鋼結構在工業建筑設計施工環節中的優化研究

王麗 王海林

（1邢臺職業技術學院， 河北 邢臺 054035；2邢臺路橋建設總公司， 河北 邢臺 054000）

1 鋼結構在工業建筑應用中的分析

在施工中，鋼結構的施工速度快是它的一大優點，如果對鋼結構可以進行有效的運用則能在很大程度上提高工作效率，所以鋼結構在大批量生產中占有重要地位。為了滿足在實際工作中的需要，可以從多個方面進行優化，對安裝便捷性的重新思考，優化使工程有效縮短施工周期，可以節約人力資源。鋼結構相較于鋼筋混凝土結構來說，鋼結構的占有重量輕的優勢，這就使得在設計優化中可以從結構質量的角度進行優化。

1.1 注重對設計圖紙和計算過程優化

建筑結構的設計優化是一項復雜且專業的工作，要求設計工作者首先具備扎實的專業知識基礎，其次要求在設計優化階段工作者能從整體上宏觀的把握整個工程，對優化工作需要在哪幾個方面進行優化有著深入的了解。在設計階段，要求設計工作者全面熟悉工程需求，保證圖紙的質量，經濟及合理性相互統一，鋼結構的設計既要滿足抗震要求、防火要求，也要優化工藝制作過程，相應專業的知識與設計需求應密切配合，通過不斷改進工藝流程，促進每個階段、各個工序環節的協調，不斷提升施工的質量標準。

1.2 注重提升鋼結構工程的整體剛度

優化設計工作分為分部結構設計的優化和整體結構設計的優化。在整體上要求鋼結構工程的剛度達到國家規定的規范要求。鋼結構工程的基本原則是要受力合理，尤其是在豎向力及水平力這兩個方面，通過關注幾種桿件的撓度、變形及穩定性，合理利用和優化這些特性，有效控制變形參數。鋼結構工程應用中最常用的一種是在鋼結構工業廠房設計的過程中，要實地參觀場地，了解施工條件，最重要的是要根據廠房的結構合理安排廠房寬度、跨度和高度，處理好細節工作。有效設置起重機械，有效控制保證溫度區的長度，在做好以上設計的基礎上，不斷完善支撐系統，根據實際情況留出滿足實際工程要求的余地。在技術上合理優化之后，也要參考和學習專業文獻。在進行設計工作之前應該收集相關資料，對比不同方法操作下的構件狀態，重新考慮鋼結構設計的不同要求下是否應優先考慮的某種形狀的鋼管構件，在設計特殊部位的方案時是否應有特殊部分結構設計的連接標準和焊接要求。

1.3 注意鋼結構的抗震性能的優化

鋼結構有一個先天的優勢就是建設適應性非常強，這就能夠讓鋼結構適用于很多的高層建筑物中。但是盡管如此，鋼結構中還是存在很多需要優化的方面，比如抗震性能就是優化環節中要考慮的問題。要提升鋼結構抗震性能，要求設計工作員在設計的過程中，實地考察地理環境，對比出各種地理環境的不同，了解建筑的抗震需求，設計時考慮結構的抗震能力。結合實際情況計算參數，合理設計以確保提升鋼結構的受力性能，將地震作用的下的影響以及各種影響因素考慮周全，將變形控制在合理范圍內。可以參考施工當地以往的建筑案例，由于受到水平地震力或風力的影響，鋼柱底部的剪力很大，因此水平力對地基的影響是最大的。只有對鋼結構的抗震性能進行一定的優化，才能夠提高我國建筑的抗震性能。為了提高建筑的質量，更好的滿足人們對建筑不斷增長的要求，給人們提供更好的建筑，就需要注意對鋼結構的抗震性能進行一定的優化。

1.4 對鋼結構的防火引起一定的重視

眾所周知，鋼結構的防火能力很低，并且鋼結構受溫度的影響也比較嚴重，當鋼結構受到的溫度過高時，它的強度就會在一定程度上降低，并且它的塑性就會在一定程度上增大，從而對鋼結構的質量造成一定的影響；當鋼結構所受到的溫度更高時，就會對鋼結構造成一定的破壞，嚴重的話甚至會造成鋼結構的塌落。為了保護好鋼結構建筑，減少它由于溫度所帶來的損失，我們一定要對鋼結構的防火引起足夠的重視。鋼結構工程中的消防問題也是納入考慮之中的，在工業建筑中使用到鋼結構的時候，就一定要從各方面來做好對鋼結構的防火工作。比如我們在選用材料的時候，就可以偏向于一些耐火性比較好的材料，做好對鋼結構的防火設計等等，努力從各方面做好鋼結構的防火工作。鋼結構以其獨特的優勢在工業建筑中得到了許多的應用，但是它相應地缺點也有很多，在實際操作過程中不斷發現和改良缺點，合理利用和最大化的優化優勢是我們在接下來的工作中的主要問題。

1.5 注意提高鋼結構工業建筑的穩定性

在實際工作中應有效的保證工業建筑中鋼結構的穩定性，在選購材料時要保證材料質量，組裝構件應遵循操作規范，只有這樣才能夠在一定程度上保證鋼結構的質量，提高鋼結構的使用效率。為了更好地提高鋼結構在工業建筑中的穩定性，我們首先要做好鋼結構中鋼柱的柱腳螺栓的安裝和埋設工作，特別注意安裝和埋設過程中的精度問題，操作規范才可以保證其他環節高效安全的運行。其次要注重鋼結構的平面控制網絡的內部的有效協調，只有這樣才能夠在一定程度上保重螺栓得到正確的精確的安裝，才能更好地滿足螺栓定位的要求，同時也可以增加鋼結構的穩定性。第三在完成地腳螺栓安裝作業的基礎上，應打立柱底部的十字線，保證順利地彈出地腳螺栓的中心線，并做好清理柱腳剪切孔的清理工作，調整鋼柱，在鋼柱位置固定后，進一步調整螺母位置，擰緊螺母使其更加堅固。保證每一個鋼柱、螺母的位置符合精度要求，堅固螺母以保證鋼結構的穩定性。地腳螺栓和其他類似工作的安裝工作一定要遵循相應的規范來做，在做的時候要嚴格按照施工程序來進行。在鋼結構的工業建筑的施工環節中我們注重控制好柱間支撐連接的精確程度，提高結構的安全性。在連接的過程中我們還可以使用一些專業的工具來確保定位線的精確度，例如有效使用焊盤連接，定位線的準確性以及整體操作系統的有效優化。

1.6 注意特殊部件的連接方式及焊接要求

在鋼結構連接設計的過程中，我們也要注重選擇正確的連接方式，遵循相關的連接規律，滿足受力要求，在連接的過程中要嚴格按照相關的設計施工要求來進行連接，對于特殊部件的焊接方法提出不同的焊接要求。

2 鋼結構在工業建筑設計施工環節中的優化方案

2.1 施工開展之前

技術人員和工作人員一同查看工程現場，設計圖紙在實際施工中應一邊改進一邊實施。在接到施工任務后，應有專門負責的人員在施工現場進行勘查，勘查重點集中在現場吊裝設備站位地點是否符合安全要求，現場拼裝設備地點是否選擇在最優位置，拼裝設備站位地點是否滿足拼裝運輸的要求，現場是否存在障礙物，是否有其他因素造成安全隱患，施工現場臨時道路的劃分是否可以滿足所有運輸設備的運輸需求，是否有安全規范的安裝條件等各個方面，進行綜合考察。仔細地核對圖紙，多次確認與土建結構及支架的跨距、標高，進行多次復核，檢查圖紙和參數是否正確并且符合要求。保證在沒有錯誤的前提下進行制作和施工。制作和施工的過程中，應有設計團隊人員輪崗監察，隨時解決技術問題。對圖紙上的鋼結構進行分解計算重量，主要計算幾個安裝和制作參數是單片架構的重量、整個鋼結構的重量、上下弦制成的重量和平臺的重量。一般架構的起拱按大于24米按長度除以500計算，小于24米的忽略不計，這些參數需反復核算確保準確無誤。

2.2 鋼結構在工業建筑中的施工環節

鋼結構在工業建筑中具有十分重要的作用，但是鋼結構在工業建筑中的許多施工環節都值得我們注意，所以我們必須了解墊板的合理使用規范和注意事項，合理使用可以提高定位線的精度，從而達到有效的目的。進一步完善整體運行機制。當使用高強度螺栓或焊接連接間隙時，應注意焊接安全和正確的連接方式。在鋼結構的施工環節中為了保證鋼結構的穩定性和更好地滿足人們對鋼結構的設計要求，我們就要注重對鋼結構梁柱安裝環節以及柱間支撐環節精度的有效控制，以此來保證鋼結構的穩定性。除此之外，墊板施工環節中要了解墊板的合理操作規范和需要注意的參數，合理利用才能促進定位線的準確性，從而達到對人們對鋼結構的要求，使得鋼結構在工業建筑中能夠更好地施工。

2.3 合理控制鋼結構維護質量

根據設計要求和國家標準，涂層前的防腐涂層，涂層次數，間隔時間，涂層厚度和鋼材表面處理必須按照設計要求和國家有關標準進行參照，防火涂料涂裝前的抗壓強度，涂層厚度，表面裂紋寬度，鋼材表面處理和防銹涂層也應符合設計要求和現行國家標準。根據實際施工經驗，應注意壓型金屬板屋面和墻面維護工程主要檢查所形成的涂層和鍍金屬層。涂層或鍍層不應有可見的裂紋，剝落和劃痕，缺陷。表面應干凈無明顯不規則形狀。因此，尺寸偏差在當前國家建筑工程質量驗收范圍內。沖壓金屬板，浮板和角板應可靠牢固地固定。防腐涂刷和密封材料鋪設良好。連接件的數量和間距符合設計要求和現行相關標準。按壓式金屬板可靠地搭接在支撐構件上，并且搭接長度還必須符合設計要求和當前相關標準。鋼結構施工期間，用于臨時加固和支護的鋼構件應符合有關原材料，加工，焊接，安裝標準和防腐工作的技術標準和規范。

3 結束語

鋼結構在工業建筑設計施工環節中占有極其重要的地位，鋼結構在工業建筑設計中的應用直接關系著整個建筑工程的質量，這就要求設計工作者在工業建筑工程中不斷完善鋼結構的施工方案，優化施工中的細節，從而提高工業建筑工程的整體設計施工水平，所以我們一定認識到鋼結構在工業建筑設計施工環節中的優化研究的重要性，注重鋼結構在工業建筑設計施工環節中的優化研究。