探究鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

【摘要】隨著人們對(duì)建筑行業(yè)質(zhì)量要求的不斷提高，鋼結(jié)構(gòu)作為一種具有更多優(yōu)勢(shì)的新技術(shù)被廣泛應(yīng)用于建筑行業(yè)中。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，鋼結(jié)構(gòu)對(duì)整體建筑質(zhì)量，有很大影響，因此，做好建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目有著重要作用。影響鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的因素有很多，而我國(guó)現(xiàn)階段的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平也存在很大不足。基于此，本文對(duì)鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu)；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問(wèn)題

2008年北京奧運(yùn)會(huì)各體育場(chǎng)館的準(zhǔn)備與修建，大大帶動(dòng)了建筑行業(yè)的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)也在建筑過(guò)程中被廣泛應(yīng)用。與傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)的自重更小，作為建筑主體，能夠在很大程度上提高整體建筑的安全性、耐久性及經(jīng)濟(jì)性。但我國(guó)現(xiàn)階段的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，還不能使鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，發(fā)揮到最大優(yōu)勢(shì)。因此，發(fā)現(xiàn)并解決鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，十分重要。

1、鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

1.1穩(wěn)定性及節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)存在問(wèn)題

鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的實(shí)現(xiàn)，對(duì)其設(shè)計(jì)有著嚴(yán)格要求，但就目前的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平而言，設(shè)計(jì)人員缺乏相關(guān)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)方案無(wú)法達(dá)到原本建筑工程的穩(wěn)定性功能要求。建筑鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要保證均勻、規(guī)正的受力，而設(shè)計(jì)方案，由于缺少實(shí)地考察、缺少相關(guān)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，無(wú)法給出合理準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，使工程質(zhì)量，存在很大隱患[1]。

建筑鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，對(duì)于整個(gè)建筑設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，十分重要，但現(xiàn)在大多設(shè)計(jì)方案中，鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)，缺乏合理性?，F(xiàn)在的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，在節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題是，結(jié)構(gòu)分析模型與實(shí)際設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)之間存在嚴(yán)重誤差，使整體的鋼結(jié)構(gòu)都受到了嚴(yán)重影響。還有些設(shè)計(jì)師，由于水平不夠，在節(jié)點(diǎn)處一律采用全焊接節(jié)點(diǎn)，完全不考慮是否能夠保證節(jié)點(diǎn)使用后的安全性、合理性等具體情況。

1.2設(shè)計(jì)方案存在問(wèn)題

由于我國(guó)對(duì)于建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，大多借鑒國(guó)外的成功、先進(jìn)案例，導(dǎo)致多數(shù)設(shè)計(jì)方案不適用于我國(guó)的地域特征，設(shè)計(jì)方案照抄照搬，缺乏深度。

一些承包方，為了規(guī)避責(zé)任，之設(shè)計(jì)出“構(gòu)件布置圖”就算完工，這類(lèi)布置圖中，只有簡(jiǎn)單的單線條圖，和模糊的標(biāo)注，其他關(guān)于節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、支座設(shè)計(jì)、施工安裝等相關(guān)設(shè)計(jì)都交給加工企業(yè)，由于加工廠設(shè)施有限，又再次將施工圖任務(wù)轉(zhuǎn)包，最終導(dǎo)致設(shè)計(jì)圖與施工圖都不符合原本的設(shè)計(jì)要求[2]。

設(shè)計(jì)方案過(guò)于保守，也是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一大阻礙，設(shè)計(jì)人員由于缺乏相關(guān)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，保守設(shè)計(jì)往往造成結(jié)構(gòu)構(gòu)件不必要加大，投資成本過(guò)高的情況。例如，無(wú)法確定“應(yīng)力比”時(shí)，過(guò)低取值；焊縫一律取一級(jí)全熔焊縫；鋼材的使用也一律采用c級(jí)或d級(jí)；鋼材強(qiáng)度也都采用420Mpa、490Mpa的高強(qiáng)度鋼材等等。

2、針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在問(wèn)題的改進(jìn)策略

上文提到，有關(guān)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性及節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)方案問(wèn)題，都存在設(shè)計(jì)人員無(wú)法結(jié)合實(shí)際，以及對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不夠重視。因此，下文將從結(jié)合實(shí)際、加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員的重視態(tài)度及相關(guān)規(guī)范幾個(gè)方面，針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中存在問(wèn)題，提出幾點(diǎn)策略。

2.1結(jié)合實(shí)際

對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，不能僅僅依靠對(duì)國(guó)外設(shè)計(jì)的盲目復(fù)制，設(shè)計(jì)人員必須注重研究符合我國(guó)國(guó)情及地域特征的建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，以安全性和實(shí)用性作為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，進(jìn)行實(shí)地考察、研究、討論，最終得出最為合適的設(shè)計(jì)方案。例如，切實(shí)考慮鋼結(jié)構(gòu)的受熱情況，在高于250℃時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)的塑性會(huì)降低，但抗拉強(qiáng)度會(huì)提升，會(huì)出現(xiàn)藍(lán)脆現(xiàn)象；在溫度低于250℃時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)的塑性更強(qiáng)，但抗拉強(qiáng)度會(huì)降低。當(dāng)溫度高于500℃時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度會(huì)大大降低，出現(xiàn)塌落現(xiàn)象。為避免嚴(yán)重事故發(fā)生，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用防火隔熱的相關(guān)技術(shù)注明，依據(jù)建筑防火等級(jí)及規(guī)范要求，綜合提升建筑的防火能力[3]。

2.2加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員的重視態(tài)度

設(shè)計(jì)人員對(duì)鋼結(jié)構(gòu)在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中起到的重要作用，重視度不夠，只以完成設(shè)計(jì)任務(wù)為主要目的。因此，提高建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平，首先要讓設(shè)計(jì)人員認(rèn)識(shí)到鋼結(jié)構(gòu)的使用對(duì)建筑項(xiàng)目長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的作用。例如，要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中加入防腐、抗震的考慮。長(zhǎng)期暴露在空氣中的鋼結(jié)構(gòu)，容易受到雨水等因素的侵蝕，降低鋼結(jié)構(gòu)的耐用性，因此，設(shè)計(jì)人員需要依據(jù)室內(nèi)外的不同情況，考慮到防腐防銹涂料的使用。在地震多發(fā)地區(qū)，需要確保整體建筑的安全性及穩(wěn)定性，如此，在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，就需要保證鋼結(jié)構(gòu)各個(gè)連接節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定和牢固，并依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的位置選擇適宜的支撐形式。

2.3加強(qiáng)設(shè)計(jì)規(guī)范的管理

當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)于新上市的鋼材新產(chǎn)品，沒(méi)能做到及時(shí)更新，而設(shè)計(jì)人員對(duì)這些新研發(fā)的優(yōu)質(zhì)鋼材也不夠了解，是鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)與產(chǎn)品間產(chǎn)生嚴(yán)重的矛盾，設(shè)計(jì)人員不敢采用新材料，施工方也不能確定新材料是否適用于設(shè)計(jì)方案，由此導(dǎo)致投資不必要的浪費(fèi)[4]。因此，相關(guān)部門(mén)，除應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)單位進(jìn)行嚴(yán)格的資質(zhì)審查外，還應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充修訂相關(guān)規(guī)范。對(duì)于設(shè)計(jì)人員的考核與培訓(xùn)，也能有效促進(jìn)設(shè)計(jì)人員的專(zhuān)業(yè)能力，十分有利于我國(guó)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的提升。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，隨著我國(guó)的建筑行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)也由此可見(jiàn)，但國(guó)內(nèi)的建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)太過(guò)于依賴(lài)國(guó)外的成功技術(shù)，因此，研發(fā)適用于我國(guó)地域特征的鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)，是提高我國(guó)整體鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的必要手段。培養(yǎng)具有優(yōu)秀專(zhuān)業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)的設(shè)計(jì)人員，對(duì)有效解決我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，有著十分重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

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[4]徐曉霞，林平.鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題分析[J].工程技術(shù)研究，2016，07：175.

作者簡(jiǎn)介：

張童（110108197907045412），1979.7—，男，漢族，北京人，本科，一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師，結(jié)構(gòu)工程師