分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要作用

姜子琪

摘要：在社會經(jīng)濟(jì)水平和城市化進(jìn)程不斷加快的背景下。建筑方面也取得了越來越高的成就，建造了大量的廠房，由于鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、制作相對簡單、工期短等優(yōu)勢，被建筑行業(yè)廣泛使用。其中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的專業(yè)水平會直接影響建筑主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。從而對結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量和安全穩(wěn)定性上提出了更高要求。這就需要設(shè)計人員不斷的改進(jìn)、完善鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計。本文從鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性著手，分析了目前鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計策略，以期能夠?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化提供一些參考。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計;鋼結(jié)構(gòu);穩(wěn)定性

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，使用的建筑材料是多種多樣的，不同建筑材料所起到的作用也有很大差異。從建筑材料在工程中的應(yīng)用來看，鋼結(jié)構(gòu)在所有建筑材料中具有非常明顯的優(yōu)勢，鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用可以在一定程度上提高建筑的整體質(zhì)量，為建筑的穩(wěn)定性奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)，從而使建筑工程質(zhì)量得到一定的保障。但是鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用還存在很多問題不能忽略，將這些問題解決會大幅度提升建筑的質(zhì)量。

1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性

建筑行業(yè)中，鋼結(jié)構(gòu)指的是通過對鋼板進(jìn)行焊接、熱軋、冷彎等加工使鋼板形成需要的鋼型。鋼結(jié)構(gòu)可以分為輕鋼、重鋼兩種類型，輕鋼自重與占用的面積都比較小，廣泛應(yīng)用于跨度小的建筑項(xiàng)目中;重鋼的自重比輕鋼肯定要重，但與鋼筋混凝土比，優(yōu)勢還是很明顯的，廣泛應(yīng)用于跨度較大的建筑物中。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要組成之一就是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計包括將設(shè)計規(guī)劃：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計藍(lán)圖變成實(shí)體：鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的整個演變過程。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計一方面影響著建筑物的整體質(zhì)量，進(jìn)而影響建筑業(yè)的發(fā)展;另一方面鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計還影響著現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)制造業(yè)的發(fā)展，所以鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計至關(guān)重要。

2目前鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題

雖然鋼結(jié)構(gòu)在當(dāng)下的建筑行業(yè)中被廣泛應(yīng)用，但還是會不可避免地有疑難舊癥或新問題出現(xiàn)。但是這些小問題往往會被設(shè)計人員忽略，導(dǎo)致難以保證鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量。因此，應(yīng)針對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中可能存在的安全隱患和問題進(jìn)行研究和分析，并找出引發(fā)這些問題的原因，早發(fā)現(xiàn)、早解決，實(shí)現(xiàn)有效控制鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量。在建筑中，設(shè)計人員必須要意識到問題的嚴(yán)重性，即使鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，用料易得，在設(shè)計過程中也會不可避免地耗費(fèi)大量的財力、人力和物力?，F(xiàn)今，由于自身缺少專業(yè)的設(shè)計人員，專業(yè)知識缺乏，導(dǎo)致個別建筑企業(yè)會將鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行外包，這樣在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中不僅會增加費(fèi)用，而且會出現(xiàn)很多隱藏的風(fēng)險。同時，直接由承接單位或設(shè)計單位接手的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計，因不了解資金方對其設(shè)計的思路和特點(diǎn)，很難知道設(shè)計是否滿足建筑的要求。此類現(xiàn)象導(dǎo)致了鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量的大幅降低，直接影響到了整體建筑的穩(wěn)固和安全性。

3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計問題的解決辦法

3.1有效預(yù)防鋼結(jié)構(gòu)腐蝕

鋼材料的化學(xué)性質(zhì)活潑，并且在應(yīng)用于具體的建筑設(shè)施后長期與外界環(huán)境接觸，導(dǎo)致鋼材料發(fā)生緩慢的氧化反應(yīng)，造成嚴(yán)重的鋼結(jié)構(gòu)腐蝕。為了最大程度地避免鋼結(jié)構(gòu)腐蝕，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計時就應(yīng)該充分考慮針對腐蝕的預(yù)防措施。在目前的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，要在提升建筑的景觀性基礎(chǔ)上，強(qiáng)化鋼結(jié)構(gòu)的抗腐蝕性能，設(shè)計人員需在具體的方案中提出對于鋼結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行噴鋅或噴鋁施工，使鋅、鋁等活潑金屬與空氣發(fā)生氧化反應(yīng)形成的致密氧化物附著于鋼結(jié)構(gòu)表面，將鋼結(jié)構(gòu)與外界環(huán)境隔離，從而有效提高鋼結(jié)構(gòu)的防腐性能。但在具體的施工作業(yè)過程當(dāng)中，施工人員在對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行噴鋁、噴鋅工作之前，應(yīng)當(dāng)在鋼結(jié)構(gòu)表面涂抹電阻大、附著力好的保護(hù)材料，避免噴鋅、噴鋁的過程中發(fā)生電化反應(yīng)，對鋼結(jié)構(gòu)造成腐蝕。

3.2針對構(gòu)件進(jìn)行全面的科學(xué)設(shè)計

鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計工作中的一個重要項(xiàng)目就是構(gòu)件設(shè)計，保證構(gòu)件設(shè)計與鋼結(jié)構(gòu)總體應(yīng)力平衡需求相符，構(gòu)件的形制以及材料，甚至構(gòu)件的安裝方式等都必須做好應(yīng)力平衡設(shè)計以便能夠提升構(gòu)件在整個設(shè)計結(jié)構(gòu)中的作用，為鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性優(yōu)化提供保障，在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中，通常都會對構(gòu)件以及主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)一材料選擇，以保證在應(yīng)力平衡中做好力學(xué)傳導(dǎo)與擴(kuò)散，提升鋼結(jié)構(gòu)的總體平衡性與穩(wěn)定性，鋼構(gòu)件材料的強(qiáng)度性能必須達(dá)到國家規(guī)范要求，對于鋼構(gòu)件的截面需求進(jìn)行全面分析與處理，保證鋼構(gòu)件的總體實(shí)用效果。

3.3加大對設(shè)計過程的監(jiān)督力度

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量不合格的很大一部分原因是設(shè)計者自身不夠嚴(yán)謹(jǐn)，沒有對鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量問題有足夠的重視。所以加強(qiáng)對設(shè)計人員的監(jiān)管是很有必要的，可以使其意識到自己工作的重要性，保證設(shè)計更加合理，結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固。隨著建筑業(yè)的發(fā)展，不同功能的建筑所需要的鋼結(jié)構(gòu)也愈發(fā)復(fù)雜，設(shè)計難度也逐漸加大。為了保證能設(shè)計出更加科學(xué)合理的鋼結(jié)構(gòu)，設(shè)計師就要以建筑的特點(diǎn)為基礎(chǔ)，在原有的框架上不斷地優(yōu)化完善，再預(yù)先列出設(shè)計中可能出現(xiàn)的各種問題，準(zhǔn)備好應(yīng)急方案。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計人員方面，在設(shè)計過程中需加強(qiáng)與建筑設(shè)計師的溝通，了解建筑的基本要求與結(jié)構(gòu)，根據(jù)建筑的特點(diǎn)來優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)框架，進(jìn)行科學(xué)合理的改良，兩者相互結(jié)合以達(dá)到提高建筑質(zhì)量的目的。除了企業(yè)自身，國家也應(yīng)該出臺相關(guān)政策，加強(qiáng)對建筑行業(yè)的監(jiān)管力度，適當(dāng)?shù)卦黾涌荚囯y度或考核流程，保證設(shè)計人員全方面的綜合素質(zhì)。隨著我國人民需求的提高，建筑行業(yè)也在逐漸的壯大，同時對設(shè)計人員的要求也越來越高，為了保證建筑質(zhì)量，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計師的責(zé)任十分重大，所以建筑單位在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的挑選時，不僅要專業(yè)知識豐富，還要有一定的建筑設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，才能保證在有優(yōu)秀設(shè)計的同時可以應(yīng)對一些突發(fā)問題。

4結(jié)語

鋼結(jié)構(gòu)具有的多種優(yōu)點(diǎn)使其成為了建筑設(shè)計中不可或缺的一員，除了對建筑框架的堅固程度、安全性有著直接的影響，許多大型建筑物因美觀需要特殊設(shè)計時也會用到，在這種情況下，就需要設(shè)計師將兩者相結(jié)合，利用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計出質(zhì)量美觀兩者兼顧的建筑，為住戶安全提供保障的同時提供效果保障，為我國未來的建筑設(shè)計提供更加廣闊的發(fā)展空間。

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（作者單位：北京中建建筑設(shè)計院有限公司山東分公司）