鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題分析

劉雨生 張強(qiáng)

摘要：隨著鋼結(jié)構(gòu)在我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的廣泛應(yīng)用，鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計中存在的問題應(yīng)該引起人們的重視，只有在設(shè)計時避免鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題和隱患，才能保證我國鋼結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量。我國在重視鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用的同時，還要加大資金支持和政策扶持力度，積極探索解決問題的措施，全面提高城市化建筑水平，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)較快發(fā)展。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；問題

隨著社會的發(fā)展以及人們生活水平的提高，安全的問題已經(jīng)滲透到我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中的每一個領(lǐng)域。隨著建筑工程的發(fā)展，工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中也逐漸滲透了安全的理念。一個成功的建筑工程項目，除了要保證工程項目的基本功能以外，還必須要保證其安全性。實踐證明，建筑工程項目的結(jié)構(gòu)設(shè)計是否安全直接關(guān)系著建筑工程項目的質(zhì)量和人民的生命財產(chǎn)安全。因此，加強(qiáng)建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性的研究有著非常大的必要性。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)該選擇最佳的設(shè)計方案，才能確保設(shè)計的合理性。對于鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點的設(shè)計決定了工業(yè)建筑的安全性，所以節(jié)點設(shè)計的合理性需要充分考慮。

一、建筑鋼結(jié)構(gòu)的特點

鋼結(jié)構(gòu)之所以占據(jù)了建材市場巨大比例，主要是因為：首先，鋼結(jié)構(gòu)較為勻稱。在一定應(yīng)力的條件下，鋼結(jié)構(gòu)受力所產(chǎn)生的實際彈性與理想中的計算數(shù)據(jù)較為接近，材質(zhì)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定。其次，承載強(qiáng)度高，震性能好。相同的荷載，鋼結(jié)構(gòu)截面最小，相同的截面，鋼結(jié)構(gòu)承載力最大。在抗震設(shè)防區(qū)，由于鋼結(jié)構(gòu)重量輕，六層輕鋼住宅的重量僅相當(dāng)于四層磚混結(jié)構(gòu)的重量，因此，本身所受的地震作用??；而且，鋼材具有高延性，有較好的耗能能力，因此，抗震性能好，結(jié)構(gòu)安全度高。最后，施工優(yōu)勢突出，綜合造價低?，F(xiàn)澆混凝土需要連續(xù)施工，在我國北方地區(qū)受到施工季節(jié)的影響。鋼結(jié)構(gòu)的大部分構(gòu)件在工廠生產(chǎn)，運往現(xiàn)場通過焊接或螺栓進(jìn)行整體組裝，可全天候作業(yè)。施工現(xiàn)場作業(yè)量小，減少了施工臨時用地，對周圍環(huán)境污染小，提高了施工的機(jī)械化水平。施工時可以節(jié)省支模、拆模的材料，由此降低成本，大大加快施工速度。資金價值在施工中充分體現(xiàn)，減少資金成本，對開發(fā)商的銷售和資金回籠極為有利。

二、鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計材料選擇方面存在的問題最終會導(dǎo)致施工安全性顯著降低，最終影響各方利益。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的建筑材料選取過程中，由于盲目的追求建筑材料的低含鋼量特征，而在結(jié)構(gòu)設(shè)計中大做文章。建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展使得從事建筑材料的相關(guān)企業(yè)越來越多，部分建筑商為了自身經(jīng)濟(jì)效益的提升，往往通過降低成本的方式來提高收益。穩(wěn)定性設(shè)計一直是建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重點內(nèi)容，同時也是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須解決的難點問題，若建筑鋼結(jié)構(gòu)在施工或使用中出現(xiàn)失穩(wěn)等事故，不僅會給我國社會帶來極大的經(jīng)濟(jì)損失，同時也會嚴(yán)重威脅到施工人員或居民的生命財產(chǎn)安全。目前，建筑鋼結(jié)構(gòu)在使用或施工階段的失穩(wěn)問題一般是由于受到設(shè)計人員自身素質(zhì)限制，設(shè)計人員對鋼結(jié)構(gòu)及鋼材構(gòu)件的穩(wěn)定性沒有一個深入了解，從而導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計中存在一些結(jié)構(gòu)薄弱點等。在實際操作中，由于設(shè)計人員的水平不高，考慮問題不夠全面，導(dǎo)致關(guān)鍵信息沒有在圖紙中詳細(xì)的標(biāo)識，進(jìn)而在實際施工中影響到施工流程，隨意性較強(qiáng)，嚴(yán)重影響到施工質(zhì)量。為了保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量，在圖紙中應(yīng)該對每一個細(xì)節(jié)都詳細(xì)的標(biāo)示出來，于建筑的抗震等級、抗裂等級、施工所用材料以及墻梁柱的標(biāo)號，都應(yīng)該詳細(xì)的標(biāo)注。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計圖紙的作用非常重要，其是建筑施工參照的重要標(biāo)準(zhǔn)。不少結(jié)構(gòu)設(shè)計人員僅僅把設(shè)計作為一個工作，而不是作為事業(yè)。有工作把它完成就萬事大吉了，殊不知沒有不斷學(xué)習(xí)的精神，是無法適應(yīng)未來設(shè)計工作要求的，更談不上做出良好的設(shè)計產(chǎn)品的。同時，設(shè)計人員對設(shè)計規(guī)范一知半解，機(jī)械理解，實際設(shè)計中照葫蘆畫瓢，設(shè)計過程中有大量不遵循設(shè)計規(guī)范的情況。在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中我國建筑行業(yè)沒有準(zhǔn)確的進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督機(jī)制和法律機(jī)制對其進(jìn)行規(guī)范，最后導(dǎo)致事故的發(fā)生。

三、鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計解決措施

科學(xué)編制圖紙鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)工作就是圖紙的編制，只有編制科學(xué)合理的圖紙才能保證鋼結(jié)構(gòu)施工建設(shè)的質(zhì)量。對于設(shè)計工作人員而言，需要不斷提高自身的素質(zhì)，滿足鋼結(jié)構(gòu)圖紙編制的基本需求，采用科學(xué)的設(shè)計方案進(jìn)行圖紙編制工作。圖紙完成后還要組織專業(yè)素質(zhì)和工作經(jīng)驗豐富的團(tuán)隊進(jìn)行確認(rèn)和修改，確保圖紙的高效性和科學(xué)性，明確鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的思路和步驟，促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的完善和發(fā)展。所謂的深度設(shè)計是指秉承精細(xì)的工作態(tài)度進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計工作并嚴(yán)格按照圖紙進(jìn)行施工，使鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量達(dá)到理想的標(biāo)準(zhǔn)，主要從以下2個方面進(jìn)行深度設(shè)計工作：首先是柱腳的抗震設(shè)計，目前鋼結(jié)構(gòu)柱腳主要分為外包式、埋入式以及外露式柱腳三種，主要以柱腳是否被鋼筋混凝土包裹加以區(qū)分，埋入式主要是指柱腳固定在混凝土的基礎(chǔ)梁上，外包式主要是指柱腳被混凝土包住，外露式是指混凝土基礎(chǔ)表面固定鋼柱腳。在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計時，對于埋入式柱腳需要注意的是埋入深度，輕型工字型柱來說埋深與柱截面高度比不得低于二。對于外包式柱腳需要注意的是外包層的高度與柱截面寬度之比，確保柱腳有足夠的剛度和承載力。目前我國針對外露式柱腳研究甚少，不能明確掌握應(yīng)用的范圍和注意事項，所以這種鋼結(jié)構(gòu)柱腳應(yīng)用范圍較小。其次是防腐設(shè)計，一般來說都涂抹防腐涂料，但對于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計來說有所區(qū)別，構(gòu)件在出廠之前可以涂刷一層底漆。目前鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計防腐應(yīng)用最為廣泛的為涂抹防腐涂料，但也僅僅只是基礎(chǔ)性的防腐，對于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計來說最好選用耐侯鋼作為鋼結(jié)構(gòu)建筑的基礎(chǔ)材料，同時還可以利用熱浸鍍鋅技術(shù)達(dá)到更好的防腐效果。

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