淺析鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用策略

文/郭冰 山東時(shí)代建設(shè)項(xiàng)目管理有限公司 山東棗莊 277100

近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展步伐加快，建筑行業(yè)得到蓬勃發(fā)展，促使鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的架構(gòu)設(shè)計(jì)之一。鋼結(jié)構(gòu)的材料性能以及力學(xué)性能較傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)有著明顯的優(yōu)勢(shì)，能夠在相同的性能系數(shù)配比情況下發(fā)揮特有的性能同時(shí)在環(huán)保上也是遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。目前，鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中占有較大的比例。研究如何在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中合理使用鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為技術(shù)人員的首要任務(wù)。但是，基于我國(guó)建筑行業(yè)起步較晚的現(xiàn)狀，在優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面還有很多短板。

1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特征

1.1 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特征

由于鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)的力學(xué)性能和材料性能，使得在合理利用范圍之內(nèi)有助于保障建筑整體質(zhì)量，需要在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中牢固把握每一個(gè)施工環(huán)節(jié)，提升施工水平。鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)角度方面與磚混結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著截然不用的地方，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活，可以允許變形的存在。其次，鋼結(jié)構(gòu)對(duì)載荷的敏感程度更高，高強(qiáng)度和輕質(zhì)量的鋼材更能夠在保障相關(guān)規(guī)定要求范圍內(nèi)減輕建筑物整體荷載。并且，鋼結(jié)構(gòu)的材料強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通混凝土結(jié)構(gòu)，在單位面積上能夠承受更多的荷載，可節(jié)約大量施工成本。同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的使用也會(huì)縮短工期，節(jié)約時(shí)間成本，能夠減少施工人員工作時(shí)間，在預(yù)設(shè)工期范圍之內(nèi)提升了工作效率，消除了施工過(guò)程中的安全隱患。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的理性表現(xiàn)

在全面了解鋼結(jié)構(gòu)與其他磚混結(jié)構(gòu)在性能上的差異之后，才能更好地利用鋼結(jié)構(gòu)，發(fā)揮其自身優(yōu)勢(shì)。鋼結(jié)構(gòu)可以按照設(shè)計(jì)人員設(shè)定的形狀進(jìn)行調(diào)整，例如高聳的發(fā)射塔、曲線優(yōu)美的高層建筑，都彰顯著鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的獨(dú)特美。設(shè)計(jì)人員可以將自己的藝術(shù)靈感和嚴(yán)格的質(zhì)量要求完美結(jié)合，將理性的工程技術(shù)與別具風(fēng)格的建筑造型合為一體，賦予建筑一種神秘感。

2、鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題及應(yīng)對(duì)策略

2.1 鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)中的問(wèn)題

由于我國(guó)建筑行業(yè)起步較晚，相關(guān)制度體系不健全，在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在很多問(wèn)題。有些技術(shù)人員過(guò)于相信鋼結(jié)構(gòu)的性能，而沒(méi)有做好前期研究工作，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)質(zhì)量問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。原因在于鋼結(jié)構(gòu)研究成本較高，實(shí)驗(yàn)設(shè)施不齊全，加上有些設(shè)計(jì)單位對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)不全面，使得剛結(jié)構(gòu)在安全質(zhì)量檢測(cè)上存在巨大漏洞，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故。

鋼結(jié)構(gòu)在應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)中的設(shè)計(jì)方案存在不足，設(shè)計(jì)單位通過(guò)將整體鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行分包設(shè)計(jì)，導(dǎo)致在設(shè)計(jì)深度方面研究不夠，并沒(méi)有完全發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)勢(shì)。此外還存在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不規(guī)范的現(xiàn)象發(fā)生。設(shè)計(jì)院的工作人員在設(shè)計(jì)水平上不均衡，技術(shù)水平不足的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用不合理和設(shè)計(jì)與實(shí)際情況不相符的情況發(fā)生。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用策略

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作品已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外大量出現(xiàn)，已經(jīng)得到大規(guī)模的推廣和使用。需要從各個(gè)方面深究鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)策略，保證其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中得到科學(xué)合理的應(yīng)用。

第一，加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的監(jiān)督管理機(jī)制，著重審查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位和承包商的資質(zhì)，審查其是否具有鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和安裝的能力。對(duì)于現(xiàn)成的優(yōu)秀鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)人員不能一味的模仿，應(yīng)在項(xiàng)目實(shí)際問(wèn)題上進(jìn)行充分考慮，重視鋼結(jié)構(gòu)的使用對(duì)整體建筑結(jié)構(gòu)的安全性和實(shí)用性。不選用資質(zhì)不夠的單位進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和安裝工作，從根源上杜絕安全隱患。

第二，減少整體鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分包，或要求鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作進(jìn)行更深入的研究，增加設(shè)計(jì)深度，充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)在建筑設(shè)計(jì)方面的優(yōu)勢(shì)，尤其是在多層次或大跨結(jié)構(gòu)中的合理使用，保障工程質(zhì)量。鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)之前，設(shè)計(jì)單位應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行詳細(xì)分析，全面考慮鋼結(jié)構(gòu)在具體項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中需要滿足哪些規(guī)范規(guī)定。例如在體型復(fù)雜或跨度較大的結(jié)構(gòu)需要考慮風(fēng)荷載和抗震需求。同時(shí)加大對(duì)設(shè)計(jì)單位鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的審核力度，對(duì)不符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的方案進(jìn)行否決，嚴(yán)格把控設(shè)計(jì)關(guān)口，提升建筑品質(zhì)。

第三，鋼結(jié)構(gòu)的防腐設(shè)計(jì)一直是重點(diǎn)和難點(diǎn)。建筑外形越來(lái)越復(fù)雜，工程量越來(lái)越大，施工工期越來(lái)越長(zhǎng)，都會(huì)導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)被腐蝕。鋼結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中，由于長(zhǎng)期暴露在空氣中，會(huì)產(chǎn)生一定程度的氧化，從而嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、耐久性和美觀性。在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中，重視鋼結(jié)構(gòu)的防腐工作，從實(shí)際出發(fā)，選用合適的涂層對(duì)其進(jìn)行絕緣、防水處理，保證鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求。

第四，對(duì)同一工程，鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案層出不窮。不同的設(shè)計(jì)方案代表著鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)形式的多樣性和獨(dú)特性。這就要求在選擇設(shè)計(jì)方案時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況，結(jié)合施工單位安裝能力，選擇合理的設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)人員在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初期要進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地考察，認(rèn)真考慮建筑物的實(shí)際需求，綜合考慮建筑物經(jīng)濟(jì)效益與工程安全性、實(shí)用性的結(jié)合，杜絕模仿抄襲其他優(yōu)秀的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。同時(shí)在對(duì)圖紙編制過(guò)程中，務(wù)必進(jìn)行科學(xué)性的考證，加上多年設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在符合建筑規(guī)范和充分發(fā)揮設(shè)計(jì)人員創(chuàng)造力的基礎(chǔ)上保障圖紙的實(shí)際可操作性。

總結(jié)：

本文通過(guò)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特征進(jìn)行描述，分析了鋼結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的差異；探討了鋼結(jié)構(gòu)咋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見(jiàn)問(wèn)題，并提出了應(yīng)對(duì)策略。隨著鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用理論的不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)相關(guān)制度法規(guī)的不斷完善，在建筑行業(yè)中鋼結(jié)構(gòu)會(huì)得到更大程度的推廣和應(yīng)用。

[1]胡冬梅.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題[J].才智,2011(11).

[2]王志強(qiáng),劉爽.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題與措施[J].中華民居周刊,2014(6).

[3]袁昆.淺析鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策[J].技術(shù)探討,2015(5).

[4]王坤.鋼結(jié)構(gòu)專家介紹[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì),2014(1).

[5]王明貴.鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展研究[J].鋼結(jié)構(gòu),2013(1).