建筑設計中的鋼結構技術解析

李仕豪

摘 要：鋼結構對建筑業的迅速發展，起到了很大的作用，并且建筑業也促進了鋼結構技術的更新，兩者是相輔相成的，但是縱觀我國目前建筑業現狀，對鋼結構技術的應用還不夠熟練，本文主要通過對鋼結構在工程應用中的介紹，闡明了其在建筑中的技術優勢，不足和發展狀況等，令我們更進一步明確了鋼結構技術在建筑業的地位，并且針對一些不足制定出了改善措施，以推動今后整個建設行業的發展。

關鍵詞：建筑設計；鋼結構技術；建設行業；

一、引言

縱觀我國近十年的發展狀況，隨著經濟水平的提高，以及人口數量的不斷增加，人們對居住環境的質量和數量要求也越來越高，因此建筑業得到了很大的發展，為了滿足人們的需求，建筑業個體內部也開展不少創新，在此同時，各建筑環境的安全性能也是不容忽視的，所以鋼結構技術被越來越多的應用在建筑工程中，建筑質量也得到了提高，為了謀求更好地發展，需要對兩者相結合的應用進一步研究，在此之前，我們先要對鋼結構技術做一個整體的了解。

二、鋼結構技術對建筑業的有利因素

（1）抗壓能力

鋼結構技術實質上是一種將鋼材捆綁焊接后，利用其支撐性能，將其運用到工程中以承擔建筑荷載的一種技術，因此我們可以判斷出來，鋼結構的原材料是鋼材，鋼材強度非常高，并且具有一定的抗壓能力，當把許多鋼材焊接在一起時，基本是對這些優點的加倍，但是鋼材還具有質量輕的特點，因此即使多個鋼材捆綁在一起，質量也不會特別重，這些優異的性能令它非常適合作為建筑業中一種承重材料，鋼材的低化學活躍性能，也使得它保存時間較長，增加建筑物使用時間，降低了成本。在遇到一些狂風暴雨等的惡劣天氣，建筑物中會由于加入了一些鋼結構，其抗壓能力會大幅度提高[1]。

（2）提高建筑安全等級

在應用鋼結構之前，建筑業主要應用的承重材料一般是混凝土，但是混凝土本身存在許多不足，應用在建筑中提高了一定的風險性，比如，混凝土可用時長比較短，建筑需要多次翻新，過程比較繁瑣，此外，混凝土需要好好保養，對于抵抗惡劣的自然災害侵蝕能力不強，如果長時間受到某種侵蝕，就會產生沉降現象，有時候還會出現一些裂縫，破壞了建筑的牢固性，影響美觀的同時降低安全系數。后來人們逐漸應用到了鋼結構技術，將大部分需要用到混凝土的結構更替成鋼結構，避免了由于混凝土的缺點所造成的不良后果，幾乎不會再出現沉降和裂縫等現象，因此，建筑的安全性也得以保證，也相應的提高了建筑的安全等級，保證建筑物整體質量。

（3）降低施工成本

同混凝土建筑相比，鋼結構使用用料比較節省，從材料組成來看，混凝土主要是用水泥，石子和沙子混合而成的，這三種材料重量都很重，在采購時加重了載重負擔，并且要按一定的比例和方法將其調和，不斷測試其塑性程度是否達標，制作工藝繁瑣，為了延長建筑物使用壽命，混凝土需要定時保養，耗費人力，財力，物力和精力等，非常不方便[2]。但是將其換成鋼結構，只需要采購一些鋼材，在施工時運用到少量的混凝土，大大降低了建筑成本，并且鋼結構也只需要簡單搭接，提高工作效率。

（4）利于建筑的環保

在用到混凝土施工時，混凝土的制作過程非常繁瑣，不僅如此，它的制作過程會產生很多污染，對環境造成很大影響。混凝土的調和，澆筑等會對空氣造成粉塵顆粒的污染，對環境也造成噪音影響，澆筑混凝土時需要用到木材制成的模板，這時候就需要去采集、開發木頭，損害周邊生態和諧。而鋼結構就能完全避免這種問題，它本身就是一種具有環保性能的材料，并且鋼材可以循環利用，實現資源合理利用，又是另一種角度的環保。

三、鋼結構在建筑設計的應用現狀

（1）技術要求復雜

盡管鋼結構具有許多優點，但是在實際生活中仍存在一些不足，有時候所使用的鋼結構，質量也會不達標，這種現象一般受到多種因素的影響，鋼結構技術是比較方便簡單的，但是技術設計卻很復雜，對于不同的鋼材，需要測定它的適用范圍，準確計算它能承受的荷載值，在施工建設時候需要仔細審查圖紙，嚴格按照事先計劃好的施工計劃實施工程進度，計算好鋼材平均剛度及最大剛度等等，每一部都需要嚴格仔細，如果稍有不慎，就可能影響到建筑后期維護，整個建筑的穩定性可能會受到影響，鋼結構的牢固度不足，會呈現出質量差的問題，但卻無法具體分析出是哪個環節出了問題，因此在應用鋼結構技術時，必須謹慎起來，每一步都不得馬虎，否則會直接影響到建筑的安全性[3]。

（2）內部結構可變

鋼結構在工程應用中雖然具有多種優勢，但是畢竟不是萬能的，在建筑施工中，任何一種材料都可能出現質量問題，鋼結構也不例外，它同樣會由于惡劣的天氣影響，或者一些環境因素從而改變性質，當內部結構改變后，很難再像以前一樣堅固和穩定，并且隨著時間的推移，也會慢慢降低使用壽命，比起普通材料，鋼結構的這一變化過程極為緩慢，但也不是完全沒有。

（3）事故頻發

傳統的建筑多采用混凝土施工，鋼結構是后來開始應用起來的，很多施工人員還并未掌握鋼結構技術精髓，并且由于兩者的施工方法大不相同，在平常的建筑施工中，很多人對鋼結構施工工藝把握不夠準確，或者某一環節技術不夠到位，最終所設計出來的建筑存在一些質量問題，在后期使用過程中不免發生事故。這種現象在我國目前是很普遍的[4]。

四、鋼結構技術的主要設計步驟

（1）施工準備

在施工前一般都需要做好充足的準備工作，第一步是根據工程特點繪制施工設計圖，繪制完畢需要經過審核，提出修改意見，設計人員與施工人員需要充分溝通，領會到設計精神，然后計劃設計相關建筑，列出施工中可能出現的相關問題，加以避免。

（2）塔吊技術

在建筑施工中，一般會涉及到許多高層建筑的施工，此時需要運用到吊接技術，在所有施工中，搭吊技術也算是風險性較高的一項技術，因此必須嚴格按照國家相關法律規定執行該技術，才能保證一定的安全性。

（3）焊接技術

鋼結構實質上是用許多鋼材相互搭接，焊在一起的，所以，焊接技術是鋼結構技術中比較關鍵的一個環節，在實際操作中，有許多問題需要多加留意，第一，首先是操作人員自身的安全性，這需要提高施工人員安全素質，避免發生在焊接時候被火花燙傷，灼燒眼睛等意外。第二，焊接人員的焊接技術必須專業，鋼結構技術要求比較嚴謹，對每一個環節都有很高的要求，因此，在焊接過程中，必須符合規定，焊接技術人員必須經過專業技能訓練才能工作。第三，一定要保證焊接成的結構牢固性，質量要達標，鋼結構的質量不但是由焊接技術決定的，焊條的質量也有很大影響，所以一定要根據建筑類型，選取合適的焊條，否則焊接出來的結構可能會出現變形，嚴重影響建筑的穩定性[5]。

（4）吊裝技術

吊裝技術是鋼結構設計最后一個關鍵步驟，吊裝技術的優劣直接關系到建筑質量，并且吊裝過程的進度也決定了工程的總進度，施工人員實施該技術時候，需要對現場情況分析，勘測整個建筑結構情況，詳細了解內外構造，設計出合適的吊裝方案，最后合理的完成吊裝施工過程。

（5）結論

鋼結構對建筑業的發展起到了很大的作用，并且鋼結構本身在建筑過程中存在很多優勢，所以建筑施工中逐漸把混凝土替換成了鋼結構，這樣使得結構更加穩固和安全，通過本文的介紹，我們對于鋼結構在建筑中的應用要點和主要技術，有了更深刻的了解，希望我國的建筑也能越來越多的運用到鋼結構的技術。

參考文獻：

[1]王剛.土木工程施工中鋼結構技術[J].中外企業家，2017（8）： 199-200.

[2]朱葉.土木工程施工中的鋼結構技術探討[J].住宅與房地產， 2016（33） ： 140.

[3]趙國平.淺議地鐵深基坑施工安全監理控制措施[J].農家科技（下旬刊），2015（11）：158.

[4]彭堯輝.建筑工程深基坑施工注意問題及監理措施[J].低碳世界，2015，（12）：226- 227.

[5]陳欽.復雜地質條件下的深基坑內支撐支護體系施工技術[J].城市建筑，2016.