等级，然后根据耐火等级，确定钢结构整体的耐火极限以及燃烧性能。通过耐火实验确定各参数，以此来确定钢结构的防护材料与结构方法。
四、钢结构设计在房屋设计中的策略
1、建筑钢结构设计的思路与步骤
在房屋结构设计中，为了实现钢结构设计的科学性，设计人员需要参考设计方案，并根据环境变化进行细节完善与落实。其中最为重要的细节就是钢结构的形式与布置。在钢结构中每个结构都有自身的特征与优势，因此，在工程选型中应结合实际状况进行分析。设计人员充分考量建筑施工周围的环境状况选用合适的钢结构。其次是图纸的编制工作。图纸是建筑施工的蓝本，为确保钢结构的质量，设计人员需要根据工程实际进行图纸设计，并反复对其可行性进行分析判断，确定最优方案。
2、重视钢结构选型环节
选型是钢结构整体布置工作的重点，是建筑外形构建的关键点。对于房屋结构设计来说，选型需要综合考虑位置、环境、预算等因素，做好钢材的选择以及钢结构选型工作。在上述工作开展期间，需要坚持因地制宜的思想，科学控制材料，特别是对重要的结构节点，如建筑立面或者是梁柱结构点等，需要对此钢结构进行合理布置，利用选型来提升房屋结构的强度，确保建筑的稳定性与安全性。
3、做好钢结构的构件设计工作
构件设计是钢结构设计的重要环节，而钢材材料的确定是其中的关键。这就需要建筑企业在实际建筑施工之前建立完整且完善的材料采购体系，确保施工中材料的安全性。除此之外，还需要对房屋结构施工中的技术进行把控，如采用具备高技能的施工人员，在源头上来确保房屋结构的整体质量。
4、综合考虑钢结构腐蚀问题
在建筑结构设计钢结构设计过程之中，设计者要综合考虑到钢结构腐蚀问题，钢结构的抗腐蚀性能差，设计者需要真正认识到这一问题的严重性。想要进一步提升建筑项目外观质量，一般对外部的钢结构采取喷锌处理，也可以采用喷铝处理方法。但是，因为锌和铝比较容易与外界空气发生氧化反应，对钢结构产生较大的腐蚀，因此，在实际喷抹的过程当中，施工人员需要提前在钢结构表层涂抹防腐蚀保护层，避免钢结构被腐蚀。通过综合考虑钢结构腐蚀问题，能够降低钢结构出现腐蚀的概率。
5、提升钢结构的稳定性
为了保证建筑钢结构的可靠性、稳定性得到双重提升，设计者要严格遵守有关规定与条例进行设计，避免钢结构出现大规模失稳现象。例如，在平面结构当中，设计人员要提前进行钢结构平面稳定性计算，保证结构布置更为合理，并适当增加构件，对钢结构进行全面的稳定性控制，保证结构计算简图更为科学。在进行框架柱稳定性计算时，设计者需要选取合理的稳定参数。稳定参数选取完毕后，经过全面的计算，方可确定最终的钢结构设计方案。建筑结构设计当中的钢结构设计关联性较强，一旦某个环节出现差错，建筑工程的稳定性会立即下降，对工程项目中的其他构件安装产生较大影响。所以，钢结构设计人员要结合结构的受力情况、结构特征，在满足国家相关规定的基础之上，进行合理的设计。当然，钢结构设计者还要与施工单位沟通，结合施工单位提出的异议，在重点部位进行有效的优化，保证钢结构设计水平得到全面提升，推动建筑行业的绿色发展。
结束语
综上所述，房屋结构设计中，钢结构设计质量与稳定性是整个房屋建设施工质量的保障。基于此，在钢结构设计环节需要对结构的合理性与可靠性进行分析，在满足所有房屋使用要求的基础上，对钢结构的强度、刚度、稳定性、耐久性进行考量。同时要求设计人员不断学习新的专业技能知识，提升自身的专业技能，全面确保房屋施工的有效性以及后期使用的安全性。
参考文献：
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