建筑工程鋼結構設計剖析

張慧東

（晉城市科興工程造價咨詢有限公司 山西晉城 048000）

建筑工程鋼結構設計剖析

張慧東

（晉城市科興工程造價咨詢有限公司 山西晉城 048000）

隨著改革開放的不斷深入與我國城市化進程的加快,建筑行業(yè)在材料使用與施工技術上進行了一系列的改進。特別是建筑鋼結構設計的應用,不僅改變了傳統(tǒng)房屋建造的時間長與耗時耗力,而且在節(jié)省材料的同時也保護了環(huán)境。然而,由于我國在建筑鋼結構設計上的發(fā)展時間不長、投入的力度不夠, 導致建筑鋼結構在質(zhì)量與施工中存在一定的問題。本文通過闡迷建筑鋼結構設計概況現(xiàn)狀,進而分析了當前我國建筑鋼結構設計中常見的問題,提出了相應的改善建筑鋼結構設計的措施。以期減少建筑事故的發(fā)生,更好地促進建筑行業(yè)的安全、健康的生產(chǎn)。

建筑鋼結構；結構設計常見問題；改善措施

一、建筑工程鋼結構設計

建筑鋼結構是一種以鋼板和熱軋型鋼材為主體的建筑結構。相較于傳統(tǒng)的混凝土結構,其具有強度、韌性和使用便捷等方面的優(yōu)勢。目前,鋼結構設計已經(jīng)被廣泛應用到工廠、橋梁以及其他基礎設施建設中,并滿足了建筑行業(yè)的節(jié)能性和環(huán)保性需求。短鋼結構所用的材料單純而且是成材，加工比較簡便，并能使用機械操作，因此，大量的鋼結構一般在專業(yè)化的金屬結構廠做成構件，精確度較高。

鋼結構設計是為了滿足當今社會背景下,建筑工程對安全性和穩(wěn)定性的訴求,其確保了建筑工程施工過程的順利進行和后期各項工作的良性運轉(zhuǎn)。建筑行業(yè)是我國經(jīng)濟發(fā)展過程中的重要組成部分,將鋼結構應用到建筑工程的設計和施工中,要結合建筑工程的具體情況對總耗鋼梁、施工工藝和工期等進行評估, 以實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的最大化。

二、建筑鋼結構設計的現(xiàn)狀

近年來,建筑企業(yè)相關負責人逐漸認識到了將鋼結構設計應用到建筑工程施工中的重要性。設計人員立足于本國研究的基礎上,積極對外國先進經(jīng)驗進行借鑒和總結,在很大程度上提升了我國建筑鋼結構的設計水平,使其在建筑工程中的應用也更加普遍。并且其應用范圍也逐漸拓寬。但是,基礎設施的不完善使其在應用過程中仍然存在諸多問題。比如,建筑鋼結構的具有較低的耐火性,不能夠滿足建筑工程的防火需求,使建筑工程的安全性得不到保障。

三、建筑鋼結構設計中常見的問題

1. 鋼材選用不合理

工程負責人要結合建筑工程具體情況,對鋼材進行選擇。同時,在鋼結構設計過程中,要對鋼結構適用材料等級進行標注,確保其應用的合理性。但是,部分采購人員并不能夠結合建筑工程具體情況對鋼材進行選擇,導致鋼材與建筑工程的實際需求不匹配,造成建筑工程施工中各種問題的出現(xiàn)。設計師也沒有結合建筑工程施工中鋼材的應用情況,對其進行標注,導致應用過程中的不合理。

2. 焊縫的設計不合理

鋼結構一般以焊接的方式被應用到建筑工程施工中。焊接質(zhì)量直接影響了鋼結構的安全性和穩(wěn)定性。在實際的焊接過程中,施工人員并沒有對結構的受力性和鋼材的焊接性能進行考慮,導致焊接方式和焊接等級的不合理。工程負責人不重視對鋼板板材的對接焊縫疲勞強度進行檢驗,使焊縫質(zhì)量與實際建筑工程需求不匹配。施工人員要結合建筑結構的受力性能和鋼材的焊接性能,對焊縫質(zhì)量等級進行控制,以提升整體設計質(zhì)量。

3. 穩(wěn)定性設計不合理

穩(wěn)定性是現(xiàn)代建筑工程設計和施工的基本訴求。設計人員工作經(jīng)驗不足,導致其不注重對構件結構穩(wěn)定性進行控制,進而使鋼結構設計過程中出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象,影響建筑工程整體性能。近年來,越來越多的新型建筑材料被應用到鋼結構設計中,加大了建筑鋼結構設計難度,導致設計人員難以對鋼結構設計過程中的穩(wěn)定性進行控制,從而引發(fā)建筑結構設計和建筑工程后期各種問題的出現(xiàn)。

4. 節(jié)點的設計不合理

節(jié)點設計是鋼結構設計過程中的重要要素。設計人員要結合具體的鋼結構情況,對節(jié)點形式進行充分考慮,進而對其整體結構進行分析。鋼結構設計過程中普遍存在結構分析模型與設計節(jié)點不匹配的現(xiàn)象。設計人員要應用鉸鏈和剛接形式進行節(jié)點設計,以提升其整體質(zhì)量。

5. 腐蝕是鋼結構長期使用的一種常見問題

鋼結構自身并沒有非常好的抗腐蝕性, 特別是在潮濕的環(huán)境當中, 如果其處在有侵蝕性的環(huán)境里面, 鋼材就會在很短的一段時間之內(nèi)就發(fā)生生銹的情況, 這樣就使得構件和結構的承載力都發(fā)生了非常大的轉(zhuǎn)變, 相關的研究和統(tǒng)計表明,鋼屋架倒塌事故占所有事鋼結構自身并沒有非常好的抗腐蝕性, 特別是在潮濕的環(huán)境當中, 如果其處在有侵蝕性的環(huán)境里面, 鋼材就會在很短的一段時間之內(nèi)就發(fā)生生銹的情況, 這樣就使得構件和結構的承載力都發(fā)生了非常大的轉(zhuǎn)變, 相關的研究和統(tǒng)計表明, 鋼屋架倒塌事故占所有。

四、提高建筑鋼結構設計的主要措施

1. 加強設計中的監(jiān)督機制鋼結構設計比較復雜，工作中，相關部門要做好相關審查工作,確保按照正確的設計流程進行鋼結構設計。同時,也要對建筑工程結構的安裝能力和結構構件制作能力等進行審查,確保建筑工程施工的合理性。鋼結構設計流程和安裝資質(zhì)符合建筑工程施工標準后, 進行鋼結構設計和施工。

2. 提高鋼結構的設計深度

鋼結構設計在復雜建筑結構設計中應用比較普遍。工程負責人在鋼結構設計之前,要對其設計過程中涉及到的相關資料進行審核,確保相關設計資料與鋼結構的具體設計和施工情況相符合,以提高鋼結構設計質(zhì)量和建筑工程的整體施工質(zhì)量。工程負責人也要對建筑結構設計方案進行嚴格審核,并送交相關審查部門進行審批,審批通過后,進行建筑工程施工,以確保在規(guī)定期限內(nèi)完成建筑工程的施工任務,促進建筑工程施工工作順利進行。

3. 加強鋼結構設計方案布置

建筑鋼結構設計涵蓋的范圍比較廣,設計人員要結合具體工程施工情況,對鋼結構的結構形式和設計類型進行選擇,以確保鋼結構整體設計和施工的合理性。設計人員在鋼結構設計過程中,要對建筑工程的周邊環(huán)境進行調(diào)查和分析,結合建筑工程的具體施工條件和要求, 選擇科學合理的設計方案,以提升建筑工程整體設計質(zhì)量。同時,設計人員也要結合具體工程概況,進行施工圖紙設計,并確保施工圖紙與具體的建筑工程情況相符合。

4. 提高設計人員的專業(yè)素養(yǎng)

設計人員的專業(yè)素養(yǎng)和技能水平直接影響了建筑鋼結構的整體設計質(zhì)量。設計單位要開展定期和不定期的培訓工作,對設計人員進行培訓和考核,不斷提升設計人員的技術水平和職業(yè)素養(yǎng),進而提升其整體設計質(zhì)量,避免設計圖紙粗糙、不合理影響建筑鋼結構的整體性能。同時,設計單位要重視對設計人員進行日?？己?依據(jù)其設計能力和專業(yè)范圍,對建筑鋼結構設計任務進行劃分,以最大程度提升建筑鋼結構設計的合理性。

5. 由于鋼結構有的需要常年暴漏在大氣環(huán)境當中, 進而就很容易受到空氣腐蝕作用, 當鋼結構建筑中的一些腐蝕性物質(zhì)或者是鋼結構長時間處在比較潮濕的環(huán)境中, 鋼結構出現(xiàn)腐蝕的狀況就會更加的明顯。 鋼結構腐蝕不但會造成鋼結構整體截面的縮減, 同時還會出現(xiàn)鋼結構表層產(chǎn)生大量的繡坑, 造成鋼結構的破壞。為了有效防止剛體結構出現(xiàn)腐蝕的狀況, 最長用的方式就是在剛體表面涂防腐蝕劑作為防腐層, 這種防腐層具有良好的致密性、 疏水性以及電阻較大和附著力較強的有點, 可以有效的隔絕大氣中的水蒸氣、 氯離子等腐蝕作用, 從而起到了保護鋼結構的作用。

五、結語

城市化進程的加快和人們?nèi)粘Ｗ》坷砟罴稗k公理念的革新,帶動了我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展,也為建筑鋼結構設計提供了廣闊的發(fā)展空間。設計人員要結合建筑工程的具體情況, 對鋼結構進行設計,從根本上保障鋼結構在建筑工程施工中應用的合理性,以提升我國建筑企業(yè)的市場競爭力。

[1]郭東海.鋼結構穩(wěn)定設計的探討[J]. 黑龍江科技信息，2011.

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1007-6344（2016）08-0071-01