建筑工程中的鋼結構設計與安全施工分析

林恒宇

摘 要：區別于其他工程項目，鋼結構項目不同于工程項目，它具備著良好的應用性能，其施工強度較大，環保性比較高，區別于普通的磚瓦結構，其結構綜合應用效益更高，滿足了高層建筑項目、橋梁軌道項目等的發展要求，其建筑市場應用性比較廣泛。

關鍵詞：建筑工程；鋼結構設計；安全施工

工程結構涉及到多種模式，鋼結構模式是一種應用范圍廣泛的結構技術。鋼結構的應用過程比較復雜，其需要經過一系列的焊接工作，進而形成穩固的建筑結構。在傳統建筑施工中，其建筑結構往往由混凝土結構及磚瓦結構構成，其工程造價水平比較低，建筑性能較差，對施工環境的負面影響性較大。鋼結構的推廣，解決了施工建設問題，其應用空間比較廣泛，但鋼結構的應用并非是萬能的，其動力負載水平有限，鋼結構的應用受到諸多實際條件的限制。在鋼結構應用中，很多企業選擇了焊接模式，這種焊接技術的應用成本較低，操作程序比較簡單，其應用材料比較常見，加工流程比較簡易。其焊接截面工作效益較高，自動化效益高。在建筑工程實踐中，鋼結構的焊接技術主要包括電阻焊模式及電弧焊模式。電弧焊技術體系涵蓋了手動電弧模式、氣體保護焊模式等。和電阻焊技術模式相比，電弧焊技術的應用范圍更為廣泛。在薄壁式鋼焊接領域，電阻焊技術的應用效益較高。

為了提升建筑鋼結構的設計水平，必須進行施工各項因素的分析，進行各項經濟因素的考慮，進行鋼結構應用優勢的深入性分析。鋼結構由一系列的大柱網構成，為了提升鋼結構應用效益，必須根據工程狀況，進行結構布置方案的選擇，實現具體問題具體分析，進行設計問題的統籌性考慮。在鋼結構布局設計中，需要進行鋼結構體系特點的全面性思考，分析其結構性質問題、承重力問題等對建筑物綜合性能的影響。這需要進行鋼結構剛度狀況、模型狀況的分析，避免出現不合理的結構荷載問題，確保不同柱網間抗側支撐點的有效性分布，做好鋼結構的扭轉及抗衡工作。結構分析在鋼結構實際設計模塊中，需要進行線彈性分析法的優化應用，進行有限元軟件的結合性應用，綜合考慮鋼材彈塑性能狀況、幾何非線性狀況等因素，進行鋼結構承重狀況的充分性考慮。在工程實踐中，并非所有的鋼結構都適合展開軟件分析，有些鋼結構比較典型，需要進行其內力狀況及變形狀況的計算，不能進行簡單地計算及分析，針對有些復雜性的鋼結構，需要進行建模程序的利用，做好細致性的分析工作，給出詳細的計算報告。這也需要根據工程判定狀況，進行工程項目周期、變形特征、剪力水平等的評估及分析，做好計算結果的修正工作，提升鋼結構的設計水平。構件設計及節點設計為了實現鋼結構設計效益的提升，必須針對軟件截面狀況展開優化及驗算，以縮減鋼結構應用成本，針對比較復雜的鋼結構，設計人員需要做好各構件截面的檢測工作，特別是做好節點模塊的設計工作，這是鋼結構設計工作的關鍵點。在這個過程中，需要進行等強設計及實際受力狀況的分析，在設計過程中，其主要的板塊包括焊接、梁接體、梁腹板等。在節點設計過程中，需要做好現場焊接的施工及檢查工作，做好螺栓的安裝工作，實現各項安裝程序的協調，嚴格按照設計圖展開施工，降低鋼結構設計難度系數，這需要深入貫徹質量安全及優化設計理念，用最小的施工成本獲得最佳的應用效益。

在工程實踐中，受到客觀建筑施工條件的影響，鋼結構工程質量問題比較普遍，其影響因素多種多樣，需要具體問題具體分析。在鋼結構質量問題分析中，需要多角度進行影響狀況的解剖。焊接裂縫的出現與焊接金屬材質密切相關，也與焊縫的內部結構狀況、焊接表層狀況、母材狀況等相關。如果所選擇的焊接材料出現問題，不利于提高建筑工程的應用質量，會導致建筑物質量不過關的問題，有可能威脅到使用者的生命財產安全。如果不能進行鋼結構工程的合理性設計，將會嚴重降低工程運作質量。比如焊接接縫進氣問題，過多氫氣的進入，將會導致裂縫延遲問題。如果鋼構件長期處于較重的承重壓力，將會導致構件彎曲、變形問題，不利于提高工程應用質量。

基于以上分析，提出以下安全施工措施：（1）鋼結構基礎工程質量的控制：在基礎鋼結構工程應用中，需要進行混凝土獨立柱的使用，確保設計環節與施工環節的協調性發展。在基礎獨立柱設計中，做好螺栓的設計工作是必要的，實現對工程整體施工程序的把控，提升工程的質量安全性。在工程設計中，如果螺栓間存在較大的間距及偏差，將嚴重降低工程的施工質量。在鋼結構安裝過程中，需要嚴格遵循施工標準，進行施工及設計質量的控制。（2）模板的制作及安裝：：在鋼結構模板制作過程中，需要取一定程度的鋼板三塊，進行螺栓孔位置的確定，做好相關的開孔工作，實現鋼板的有效性組裝，利用鋼筋將螺栓焊接為一個整體，在這個過程中，需要進行不同螺栓間距、偏差等的控制，確保鋼結構模版制作及安裝程序的正常開展。（3）螺栓組的固定：螺栓組的固定工作開展于混凝土澆筑工作前，需要利用經緯儀進行螺栓組的定位，將鋼筋焊接在柱子主筋上，實現螺栓鋼筋端與模板的固定，進行不同組螺栓間距、偏差狀況的控制，進行螺栓絲扣的保護，避免出現混凝土澆筑安全性問題。（4）適當地增大連梁的剛度，雙排樁門架式支護結構的空間協調能力能得到提升，然而隨著連梁剛度的增大，雖然使得樁體變形越來越小，但是也導致了后排樁彎矩的增大，因此，不能為達到減少變形的目的過于增大連梁的剛度。在設計過程中，在控制變形的情況下使樁身所受內力最小，達到經濟安全的目標。

此外，還要對施工圖進行審核。為了提升鋼結構的綜合應用效益，必須做好鋼結構的設計及現場施工工作。在鋼結構安裝中，需要根據工程圖紙的具體狀況，進行鋼結構模板的安裝，這需要提高技術人員的業務素質，做好施工圖的核對工作，解決施工中的問題，提升鋼結構的使用規范性，確保所設計節點的清晰性，這需要深入落實鋼結構設計工作的各項要點，認真核對施工材料的等級、規格、型號等，解決工程安裝過程中的問題。

結語

在鋼結構工程實踐中，對結構設計水平及質量水平的提高，有利于增強工程的整體發展質量，有利于捍衛相關人員的生命財產安全，這需要做好鋼結構的制作及安全工作，實現驗收環節、養護環節、維護環節等的協調，切實提高工程運作質量，這需要實現技術管理環節、施工環節、鋼結構制作環節等的協調性發展，切實提高工程應用質量。

參考文獻

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[2]徐凱，李俊才等.雙排樁支護結構在基坑支護中的應用研究[J].建筑科學2013，13

（作者單位：棲霞市機關事務服務處）