建筑鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)及其注意事項(xiàng)的探析

陳文濤

【摘要】隨著社會對建筑行業(yè)的要求越來越高，相關(guān)的工作人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工過程中都要更加嚴(yán)謹(jǐn)，必須保證建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)性和合理性，尤其是鋼結(jié)構(gòu)因?yàn)閺?qiáng)度大、塑性和韌性好等特點(diǎn)近幾年應(yīng)用廣泛，所以在對其進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工時更應(yīng)該多加注意，因此，本文從建筑鋼結(jié)構(gòu)工程常見的設(shè)計(jì)方法入手，并在此基礎(chǔ)上對其相關(guān)注意事項(xiàng)進(jìn)行了探析，旨在為施工人員提供更有利的理論依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】建筑鋼結(jié)構(gòu);工程設(shè)計(jì);注意事項(xiàng)

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.27.

近幾年，鋼結(jié)構(gòu)憑借自身的特殊優(yōu)勢在建筑行業(yè)中的位置越來越重要，其在建筑施工中存在的現(xiàn)實(shí)意義也越來越凸顯，對建筑物的安全性和穩(wěn)定性具有重要的作用，因此，在具體的施工過程中，一定要對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，來為建筑物的安全性和穩(wěn)定性提供更大的保障。所以，本文就建筑施工中如何更好的對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)以及其存在的一些注意事項(xiàng)進(jìn)行深層次的探討。

1、建筑鋼結(jié)構(gòu)工程常見的設(shè)計(jì)方法

第一，容許應(yīng)力法。其在建筑工程中是最為常見的一種鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，利用此設(shè)計(jì)方法主要是為了使鋼結(jié)構(gòu)具有科學(xué)的力學(xué)作用體系，這樣才能更好的保障建筑物的穩(wěn)定性。另外，在對鋼結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)時，一定要先對其相關(guān)計(jì)算進(jìn)行科學(xué)的分析，在保證鋼結(jié)構(gòu)具有合理的內(nèi)部應(yīng)力時，才能避免鋼結(jié)構(gòu)因?yàn)樽陨沓兄貑栴}而出現(xiàn)變形或塌方。

第二，半概率法。此設(shè)計(jì)方法是由定值法漸漸轉(zhuǎn)化而成的，首先對材料的強(qiáng)度和荷載具有的不確定性優(yōu)先考慮，然后采用概率法確定其取值，由于其概率與結(jié)構(gòu)可靠性仍沒有得到有效的聯(lián)系，因此，被稱為半概率法。

第三，極限狀態(tài)法。此方法能夠使結(jié)構(gòu)的可靠性和概率在一定程度內(nèi)得到有效聯(lián)系，彌補(bǔ)容許應(yīng)力法和半概率法存在的不足之處[1]。在以往的建筑施工中，相關(guān)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員只重視鋼結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)，使得其穩(wěn)定性得不到充分的保證，采用極限狀態(tài)法的同時就能避免材料發(fā)生斷裂，構(gòu)件出現(xiàn)塑性變形等不良現(xiàn)象的發(fā)生。

第四，塑性法。此設(shè)計(jì)方法也是鋼結(jié)構(gòu)中較為常見的設(shè)計(jì)方法。此設(shè)計(jì)方法在材料消耗上面要小于容許應(yīng)力法，相對而言可以有效的控制工程造價，從而使建筑結(jié)構(gòu)的安全度更加有保障。在具體實(shí)施過程中，要對鋼結(jié)構(gòu)的相關(guān)構(gòu)成要素進(jìn)行深層次的分析，保證鋼結(jié)構(gòu)的塑性和強(qiáng)度發(fā)揮最好的效果，使結(jié)構(gòu)在長期使用中不宜發(fā)生斷裂等問題。

2、關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)探析

基于鋼結(jié)構(gòu)具有制作簡單、重量輕、韌性好、強(qiáng)度大的優(yōu)勢，所以在建筑結(jié)構(gòu)上使用的越來越多，為此，要對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其相關(guān)的注意事項(xiàng)進(jìn)行認(rèn)真的分析和研究，以便提高鋼結(jié)構(gòu)的使用效果，對于文章從以下幾方面對相關(guān)注意事項(xiàng)進(jìn)行探析。

2.1注重適宜性

在鋼結(jié)構(gòu)建筑工程設(shè)計(jì)過程中，要高度重視其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的適宜性。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時，需要保證在施工現(xiàn)場能夠?qū)ν瓿傻匿摻Y(jié)構(gòu)進(jìn)行良好的布置，并要求鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能夠滿足建筑行業(yè)的基本要求。為了有效的實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，在鋼結(jié)構(gòu)的建筑設(shè)計(jì)開始之前，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員和技術(shù)人員要對現(xiàn)場進(jìn)行全面的勘察，做好充足的前期準(zhǔn)備工作，而后再針對具體的設(shè)備數(shù)據(jù)來進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.2對鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)詳圖進(jìn)行不斷的優(yōu)化

在實(shí)施鋼結(jié)構(gòu)工程施工過程中，需要根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)詳圖進(jìn)行具體的施工操作，因此，要想在建筑施工中保證鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，就必須先保證鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)詳圖的科學(xué)性[2]。為了更大程度的保證鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量，相關(guān)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作人員要對其構(gòu)成要素和焊接工藝進(jìn)行有效的分析和掌握，通過技術(shù)人員之間的溝通和交流，得出有效的設(shè)計(jì)方案，保證其詳圖在設(shè)計(jì)時更加具有科學(xué)性和合理性。

2.3在選擇鋼結(jié)構(gòu)材料方面要不斷的進(jìn)行改進(jìn)

在整個建筑鋼結(jié)構(gòu)工程中，鋼結(jié)構(gòu)材料對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的效果具有重要的影響作用，同時還能夠直接影響到鋼結(jié)構(gòu)工程的整體施工質(zhì)量，因此在展開工作時一定要注意鋼結(jié)構(gòu)材料在選擇時必須具有科學(xué)性，這樣才能保證鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)效果更好的發(fā)揮出來。所以，在鋼結(jié)構(gòu)材料的具體選擇過程中，相關(guān)的工作人員一定要對施工中涉及到的所有材料的類型進(jìn)行科學(xué)化、系統(tǒng)化的分析和研究，必須對鋼結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行精細(xì)化的分析和管理，這樣才能保證最終選擇的鋼材是滿足鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求的。

2.4保證并加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)

在建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)過程中，一定要對其穩(wěn)定性進(jìn)行深入的分析，具體實(shí)施工作的步驟為：首先是要對整個建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的穩(wěn)定性進(jìn)行分析，要想使鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性達(dá)到最好的狀態(tài)，現(xiàn)場相關(guān)的施工人員必須從鋼結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性入手展開詳細(xì)的分析。其次，針對鋼結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)方面以及其整體剛度方面進(jìn)行分析，可以采用臨界壓力求解法和折減系數(shù)法來對其穩(wěn)定性進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算，這是鋼結(jié)構(gòu)中較為常見的兩種穩(wěn)定計(jì)算法[3]。最后，再對鋼結(jié)構(gòu)的彈性進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算時，不僅僅要對結(jié)構(gòu)的整體性能進(jìn)行考慮，還要對結(jié)構(gòu)的二階分析進(jìn)行全面的、科學(xué)的考慮。在建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的具體設(shè)計(jì)過程中，必須要嚴(yán)格按照鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則展開工作，在對鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行全面的了解時，一定要對其具有的強(qiáng)度問題和穩(wěn)定問題進(jìn)行有效的區(qū)分和識別。

2.5注重鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各個細(xì)節(jié)環(huán)節(jié)

為了使鋼結(jié)構(gòu)工程在設(shè)計(jì)的過程中能夠很好的滿足建筑設(shè)計(jì)的整體需求，相關(guān)人員在展開工作時一定要對鋼結(jié)構(gòu)的各個細(xì)節(jié)進(jìn)行分析，保證設(shè)計(jì)的各個環(huán)節(jié)都遵循科學(xué)的設(shè)計(jì)原則，同時在設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)的各個細(xì)節(jié)部位時，一定要進(jìn)行十分精準(zhǔn)的計(jì)算，通過不斷的優(yōu)化和改進(jìn)來保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的完美性[4]。在當(dāng)前的建筑鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)過程中，一般都采用桿系結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)對鋼材的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)具有較高的要求，由于各構(gòu)件之間存在較小的約束作用，因此在組裝的時候可以選擇在現(xiàn)場直接組裝，只有保證結(jié)構(gòu)的各個細(xì)節(jié)在設(shè)計(jì)中的科學(xué)性，才能保障鋼結(jié)構(gòu)具有更好的安全性和穩(wěn)定性，從而更好的保證鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用價值。

2.6完善結(jié)構(gòu)布置

對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理布置是建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中的重要環(huán)節(jié)，在布置建筑結(jié)構(gòu)的時候，工作人員必須以鋼監(jiān)控工程的設(shè)計(jì)方案和工程要求為基礎(chǔ)，通過科學(xué)的結(jié)構(gòu)布置，來促使鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。另外，在對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理布置的同時還有不斷的優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程，促進(jìn)設(shè)計(jì)方案的不斷完善，為建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的穩(wěn)定性提供保障。

結(jié)語：

綜上所述，由于鋼結(jié)構(gòu)在建筑施工過程中具有重要的意義和價值，因此要重視建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)和實(shí)施工作，可以通過對鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)詳圖進(jìn)行不斷的優(yōu)化，對于鋼結(jié)構(gòu)的材料選擇進(jìn)行不斷的改進(jìn)，保證并加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)，同時還要加強(qiáng)對各個細(xì)節(jié)部位的設(shè)計(jì)等方式來保證建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)更加科學(xué)、合理、有效，為其具有更高的穩(wěn)定性和安全性、可靠性提供更多的保障，從而促進(jìn)我國建筑行業(yè)的有效發(fā)展，提升其國際競爭地位。

參考文獻(xiàn)：

[1]王華科.建筑鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)及其注意事項(xiàng)[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2020，47（14）：11-12.

[2]楊雙龍.建筑鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)及其注意事項(xiàng)[J].中阿科技論壇（中英阿文），2020（06）：100-101.

[3]李天俊.建筑鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)及其注意事項(xiàng)[J].住宅與房地產(chǎn)，2020（06）：80.

[4]李坤.建筑鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)及其注意事項(xiàng)淺析[J].建材與裝飾，2019（36）：102-103.