基于钢结构房屋结构设计中常见问题研究

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摘要：近年来随着社会经济不断发展，建筑行业也得到了快速的发展。钢结构由于其造型美观、轻巧坚固、施工速度快、用量少、造价低等优点在各类建筑中都得到了广泛的应用。同时，钢结构房屋结构设计中也存在不同程度的问题，需要我们对存在的问题进行剖析，从而采取有效的控制措施。

关键词：钢结构；房屋结构；设计；问题

中图分类号：TU391文献标识码： A

前言：钢结构在建筑建造过程中具有很强的使用和推广价值，既能增加建筑物空间跨度和高度，还能满足现代化建筑物在外形审美和内部构造上的需求，极大地推动着建筑行业的发展。虽然目前在钢结构设计上还存在一些问题，无法充分实现钢结构的使用效果和价值，但是钢结构设计中存在的难点已经得到技术人员的密切关注。本文就钢结构房屋结构设计中的问题以及应对措施进行总结分析。

1.钢结构建筑的优点

1.1钢结构使建筑物的高度更高，空间跨度更大。

钢材组织均匀 、强度高、结构弹性好，在相同受力情况下钢结构的自重小,因而可以将建筑物做成跨度较大的结构体系。同时钢结构建筑外形美观，实现了建筑的艺术价值。

1.2钢结构具有节约成本、绿色环保的特点。

在现代建筑中合理使用钢结构，控制好钢结构施工技术就能有效节约工程成本，建设高效优质低耗的工程。钢结构建筑建造快，改建和拆建非常方便，对环境破坏小、污染少，是一种新型的绿色环保建筑。

2.钢结构房屋结构设计中的常见问题

2.1钢结构的稳定性问题

在房屋结构设计的过程中，设计结构承载能力和变形能力是结构工程师重点关注的问题，但结构的稳定性却常常被忽略，钢结构的稳定性直接影响着房屋使用的年限。如果在房屋建设的过程中钢结构的稳定性出现了一定的问题，不仅会给建筑工程造成巨大的经济损失，甚至可能威胁到人们的生命安全，由此可见钢结构稳定性的重要性。钢结构的稳定性已然成为钢结构的重要设计内容。一般而言，在对钢结构房屋分析和计算的过程，首要工作是通过相关数据来建立房屋结构的基本模型，但是在实际建设中，该模型和房屋结构还是存在有一定的差异，相关数据的波动也是比较大的，在这种情况下就会导致理论的数据和实际的情况不相符，最终对钢结构的稳定性造成影响。除此之外，很多结构工程师对于钢结构的稳定性缺乏全面的了解，同时实际经验也比较匮乏，因而也没有意识到钢结构稳定性在房屋结构设计中的重要性。要想有效地解决钢结构的稳定性问题，结构工程师需要加强对钢结构稳定性的了解。

2.2钢材质量等级和焊接质量等级的选用问题

国家颁布的关于钢结构设计标准书中明确规定钢材的质量等级必须要有正确的标识，并且需要满足焊接质量等级的相关标准。但是在实际的应用过程中，对于选取的钢材，质量等级并没有较为准确的标注，仅仅是标明了钢材使用材料的类别。因为钢结构房屋的重要性，钢结构使用的钢材要求满足的标准较高，不仅要满足强度高，抗拉度高的要求。对于抗震设防区域，钢结构房屋使用的钢材的延伸性能，冲击韧性和焊接性能也应该满足相关标准。同时在进行钢结构设计时，除了按实际要求施加荷载计算外，还应使钢结构具有充足的塑性变形能力和安全储备，还要标识别钢材的抗拉强度，屈服强度和总伸长率均要满足相关要求。目前钢结构常见的连接方法是焊接，焊接质量的高低直接影响钢结构的安全性。所以要根据钢结构部件的受力情况和重要性，正确确定钢结构的焊接质量。

2.3钢结构的防护性问题

在对钢材的防护过程中，防腐蚀和隔热是其中非常重要的两个方面，但是结构工程师在应用钢结构的过程中只注重对钢材硬度和承载能力的强化，忽略了防腐蚀和隔热的重要性。在相关文件和制度中对钢结构的抗腐蚀和隔热并没有明确的标准，这些情况就导致房屋建设完成后，由于外部环境的侵蚀和影响，在一定程度上减少了房屋的使用寿命。因而面对这样的情况，相关部门需要制定和出台相关的文件明确钢材的抗腐蚀度，同时钢结构埋入地下的部分需要进行一定的处理，从而提高钢材的抗腐蚀性。除此之外，钢材在生产的时候要进行相应的耐火测试，以此作为采用有效防护措施的重要依据。

2.4钢结构的抗震性能设计问题

对于不同的地区来说，其地壳的活跃程度也存在着很大的区别。有些地区的地壳波动程度非常剧烈，而有的地区其波动程度是比较小，因而发生地震的时候其地震强度也有着一定的差异。在传统的房屋建设过程中，混凝土结构房屋为了尽可能的降低地震所带来的破坏，不同的结构形式对应的抗震等级做了严格的区分。但对于钢结构建筑，并没有明显区分结构形式对应的抗震等级。为了能更加准确的了解钢结构的抗震性能，需要全面考虑钢结构材料自身的结构形式能够承受的地震强度以及房屋的特点等重要影响因素。同时将这些因素之间的区别作为设计的重要依据，通过设计不同的钢结构类型来达到不同程度的抗震效果。

2.5楼板管线及钢结构墙体交叉问题

钢结构设计中很难避免专业管线从钢梁、墙体或者楼板等结构上穿过这种情况。在施工过程中需要在钢梁腹板上大量的开孔,由于开孔过程中需要选择剪力较小或弯矩较小处,因而给结构设计人员的工作带来了挑战。目前在民用建筑中经常出现随处开孔的现象，这种操作具有危险性，会影响结构梁板的稳定性，对结构构成安全隐患。所以在开孔施工中必须要慎重,一定要对设计进行复核，必要时对结构设计进行加固，使结构满足在墙体楼板布设管线精度的要求。如果出现偏差较大的情况就必须要及时调整,避免不合理的管线交叉现象,以免影响墙体的隔音、保温和防渗透性能。

结束语：随着社会的不断发展，人们对建筑房屋的要求不断提高。钢结构房屋由于其造型美观、轻巧坚固等优点，受到了人们的青睐，在各类建筑中都得到了广泛的应用。但钢结构在民用建筑中的使用还存在一些施工难点，设计上也存在一定的问题。本文对钢结构在房屋建筑中存在的问题进行了分析，希望相关企业在施工中可以有所借鉴。

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