浙江绍兴市 312000
摘要：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。为了能够提升现代人们的生活与生产水平，本文深入分析建筑结构设计中钢结构设计中存在的几个核心问题与对策。
关键词：钢结构设计；房屋设计；重要性；策略
1钢结构的优势
现阶段我国经济发展迅速，城市化进程持续增快，建筑工程的结构形式也在不断优化，钢结构在建筑工程中得到了广泛使用。钢结构的主要优势体现在以下方面：（1）强度和柔韧性较高；（2）成本比较低，有着较高的性价比；（3）钢结构材料环保，不会影响建筑环境，不仅能节省资源，而且能再次循环使用；（4）有较强的抗震性能，稳定性较好；（5）自重较轻，可以减少下部结构承受的荷载，提高基础的稳定性。
2钢结构在房屋结构设计中的常见问题分析
2.1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，残余应力在构建截面是自相平衡的，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。
2.2钢结构腐蚀问题
因为钢材料容易发生腐蚀，在具体的使用过程当中，钢结构经常被腐蚀，在湿度较大的施工环境之中，钢结构腐蚀现象会特别的严重，一旦钢结构发生腐蚀，结构内部的各个构件承载力明显下降，发生大规模安全事故的发生增加。针对钢结构混凝土屋架结构特点能够得出，因为钢结构腐蚀出现的倒塌事故发生概率能够达到40%。
2.3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使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，求出构建临界温度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建筑结构设计中钢结构的设计策略
3.1钢结构加固设计
在进行钢结构加固设计的时候需要合理考虑荷载、钢结构承受力以及节点性质，需要在这个基础上不断调整钢结构附加杆件的承受力。另外，还需要同时扩大钢结构整体受力的极限值，充分考虑空间钢结构协同工作的性质，做好加固设计，使其能够进一步增加整体的刚度，进行标准化验算。如果有需要增加刚度，目前主要是增加支撑点和结构刚度，或者进一步调整结构的自振频率等，从而能够改善钢结构整体的刚度和承载能力，进一步提高整体的稳定性。在排架结构中重点加强某一列柱的刚度，确保钢结构整体的水平抗力达到要求，降低整体的负荷，增加整体的结构刚度。
3.2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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如，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[2]。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。
3.3加强钢结构的防护性设计
钢结构的防护性设计主要根据腐蚀的原理进行防腐设计，刚结构的防腐蚀处理可以有以下两个方面进行设计：一是设计阶段的原材料选择直接选用耐候钢，这样可以在根源上加强钢结构的防护性能；二是在设计阶段明确钢结构表面要进行热镀锌、热喷铝（锌）复合涂层进行表面处理。同时在钢结构设计中可以增加缺陷责任期处理设计，要求在钢结构采用涂层法进行维护处理。对于明显环境恶劣暴露部位的钢结构，设计阶段可以进行极阴设计，使钢结构能够得到保护。这样可以在设计阶段就能够加强钢结构的防护性能。
3.4防火设计要点
对于建筑工程中的钢结构防火设计而言，必然要选择耐火性和防火等级较高材料。在当前的建筑工程中，关于钢结构的防火设计要严格根据施工项目的防火等级、防护种类的要求以及防火的具体情况作出针对性的防火设计和材料选择。尤其对防火材料的选择，要求选择较涂层厚并且粘结强度较大的材料，进而确保钢结构的整体防火指数和防火功能。而在钢结构的防火材料选择中，如果厚型的材料仍然不能达到防火标准，此时可以选择薄型的耐火材料，尤其要做好吊顶设计中的压板材料的防火处理和防锈处理。防火标准和防护等级是确定钢结构防火设计方案的两大依据，能够确保钢结构设计中对防火水平的提高。
3.5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。
3.6注重计算分析
在对建筑结构进行数据计算时候，要重视各个结构之间的协调性，并且将地震效应因素计算其中，结合具体的地形，对数据进行精密的计算，来减少模型与实际的误差。
结论
综上所述，钢结构在房屋结构中时，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]陈婷，霍媛，陈玉红.建筑结构设计中钢结构设计的重要性与策略[J].工程技术：文摘版，2016（8）：50.
[2]张莉，阮景，满敬涛.浅谈房屋建筑结构设计中常见的问题及改进措施[J].科技创新导报，2017（14）：49.
[3]张倩，余流，李娟，杜澎泉.入海口处无轴式摩天轮临时结构设计与风荷载分析[J].施工技术，2019，48（02）：47-49.
[4]赵亚男.新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用探讨[J].居舍，2019，（02）：34.
论文作者:王炳良
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年3期
论文发表时间:2019/6/10
标签：钢结构论文; 结构论文; 结构设计论文; 刚度论文; 稳定性论文; 耐火论文; 材料论文; 《建筑学研究前沿》2019年3期论文;