探析鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)中存在的問題及對(duì)策

賀志軍 山西華建建筑設(shè)計(jì)有限公司

1 前言

近年來，隨著各項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展與逐漸成熟，使居民對(duì)各類的建筑風(fēng)格要求不斷提升，進(jìn)而對(duì)建筑的需求也越來越多，而在建筑不斷的更新變化中，鋼結(jié)構(gòu)不斷地應(yīng)用在當(dāng)代建筑中。其憑借較好的穩(wěn)定性，較低的建筑成本和較高的安全性，受到了建筑行業(yè)人士的青睞，并在近幾年得到了較好的應(yīng)用。但是由于鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中容易腐蝕和防火等一系列存在著問題，使建筑存在著一定的危險(xiǎn)性，另外，鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也將對(duì)建筑穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，進(jìn)而可能造成整個(gè)工程的失誤，造成不可估量的損失。為了盡可能地避免此類現(xiàn)象的發(fā)生，更為了居住人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，本文就當(dāng)前狀況下鋼結(jié)構(gòu)存在的問題展開了討論，并對(duì)相關(guān)的問題提出相對(duì)應(yīng)的解決措施，以盡可能地減少此類情況的發(fā)生。

2 鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中的意義與重要性

在建筑工程中應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為建筑的穩(wěn)定性提供了較好的保障，并且鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑中是非常重要的一環(huán)，它將會(huì)影響整個(gè)建筑的質(zhì)量安全。因此，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，其設(shè)計(jì)師應(yīng)該全面考慮影響鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)穩(wěn)定性的因素，并全方位的掌握鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾何因素，而在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，也應(yīng)當(dāng)能夠?qū)夹g(shù)進(jìn)行把握與把控，爭(zhēng)取將鋼結(jié)構(gòu)在建筑中的效益發(fā)揮到最大程度。此外，我們都知道建筑中鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是有難度的，不僅需要鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)者能夠按照設(shè)計(jì)圖紙的相關(guān)要求，還要求其能夠結(jié)合建筑的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，進(jìn)而將鋼結(jié)構(gòu)的性能提升到最高程度，做到物盡其用。

其次，鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不僅需要參照相關(guān)系數(shù)、相關(guān)要素，也需要設(shè)計(jì)師對(duì)建筑整體的構(gòu)造要求和受力特點(diǎn)進(jìn)行分析，其共同目的都是為了保證建筑的整體質(zhì)量。另外，在建筑過程中，其監(jiān)管人員也要注意每個(gè)施工環(huán)節(jié)的構(gòu)件的質(zhì)量，在保證質(zhì)量合格安全的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)并施工，在確保建筑的安全性和穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上施工，從而避免對(duì)后期工程進(jìn)度的影響。而建筑的設(shè)計(jì)人員作為建筑安全與否的關(guān)鍵因素，必須要根據(jù)建筑的需求進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的性能，以達(dá)到預(yù)期的建筑效果，進(jìn)而有效的提升建筑行業(yè)的市場(chǎng)地位和競(jìng)爭(zhēng)力。

3 鋼結(jié)構(gòu)在建筑設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題

雖然說鋼結(jié)構(gòu)在近幾年來頻繁使用在各個(gè)地區(qū)的各個(gè)建筑中，其對(duì)建筑的穩(wěn)定性和安全性起到一定的作用，但是不可忽視的話其在建筑中的應(yīng)用依然存在著很大的問題，例如：鋼結(jié)構(gòu)自身的防火性能和防腐性能不是很好，在其設(shè)計(jì)構(gòu)造中，鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)深度也不夠，還有其隔音、保溫效果都不是很好。這些問題也是普遍存在著各個(gè)地區(qū)的建筑中的，而以下就幾個(gè)方面對(duì)鋼結(jié)構(gòu)在建筑中的問題進(jìn)行討論:

3.1 建筑設(shè)計(jì)中鋼結(jié)構(gòu)的防火性能不佳

我們這里所說的鋼結(jié)構(gòu)防火性能不佳，并不是指鋼結(jié)構(gòu)不能防火，而是說鋼結(jié)構(gòu)的性能或者強(qiáng)度在一定高溫情況下會(huì)變得很差，進(jìn)而對(duì)建筑的安全造成一定的隱患。經(jīng)研究表示，鋼結(jié)構(gòu)在四百攝氏度的高溫下，它的強(qiáng)度將變?yōu)槌叵碌?/2，而將溫度提高至600℃的時(shí)候，其強(qiáng)度和性能將基本全部消失。這個(gè)數(shù)據(jù)告訴我們，雖然鋼不能燃燒，也不易燃燒，但是如果出現(xiàn)火災(zāi)溫度達(dá)到一定程度時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)的性能將會(huì)大打折扣，對(duì)建筑造成極大的威脅，也將對(duì)建筑中人的生命財(cái)產(chǎn)安全造成不可估量的影響。而這樣的事件也絕不是危言聳聽，在美國九一一事件中，因飛機(jī)撞擊產(chǎn)生的大火使世貿(mào)中心大樓外墻的鋼柱性能變差，進(jìn)而導(dǎo)致整棟樓的倒塌，這次事件造成的后果將是不可估量的。通過對(duì)此類事件的分析可以知道，如果鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中的耐火時(shí)間比較長，那么其結(jié)構(gòu)將不會(huì)遭到破壞，也不會(huì)造成整棟樓的倒塌，但是一旦鋼結(jié)構(gòu)的耐火時(shí)間達(dá)不到，那么其性能將會(huì)大打折扣，建筑將會(huì)遭受巨大的摧毀。因此，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)中的防火性能的問題，還需要相關(guān)人員能夠加強(qiáng)其防火性能，為建筑的安全提供保障。

3.2 建筑設(shè)計(jì)中鋼結(jié)構(gòu)的防腐性能問題

我們都知道，鋼鐵這類物質(zhì)暴露在空氣中很容易被氧化腐蝕，甚至于生銹和變形老化。而在我們現(xiàn)實(shí)生活中，建筑中鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生，尤其是在下雨等一些空氣濕度比較大的環(huán)境下，建筑中鋼結(jié)構(gòu)腐蝕的現(xiàn)象發(fā)生得就更加普遍。當(dāng)建筑中鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生腐蝕時(shí)，其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)將會(huì)發(fā)生一系列的變化，隨之而來的就是其支撐能力的減弱，進(jìn)而引發(fā)安全隱患。同時(shí)，建筑中鋼結(jié)構(gòu)如果發(fā)生了腐蝕的情況，那么不僅影響整個(gè)建筑的美觀，也將會(huì)整個(gè)建筑的安全性能造成一定的影響。因此，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的防腐問題也是應(yīng)該進(jìn)行考慮的。而據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)顯示，由于建筑的防腐性能差而導(dǎo)致的建筑安全事故的概率高達(dá)40%，所以說在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮鋼結(jié)構(gòu)的防火性能，對(duì)于防火性能差的鋼結(jié)構(gòu)，及時(shí)采取措施進(jìn)行補(bǔ)救。

3.3 建筑工程中設(shè)計(jì)人員的專業(yè)技能不高

建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)近幾年在中國如火如荼地發(fā)展起來，但是目前對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的專業(yè)設(shè)計(jì)人員相對(duì)來說還是比較少的，大多鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員是專業(yè)技能不強(qiáng)，或者專業(yè)過關(guān)，但是實(shí)操能力有限，亦或是其實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較少，這些專業(yè)技能的缺失使其在實(shí)際工作中存在著一定的問題，比如說會(huì)改動(dòng)設(shè)計(jì)安全等級(jí)，設(shè)計(jì)過于傳統(tǒng)，沒有創(chuàng)新創(chuàng)意，又或者是設(shè)計(jì)過于理想化，并沒有結(jié)合建筑自身的情況。另一方面就是由于專業(yè)技能的限制，使設(shè)計(jì)人員對(duì)于設(shè)計(jì)的深度不夠深入，其具體表現(xiàn)為設(shè)計(jì)人員對(duì)于自己設(shè)計(jì)的內(nèi)容并沒有深刻的理解，而是根據(jù)相關(guān)的需要和制度進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣完成的設(shè)計(jì)圖就是簡單的點(diǎn)與線，然而在實(shí)際的施工中，是需要靠一些關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn)來連接的，這樣沒有考慮周全不合理的設(shè)計(jì)使建筑的安全性就可見一斑了。另外，一些設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，為了減少成本降低效益，將設(shè)計(jì)停留在了理論層面，而忽略了其在建筑中的實(shí)際應(yīng)用。然后這樣沒有實(shí)地考察的設(shè)計(jì)由于脫離實(shí)際，后期如出現(xiàn)問題，對(duì)于整個(gè)工程的進(jìn)度將會(huì)影響甚大，不僅會(huì)消耗一定的人力和物力，也會(huì)使建筑工程的進(jìn)度離預(yù)期越來越遠(yuǎn)。

4 對(duì)于建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題的對(duì)策分析

以上分析了在建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的一些問題，這些問題基本表現(xiàn)為：建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)的防火性能不佳，建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕性能問題以及建筑工程中設(shè)計(jì)人員的專業(yè)技能不高等，針對(duì)建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的問題，以下對(duì)鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的問題進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的分析。

4.1 加大對(duì)鋼結(jié)構(gòu)防火防腐措施改進(jìn)

鋼結(jié)構(gòu)在有氧且潮濕的環(huán)境下容易發(fā)生腐蝕，從而影響建筑的美觀和其整體的安全性能，為了能夠提高建筑的整體穩(wěn)定性和稱重性能，我們需要采取一些鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)措施。而對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的安全防護(hù)，其防護(hù)層可以分為金屬類、化學(xué)類和非金屬類，防護(hù)的措施具體表現(xiàn)為：在對(duì)防護(hù)層進(jìn)行涂抹時(shí)，對(duì)受到腐蝕的金屬進(jìn)行清潔，以利于防護(hù)層涂試。而對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)防火不佳的情況，可對(duì)鋼結(jié)構(gòu)中為建筑做支撐的部位進(jìn)行防火處理措施，使其能夠達(dá)到火災(zāi)發(fā)生時(shí)的耐火時(shí)間，以降低建筑出現(xiàn)倒塌的風(fēng)險(xiǎn)。

4.2 加強(qiáng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的培訓(xùn)的管理

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)建筑工程的核心內(nèi)容，也是建筑工程的基本內(nèi)容，它的重要性顯得尤為重要了。一般在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮建筑自身的需求、客戶的要求等，切不可只根據(jù)理論知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而忽略了對(duì)建筑的實(shí)地考察。同時(shí)，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要保證設(shè)計(jì)的內(nèi)容與建筑的整體要統(tǒng)一，還要充分地體現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)在整個(gè)建筑中的最佳狀態(tài)和最優(yōu)性能。在考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí)，建筑企業(yè)也要建立健全公司的管理制度，并不斷規(guī)范設(shè)計(jì)的流程，加大對(duì)于設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)作品的審核，最重要的是要加強(qiáng)對(duì)于設(shè)計(jì)人員的專業(yè)技能培訓(xùn)。對(duì)于設(shè)計(jì)人員的培訓(xùn)，公司可以定期定時(shí)邀請(qǐng)專業(yè)的設(shè)計(jì)人士對(duì)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行專題講座，技能訓(xùn)練以增強(qiáng)其專業(yè)性；其次，公司可適當(dāng)安排鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員參與國內(nèi)外有名的的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)講座，拓寬鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的視野，為其后續(xù)的設(shè)計(jì)工作打下基礎(chǔ)。為了提高設(shè)計(jì)人員參與鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的積極性以及工作熱情，建筑公司也可以設(shè)立相關(guān)的獎(jiǎng)罰制度。另外，強(qiáng)化每個(gè)人的工作任務(wù)，并將工作任落實(shí)到個(gè)人，當(dāng)出現(xiàn)獎(jiǎng)罰的情況時(shí)，能夠做到賞罰分明，以促進(jìn)工作進(jìn)度的快速有效進(jìn)行。

4.3 在建筑工程中進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的靈活設(shè)計(jì)

當(dāng)前的建筑構(gòu)造，大多都是風(fēng)格相似，難以讓人留下深刻的印象，給人耳目一新的感覺，但是如果在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)可以加入創(chuàng)新的元素，那么整個(gè)建筑將會(huì)呈現(xiàn)出不一樣的效果。例如在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)整個(gè)建筑項(xiàng)目的需求，在保證建筑整體格局不變的情況下，對(duì)建筑的細(xì)微之處靈活地加以調(diào)整，可以加入一些創(chuàng)新的元素使整個(gè)建筑看起來有自己獨(dú)特的一面。另外，設(shè)計(jì)人員也可以借鑒一些優(yōu)秀的設(shè)計(jì)思路，并根據(jù)建筑的實(shí)際情況加以整合，從而不僅使建筑的鋼結(jié)構(gòu)能夠最大程度地發(fā)揮效益，并且可以滿足這個(gè)建筑項(xiàng)目中客戶的需求，從整體上看，也提高了鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)展和整個(gè)工程的進(jìn)度。在建筑工程中靈活地進(jìn)行設(shè)計(jì)具體可以表現(xiàn)為：如果進(jìn)行一個(gè)柱腳設(shè)計(jì)時(shí)，參與此次設(shè)計(jì)的人員首先應(yīng)當(dāng)進(jìn)行一個(gè)柱腳設(shè)計(jì)的實(shí)地考察，以了解這次柱腳如何進(jìn)行設(shè)計(jì)；其次，確定建筑的類型，如果其為居民樓，那么需要設(shè)計(jì)人員做好調(diào)查并掌握數(shù)據(jù)，以最大限度地控制鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題的可能性。然后，了解建筑的實(shí)際情況，加入自身的創(chuàng)意，以實(shí)現(xiàn)在維護(hù)鋼結(jié)構(gòu)在建筑中穩(wěn)定性和安全性的前提下，凸顯整個(gè)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新與創(chuàng)意。

5 結(jié)束語

科技的進(jìn)步，國家的發(fā)展，使鋼結(jié)構(gòu)在建筑中得以頻繁使用，這顯示出鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)建筑整體的安全性和穩(wěn)定性有一定的積極作用，但是不可忽視的是建筑中，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也存在著一定的問題。比如：建筑中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的防火性能不佳，建筑中鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕問題以及鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)技能問題。而針對(duì)以上出現(xiàn)的問題，文章也提出了相應(yīng)的對(duì)策：第一，加大對(duì)建筑中鋼結(jié)構(gòu)的防火防腐措施改進(jìn)；第二，加強(qiáng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)技能培訓(xùn)；第三，在建筑工程中進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的靈活設(shè)計(jì)等措施。這些措施的實(shí)施，不僅可以在一定程度上提升建筑中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率，還可以在保障建筑安全和穩(wěn)定的前提下使鋼結(jié)構(gòu)的效益和性能發(fā)揮到最大程度，從而不斷優(yōu)化建筑中的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不斷提升鋼結(jié)構(gòu)在建筑中的影響與作用，以促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中更快更好地發(fā)展。