對于建筑鋼結(jié)構(gòu)設計的重要性解析

胡秋艷 劉洪玉

錦州寶地建設集團有限公司

對于建筑鋼結(jié)構(gòu)設計的重要性解析

胡秋艷 劉洪玉

錦州寶地建設集團有限公司

鋼結(jié)構(gòu)建筑設計的構(gòu)思成功關(guān)鍵所在是技術(shù)構(gòu)思與表現(xiàn)，在方案設計的深化中，需要同結(jié)構(gòu)工程師，設備工程師，甚至包括機械工程師密切配合。隨著社會的發(fā)展，高層鋼結(jié)構(gòu)住宅工業(yè)化和商品化程度在不斷地提高，能夠把設計、生產(chǎn)、施工和安裝整合為一體。進而使住宅產(chǎn)業(yè)化水平得以提高。基于鋼結(jié)構(gòu)具有強度高、自重輕、抗震性能好和材料可回收再生等諸多優(yōu)點，高層建筑目前在我們的城市建設當中所占的比例是越來越大，而建筑結(jié)構(gòu)設計方面的變化也越來越多，很多新興的結(jié)構(gòu)設計方案以迅猛的速度呈現(xiàn)在我們的城市建設中。

建筑設計；鋼結(jié)構(gòu)

鋼結(jié)構(gòu)以其獨有的穩(wěn)定好、使用壽命長以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)牢固等特性成為使用率最高的建材之一。而隨著人們對建筑結(jié)構(gòu)更高要求的提出，建筑施工單位對鋼結(jié)構(gòu)的設計也有了更多的設想，然而鋼結(jié)構(gòu)設計存在諸多問題，基于此，下文主要針對鋼結(jié)構(gòu)設計進行分析。

1 建筑結(jié)構(gòu)設計中鋼結(jié)構(gòu)設計的重要性分析

在實際的建筑結(jié)構(gòu)設計過程中，鋼結(jié)構(gòu)設計是至關(guān)重要的組成部分，其主要是指將鋼結(jié)構(gòu)設計藍圖到鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的演變過程，對于現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著關(guān)鍵性的影響。從建筑結(jié)結(jié)構(gòu)設計的的性質(zhì)來看，其中存在的鋼結(jié)構(gòu)設計不僅具有幾何成分，更具體表現(xiàn)了技術(shù)性的相關(guān)因素。因此，這就對設計人員的專業(yè)知識能力提出了較高的要求，設計者在對建筑結(jié)構(gòu)設計中鋼結(jié)構(gòu)進行設計時，必須嚴格遵守相應的設計藍圖要求，其實結(jié)合建筑工程項目的施工性質(zhì)，充分掌握工程圖紙中的設計要點，并將藍圖中的平面線條聯(lián)想出一個完整清晰的立體結(jié)構(gòu)，以此來保障鋼結(jié)構(gòu)設計的高質(zhì)量。但是，在這一設計工程中，設計人員應該清楚的認知到，如果其中任何一個設計環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯誤，都將會嚴重影響構(gòu)件的安裝質(zhì)量，極有可能危及到建筑結(jié)構(gòu)整體的安全穩(wěn)定性，這就很容易引發(fā)重大的安全事故，造成人員的傷亡。除此之外，設計師還要切實遵守建筑建筑結(jié)構(gòu)設計中鋼結(jié)構(gòu)的設計規(guī)范，真正了解到構(gòu)造要求、結(jié)構(gòu)受力特點等方面的要求。只有這樣，才能設計出合理的連接接地玩形式，使其能夠滿足于國家規(guī)定的標準要求。與此同時，設計人員還需要加強對建筑結(jié)構(gòu)設計中鋼結(jié)構(gòu)設計中關(guān)鍵部位的優(yōu)化設計，從根本意識上認知到建筑結(jié)構(gòu)設計中鋼結(jié)構(gòu)設計的重要性，以此來不斷提高建筑結(jié)構(gòu)設計中鋼結(jié)構(gòu)設計效率與質(zhì)量，促使建筑工程施工的順利開展。

2 鋼結(jié)構(gòu)建筑主要施工方法

2.1 對于鋼結(jié)構(gòu)加工制作箱型柱，我們一般使用鋼板。所有加工以及鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的除銹和焊接都在加工車間完成。

對于箱和筏基礎(chǔ)底板的挑板問題，我們從結(jié)構(gòu)角度來講，如果能出挑板，能調(diào)勻邊跨底板鋼筋，特別是當?shù)装邃摻钔ㄩL布置時，不會因邊跨鋼筋而加大整個底板的通長筋，較節(jié)約；出挑板后，能降低基底附加應力，當基礎(chǔ)形式處在天然地基和其他人工地基的坎上時，加挑板就可能采用天然地基；能降低整體沉降，當荷載偏心時，在特定部位設挑板，還可調(diào)整沉降差和整體傾斜；窗井部位可以認為是挑板上砌墻，不宜再出長挑板。雖然在計算時此處板并不應按挑板計算。當然此問題并不絕對，當有數(shù)層地下室，窗井橫隔墻較密，且橫隔墻能與內(nèi)部墻體連通時，可靈活考慮；當?shù)叵滤缓芨?，出基礎(chǔ)挑板，有利于解決抗浮問題；從建筑角度講，取消挑板，可方便柔性防水做法。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)安裝。鋼結(jié)構(gòu)建筑的樓蓋一般多采用壓型鋼板與現(xiàn)澆鋼筋混凝土疊合層組合而成，它既是樓蓋的永久性支承模板，又與現(xiàn)澆層共同工作，是建筑物的永久組成部分。

鋼結(jié)構(gòu)壓型鋼板安裝時其工序間的流程：鋼結(jié)構(gòu)主體驗收合格——打設支頂桁架——壓型鋼板安裝焊接——栓釘焊接——封板焊接——交驗后設備管道、電路線路施工，鋼筋綁扎——混凝土澆筑。

2.3 鋼結(jié)構(gòu)建筑的混凝土施工。在鋼結(jié)構(gòu)建筑工程中，混凝土部分的施工主要有2個方面：一個方面是現(xiàn)澆混凝土樓面；另一個方面是核心筒筒壁。混凝土主要通過砼泵豎向運輸。依據(jù)工程的結(jié)構(gòu)特點，樓面模板支撐方案使用H型梁下翼緣支撐小規(guī)格H型鋼，并在其上放置竹膠板和鋼筋。箱型柱內(nèi)澆混凝土所使用的方法是借助泵的壓力把混凝土從下往上壓入箱型柱，即頂升法。

3 建筑結(jié)構(gòu)設計中鋼結(jié)構(gòu)設計的策略

3.1 在符合鋼結(jié)構(gòu)設計的一般原則前提下，要保證鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性還需滿足以下條件：鋼結(jié)構(gòu)布置必須從體系和各組成部分的穩(wěn)定性要求整體考慮，目前鋼結(jié)構(gòu)大多是按照平面體系進行設計，如桁架和框架、保證平面結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)平面外失穩(wěn)，要求平面結(jié)構(gòu)構(gòu)件的平面穩(wěn)定計算需與結(jié)構(gòu)布置相一致，如增加必要的支撐構(gòu)件等。實用計算方法所依據(jù)的簡圖與結(jié)構(gòu)計算簡圖保持一致中層或多層框架結(jié)構(gòu)設計框架穩(wěn)定分析通常是省略的，只進行框架柱的穩(wěn)定計算、由于框架各柱的桿件穩(wěn)定計算的常用力法、穩(wěn)定參數(shù)等是依據(jù)一定的簡化典型情況或假設者得出的，因此設計者要能保證所有的條件符合假設時才能應用。

3.2 設計人員進行建筑結(jié)構(gòu)設計中鋼結(jié)構(gòu)設計時，應該充分考慮到防腐蝕的問題。這是因為鋼結(jié)構(gòu)在實際的使用過程中，為了保證建筑物外觀整體的美感，施工人員通常都會對其進行噴鋅或噴鋁。但是，由于鋅、鋁都是化學物質(zhì)，具有較強的腐蝕性，在噴抹過程中，勢必會對鋼結(jié)構(gòu)造成一定的損壞，這就需要在鋼結(jié)構(gòu)外部涂抹一層防腐結(jié)構(gòu)，以此來保護鋼鐵不被腐蝕。

3.3 設計過程中就應考慮防火災。鋼結(jié)構(gòu)的防火保護有多種方法，這些方法主要有：鋼結(jié)構(gòu)防火涂料保護、防火板保護、混凝土防火保護、柔性卷材防火保護、耐火鋼、結(jié)構(gòu)內(nèi)通水冷卻等。選擇鋼結(jié)構(gòu)的防火設計時，應考慮下列因素：鋼結(jié)構(gòu)所處部位，需防護的構(gòu)件性質(zhì)；鋼結(jié)構(gòu)采取防護措施后結(jié)構(gòu)增加的重量及占用的空間；防護材料的可靠性；施工難易程度和經(jīng)濟性。

4 結(jié)束語

總而言之，在建筑工程結(jié)構(gòu)設計中鋼結(jié)構(gòu)設計至關(guān)重要，建筑鋼結(jié)構(gòu)的設計必須符合一定的原則，確保所設計的結(jié)構(gòu)合理，安全可靠。一是所做結(jié)構(gòu)設計應符合建筑物的使用要求，有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，有良好的耐久性；二是所設計結(jié)構(gòu)應盡可能節(jié)約鋼材，減輕鋼結(jié)構(gòu)重量；盡可能縮短制造、安裝時間，應便于運輸、便于維護，減少成本；三是盡量注意美觀，對于外露結(jié)構(gòu)有一定建筑美學要求。

[1]雷宏鋼.鋼結(jié)構(gòu)事故分析與處理[M].北京：中國建材工業(yè)出版社，2003.