建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性與策略淺談

摘 要：現(xiàn)在，在建筑項(xiàng)目中，鋼結(jié)構(gòu)是一種特別常見的結(jié)構(gòu)方式，然而由于鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)情況而形成的安全事故數(shù)量也顯著呈現(xiàn)出上升的趨勢。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為建筑施工管理中關(guān)鍵的組成部分，其鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)劣是直接關(guān)系到建筑主體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關(guān)鍵原因。所以，對剛結(jié)構(gòu)發(fā)生的問題要及時(shí)實(shí)施解決，在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要了解到建筑設(shè)計(jì)的必要性，擬定有效的解決措施來確保建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)的整體效果。本文從鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性著手，分析了現(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)策略，以期可以為鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化提供一些參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；重要性；策略

中圖分類號：TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）12-0329-01

引 言

鋼結(jié)構(gòu)相對輕的自重，良好的延性讓建筑物擁有著優(yōu)良的抗震性，這是由于地震力效應(yīng)在建筑質(zhì)量相對小的狀況下會變得相應(yīng)小一些，地震效應(yīng)還會由于延性的良好性一定程度上收到緩沖。可是因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)存在問題導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，影響建筑的質(zhì)量，所以為了可以在激烈的市場競爭中生存下來，建筑企業(yè)一定要加以重視這一情況，并開始對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)施優(yōu)化，有針對性的解決問題，從而可以確保群眾的利益，確保建筑企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性分析

建筑行業(yè)中，鋼結(jié)構(gòu)指的是經(jīng)過對鋼板實(shí)施焊接、熱軋、冷彎等加工讓鋼板產(chǎn)生需要的鋼型。鋼結(jié)構(gòu)能夠分為輕鋼、重鋼2種類型，輕鋼自重和占用的面積都相對小，普遍運(yùn)用于跨度小的建筑工程中；重鋼比輕鋼肯定要重的自重，可是和鋼筋混凝土對比，優(yōu)勢還是非常明顯的，普遍運(yùn)用于跨度相對大的建筑物中。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)的關(guān)鍵組成之一。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包含規(guī)劃設(shè)計(jì)：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)藍(lán)圖成為實(shí)體：鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的整個(gè)演變階段。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一方面關(guān)系著建筑物的整體質(zhì)量，然后關(guān)系著建筑業(yè)的發(fā)展；另一方面鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還關(guān)系著當(dāng)代鋼結(jié)構(gòu)制造業(yè)的發(fā)展，因此鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵。

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，每一個(gè)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)人員都一定要準(zhǔn)備掌握好，不管在設(shè)計(jì)的哪個(gè)流程中發(fā)生問題都會直接影響到構(gòu)件的安裝質(zhì)量，同時(shí)也會使整個(gè)建筑構(gòu)造的穩(wěn)定性和安全性大大的降低，從而導(dǎo)致出現(xiàn)重大安全事故。不但這樣，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還一定要嚴(yán)格遵守鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)施，對其結(jié)構(gòu)要求、受力特征實(shí)施具體的分析，并注意對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中重要位置實(shí)施優(yōu)化設(shè)計(jì)，從根本上了解到鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性，這樣才能夠更好的提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率，從而確保了建筑項(xiàng)目的正常實(shí)施。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的策略

2.1 保證鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性

在符合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的通常原則前提下，要確保鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性還要滿足下面條件：布置鋼結(jié)構(gòu)一定要從系統(tǒng)與各組成部分的穩(wěn)定性要求整體思考，現(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)大部分是依照平面系統(tǒng)實(shí)施設(shè)計(jì)，如桁架與框架、確保平面構(gòu)造不發(fā)生平面外失穩(wěn)，需要平面構(gòu)造構(gòu)件的平面穩(wěn)定計(jì)算要和布置結(jié)構(gòu)相同，像增加重要的支撐構(gòu)件等。實(shí)用計(jì)算方法所根據(jù)的簡圖和構(gòu)造計(jì)算簡圖保持相同，中層或多層框架構(gòu)造設(shè)計(jì)框架穩(wěn)定分析一般是省略的，只實(shí)施框架柱的穩(wěn)定計(jì)算、因?yàn)楦鶕?jù)一定的簡化典型狀況或假設(shè)者得出的框架各柱的桿件穩(wěn)定計(jì)算的常用力法、穩(wěn)定參數(shù)等，所以設(shè)計(jì)者要可以確保全部的條件跟假設(shè)相符時(shí)才可以運(yùn)用。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)的形式與布置

在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中都要被強(qiáng)調(diào)的是“概念設(shè)計(jì)”，它在構(gòu)造選型和布置過程中至關(guān)重要，對部分很難作出準(zhǔn)確理性分析或標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定的問題，能依據(jù)從整體構(gòu)造系統(tǒng)和分體系之間的力學(xué)關(guān)系、試驗(yàn)情況、破壞機(jī)理、震害與項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)所得到的設(shè)計(jì)思想，控制結(jié)構(gòu)的布置和細(xì)部措施從全局的方面來確定。應(yīng)用概念設(shè)計(jì)能夠在早期快速、有效地實(shí)施構(gòu)思、對比和選擇。所得結(jié)構(gòu)方案容易手算、概念清晰、定性準(zhǔn)確，并能防止結(jié)構(gòu)分析階段不必要的繁瑣運(yùn)算。同時(shí)，它也是推斷計(jì)算機(jī)內(nèi)力分析輸出數(shù)據(jù)是不是可靠的關(guān)鍵根據(jù)。

2.3 加強(qiáng)結(jié)構(gòu)分析與構(gòu)件設(shè)計(jì)

確保結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的穩(wěn)定性，是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一定要給予充分關(guān)注的問題。梁是結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件，在實(shí)施梁的設(shè)計(jì)時(shí)，通常要驗(yàn)算強(qiáng)度與穩(wěn)定；柱主要受軸線力、壓力，經(jīng)常是壓彎構(gòu)件，有些狀況是拉彎構(gòu)件。

歸于構(gòu)件的設(shè)計(jì)，首先要實(shí)施選擇材料。通常而言，經(jīng)常用的材料是Q235與Q345。假如考慮到項(xiàng)目管理，通常都會使用單一鋼種在主構(gòu)造上，假如考慮到經(jīng)濟(jì)方面，其截面組合就需要思考到不一樣強(qiáng)度的鋼材。

比如：在偏向于穩(wěn)定控制時(shí)，能夠選取Q235；在偏向于控制強(qiáng)度時(shí)，能夠選取Q345。現(xiàn)在，因?yàn)槌绦蚣夹g(shù)的快速發(fā)展，部分結(jié)構(gòu)軟件可以全面的實(shí)施整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，我們不但需要對優(yōu)化后的截面把調(diào)整做好讓其達(dá)到科學(xué)的截面規(guī)范，還需要思考到計(jì)算長度的參數(shù)定義，建設(shè)模型等數(shù)據(jù)。

2.4 把鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)做好

整個(gè)設(shè)計(jì)流程的重點(diǎn)是節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，要依照傳力特征節(jié)點(diǎn)分為剛接、鉸接和半剛接3種不一樣的連接形式。嚴(yán)格的規(guī)定焊接的焊縫方式和尺寸，在焊接的時(shí)候另外焊條要和金屬連接材料的匹配一定要遵守，一般應(yīng)用高強(qiáng)螺栓進(jìn)行建筑鋼結(jié)構(gòu)連接，合理的選取10.9s強(qiáng)度等級，能夠選擇扭剪類型、連接型的螺栓種類，全部應(yīng)用摩擦類型梁腹板進(jìn)行驗(yàn)算栓孔部位的腹板抗剪凈截面，連接高強(qiáng)承壓型螺栓還要實(shí)施驗(yàn)算部分孔壁的承壓能力，連接板把梁腹板加厚4mm，實(shí)施抗剪凈截面驗(yàn)算節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)還需要思考的是安裝螺栓、現(xiàn)場焊接等工作空間和吊裝構(gòu)件的詳細(xì)流程等。

2.5 增強(qiáng)設(shè)計(jì)中的監(jiān)督機(jī)制

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于存在特殊性，因此在實(shí)施設(shè)計(jì)以前需要對承包商與設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)資質(zhì)實(shí)施審查，檢驗(yàn)鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件質(zhì)量與有關(guān)單位對于鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)制作的能力，還要實(shí)施檢驗(yàn)施工安裝能力。對于房結(jié)構(gòu)的施工安裝能力與結(jié)構(gòu)件的制作能力實(shí)施監(jiān)督，確保承包企業(yè)嚴(yán)格依照項(xiàng)目建設(shè)的有關(guān)規(guī)定實(shí)施施工。只有保證設(shè)計(jì)安裝資質(zhì)符合規(guī)定才可以讓鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)跟作業(yè)需求相符。

3 結(jié) 語

總體而言，在建筑項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)非常重要，建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)一定要符合一定的原則，保證所設(shè)計(jì)的構(gòu)造合理，安全可靠。另外，在建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員還需要持續(xù)學(xué)習(xí)專業(yè)知識，提升自身的專業(yè)技能，為鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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[2]郭建華.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題分析[J].科技資訊，2014，27：58.

收稿日期：2018-3-25