摘要：如钢结构稳定性问题、钢结构腐蚀问题、钢结构防火问题等，进行全方位的分析，并重点介绍了加强建筑结构设计中钢结构设计的重要价值，提出建筑结构设计中钢结构设计策略，希望能够给相关设计人员提供更好的帮助。
关键词：房屋建筑结构设计；钢结构；钢结构设计
前言
钢结构具备质量轻、强度高、延性好等特点，并且其使用寿命较长，应用范围特别广泛。最近几年以来，由于人们对建筑工程的要求逐渐提高，如何才能够满足现代人们的生活与生产需求，已经成为施工单位与设计单位面临的主要问题。本文就钢结构建筑在房屋建筑中的重要性进行了分析和探讨。
1房屋建筑结构设计中钢结构的重要性分析
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两种，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。
2钢结构房屋发展的前景和优势
2.1发展前景
钢材具有延性好、可塑性好、强度大的特点，因此它作为建筑材料使用在房屋建筑中，将因其强度大而具有安全系数高、抗震的优点，对于日本、台湾地震较多发的地区，经过调查数据证明了钢结构建筑物在地震中的优良表现。使用钢材作为建筑材料，还可以满足在建筑上大开间、以及灵活分间的建筑需求。而且钢材与其它建筑材料相比强度要高，所以承受相同的荷载时，钢结构要比其它结构轻，便于运输和安装且节约建筑材料。
2.2绿色环保，效益高
钢结构环保效果好。钢结构施工时大大减少了砂、石、灰的用量，所用的材料主要是绿色，可回收的材料，在建筑物拆除时，大部分材料可以再生或降解，不会造成很多垃圾。施工速度快，工期比传统体系至少缩短三分之一，因而可降低综合造价，综合造价降低5%。加快资金周转，大大提高投资效益。
2.3延性好、塑性变形能力强
钢材塑性好，使钢结构一般不会因为偶然超载或局部超载而突然断裂破坏。韧性好，则使钢结构对动力荷载的适应性较强。钢材的这些性能对钢结构的安全可靠提供了充分的保证。
3钢结构在房屋结构设计中的常见问题分析
3.1钢结构的稳定性问题
钢结构的稳定性缺陷问题主要分为两大类，一是几何缺陷；二是力学缺陷。几何缺陷主要包括：钢结构构件的初始弯曲、初始偏心及板件的初始不平度等，几何缺陷主要是以附加应力的形式影响钢结构的力学性能，使其刚度降低，承载力减弱。力学缺陷通常是指：初始应力和力学参数的不均匀性，其中残余应力是影响最大的力学缺陷，残余应力在构件截面是自相平衡的，但是残余应力的存在会导致部分构件截面直接进入屈服，失去刚度，导致钢结构整体稳定性降低。
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3.2钢结构设计防火问题
在钢结构建筑中，使用的建材主要以不易燃烧的钢材为主，但是钢材在温度达到一定数值时，便会发生断裂，将会影响到整个建筑结构的安全性能，存在极大的安全隐患。所以钢结构中，火灾是最大的安全隐患。所以在钢结构作为建筑材料的使用中，要考虑到用辅助材料对于钢结构的耐火性进行加强。传统的钢结构防火设计是根据火灾性能确定耐火等级，同时根据耐火等级确定钢结构材料的耐火极限和燃烧性能，最终根据耐火试验确定参数，选择钢结构的防护材料和构造方法。目前根据最新的设计理念设计阶段可以采用TS-TC耐火设计方法按照耐火等级确定耐火极限t，求出构件临界温度Ts后，以t、Ts为控制条件求出构件保护层厚度，进行耐火涂料厚度设计。
3.3钢结构的防护性问题
金属的腐蚀是材料防护的关键所在，实际使用过程中，工程师在注重建筑材料的结构的时候，并不能考虑到建材在使用中的防腐蚀情况，在风力、雨水的外部因素的侵蚀之下，就会影响钢结构的使用寿命，从而影响到建筑物的使用寿命。
4建筑结构设计中钢结构设计策略
4.1提升钢结构的稳定性
对钢结构性能有影响的因素不只是原材料的选择，还包括建筑模型的结构。钢结构在使用中，可以分为网状钢架、框状钢架、平面钢架，它们具有不同的使用作用。在实际的使用过程中，要根据建筑物的实际需求，来选用不同的模型，进行科学的设计。将钢结构的性能发挥到最大。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。
4.2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。
4.3加强钢结构防火设计
对于钢结构设计人员来讲，在进行设计时，还要考虑结构的防火性能，做好钢结构防火设计工作，特别注意以下问题：首先，明确钢结构的位置，并根据钢结构的具体分布位置，选择相应的防护材料。其次，对钢结构实施防护处理之后，钢结构重量会增加，占用空间也不断增加，故设计人员要对建筑工程进行全面的设计。最后，根据钢结构施工的难易情况，从经济角度进行考虑，现阶段，比较常用的钢结构防火措施主要为：在钢结构表层涂防火料、加强混凝土防火保护、在钢结构内部进行通水冷却等等。
结束语
综上所述，钢结构在房屋结构建筑中，对其的结构设计要充分考虑到它的各项性能，和结构稳定性合理化分析，不仅仅关注到它强度高的优势，还要考虑到钢结构的耐热性能不强的特点，以及其它问题，找出相应的解决办法，使得钢结构的应用更充分，使得建筑行业能向更环保节能、科学美观的方向发展。
参考文献
[1]王艳.钢结构房屋结构设计中常见问题的分析[J].智能城市，2017（12）.
[2]许春龙.民用高层建筑钢结构设计中的常见问题[J].科技风，2017（14）.
论文作者:孟秀青
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/16
标签：钢结构论文; 结构设计论文; 建筑论文; 耐火论文; 中钢论文; 结构论文; 稳定性论文; 《基层建设》2019年第12期论文;