建筑設(shè)計(jì)中的鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)解析

李仕豪

摘 要：鋼結(jié)構(gòu)對(duì)建筑業(yè)的迅速發(fā)展，起到了很大的作用，并且建筑業(yè)也促進(jìn)了鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的更新，兩者是相輔相成的，但是縱觀我國(guó)目前建筑業(yè)現(xiàn)狀，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用還不夠熟練，本文主要通過(guò)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)在工程應(yīng)用中的介紹，闡明了其在建筑中的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，不足和發(fā)展?fàn)顩r等，令我們更進(jìn)一步明確了鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)在建筑業(yè)的地位，并且針對(duì)一些不足制定出了改善措施，以推動(dòng)今后整個(gè)建設(shè)行業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)；建設(shè)行業(yè)；

一、引言

縱觀我國(guó)近十年的發(fā)展?fàn)顩r，隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，以及人口數(shù)量的不斷增加，人們對(duì)居住環(huán)境的質(zhì)量和數(shù)量要求也越來(lái)越高，因此建筑業(yè)得到了很大的發(fā)展，為了滿足人們的需求，建筑業(yè)個(gè)體內(nèi)部也開展不少創(chuàng)新，在此同時(shí)，各建筑環(huán)境的安全性能也是不容忽視的，所以鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)被越來(lái)越多的應(yīng)用在建筑工程中，建筑質(zhì)量也得到了提高，為了謀求更好地發(fā)展，需要對(duì)兩者相結(jié)合的應(yīng)用進(jìn)一步研究，在此之前，我們先要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)做一個(gè)整體的了解。

二、鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)對(duì)建筑業(yè)的有利因素

（1）抗壓能力

鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)實(shí)質(zhì)上是一種將鋼材捆綁焊接后，利用其支撐性能，將其運(yùn)用到工程中以承擔(dān)建筑荷載的一種技術(shù)，因此我們可以判斷出來(lái)，鋼結(jié)構(gòu)的原材料是鋼材，鋼材強(qiáng)度非常高，并且具有一定的抗壓能力，當(dāng)把許多鋼材焊接在一起時(shí)，基本是對(duì)這些優(yōu)點(diǎn)的加倍，但是鋼材還具有質(zhì)量輕的特點(diǎn)，因此即使多個(gè)鋼材捆綁在一起，質(zhì)量也不會(huì)特別重，這些優(yōu)異的性能令它非常適合作為建筑業(yè)中一種承重材料，鋼材的低化學(xué)活躍性能，也使得它保存時(shí)間較長(zhǎng)，增加建筑物使用時(shí)間，降低了成本。在遇到一些狂風(fēng)暴雨等的惡劣天氣，建筑物中會(huì)由于加入了一些鋼結(jié)構(gòu)，其抗壓能力會(huì)大幅度提高[1]。

（2）提高建筑安全等級(jí)

在應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)之前，建筑業(yè)主要應(yīng)用的承重材料一般是混凝土，但是混凝土本身存在許多不足，應(yīng)用在建筑中提高了一定的風(fēng)險(xiǎn)性，比如，混凝土可用時(shí)長(zhǎng)比較短，建筑需要多次翻新，過(guò)程比較繁瑣，此外，混凝土需要好好保養(yǎng)，對(duì)于抵抗惡劣的自然災(zāi)害侵蝕能力不強(qiáng)，如果長(zhǎng)時(shí)間受到某種侵蝕，就會(huì)產(chǎn)生沉降現(xiàn)象，有時(shí)候還會(huì)出現(xiàn)一些裂縫，破壞了建筑的牢固性，影響美觀的同時(shí)降低安全系數(shù)。后來(lái)人們逐漸應(yīng)用到了鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)，將大部分需要用到混凝土的結(jié)構(gòu)更替成鋼結(jié)構(gòu)，避免了由于混凝土的缺點(diǎn)所造成的不良后果，幾乎不會(huì)再出現(xiàn)沉降和裂縫等現(xiàn)象，因此，建筑的安全性也得以保證，也相應(yīng)的提高了建筑的安全等級(jí)，保證建筑物整體質(zhì)量。

（3）降低施工成本

同混凝土建筑相比，鋼結(jié)構(gòu)使用用料比較節(jié)省，從材料組成來(lái)看，混凝土主要是用水泥，石子和沙子混合而成的，這三種材料重量都很重，在采購(gòu)時(shí)加重了載重負(fù)擔(dān)，并且要按一定的比例和方法將其調(diào)和，不斷測(cè)試其塑性程度是否達(dá)標(biāo)，制作工藝繁瑣，為了延長(zhǎng)建筑物使用壽命，混凝土需要定時(shí)保養(yǎng)，耗費(fèi)人力，財(cái)力，物力和精力等，非常不方便[2]。但是將其換成鋼結(jié)構(gòu)，只需要采購(gòu)一些鋼材，在施工時(shí)運(yùn)用到少量的混凝土，大大降低了建筑成本，并且鋼結(jié)構(gòu)也只需要簡(jiǎn)單搭接，提高工作效率。

（4）利于建筑的環(huán)保

在用到混凝土施工時(shí)，混凝土的制作過(guò)程非常繁瑣，不僅如此，它的制作過(guò)程會(huì)產(chǎn)生很多污染，對(duì)環(huán)境造成很大影響。混凝土的調(diào)和，澆筑等會(huì)對(duì)空氣造成粉塵顆粒的污染，對(duì)環(huán)境也造成噪音影響，澆筑混凝土?xí)r需要用到木材制成的模板，這時(shí)候就需要去采集、開發(fā)木頭，損害周邊生態(tài)和諧。而鋼結(jié)構(gòu)就能完全避免這種問(wèn)題，它本身就是一種具有環(huán)保性能的材料，并且鋼材可以循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)資源合理利用，又是另一種角度的環(huán)保。

三、鋼結(jié)構(gòu)在建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用現(xiàn)狀

（1）技術(shù)要求復(fù)雜

盡管鋼結(jié)構(gòu)具有許多優(yōu)點(diǎn)，但是在實(shí)際生活中仍存在一些不足，有時(shí)候所使用的鋼結(jié)構(gòu)，質(zhì)量也會(huì)不達(dá)標(biāo)，這種現(xiàn)象一般受到多種因素的影響，鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)是比較方便簡(jiǎn)單的，但是技術(shù)設(shè)計(jì)卻很復(fù)雜，對(duì)于不同的鋼材，需要測(cè)定它的適用范圍，準(zhǔn)確計(jì)算它能承受的荷載值，在施工建設(shè)時(shí)候需要仔細(xì)審查圖紙，嚴(yán)格按照事先計(jì)劃好的施工計(jì)劃實(shí)施工程進(jìn)度，計(jì)算好鋼材平均剛度及最大剛度等等，每一部都需要嚴(yán)格仔細(xì)，如果稍有不慎，就可能影響到建筑后期維護(hù)，整個(gè)建筑的穩(wěn)定性可能會(huì)受到影響，鋼結(jié)構(gòu)的牢固度不足，會(huì)呈現(xiàn)出質(zhì)量差的問(wèn)題，但卻無(wú)法具體分析出是哪個(gè)環(huán)節(jié)出了問(wèn)題，因此在應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)時(shí)，必須謹(jǐn)慎起來(lái)，每一步都不得馬虎，否則會(huì)直接影響到建筑的安全性[3]。

（2）內(nèi)部結(jié)構(gòu)可變

鋼結(jié)構(gòu)在工程應(yīng)用中雖然具有多種優(yōu)勢(shì)，但是畢竟不是萬(wàn)能的，在建筑施工中，任何一種材料都可能出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，鋼結(jié)構(gòu)也不例外，它同樣會(huì)由于惡劣的天氣影響，或者一些環(huán)境因素從而改變性質(zhì)，當(dāng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變后，很難再像以前一樣堅(jiān)固和穩(wěn)定，并且隨著時(shí)間的推移，也會(huì)慢慢降低使用壽命，比起普通材料，鋼結(jié)構(gòu)的這一變化過(guò)程極為緩慢，但也不是完全沒(méi)有。

（3）事故頻發(fā)

傳統(tǒng)的建筑多采用混凝土施工，鋼結(jié)構(gòu)是后來(lái)開始應(yīng)用起來(lái)的，很多施工人員還并未掌握鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)精髓，并且由于兩者的施工方法大不相同，在平常的建筑施工中，很多人對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工工藝把握不夠準(zhǔn)確，或者某一環(huán)節(jié)技術(shù)不夠到位，最終所設(shè)計(jì)出來(lái)的建筑存在一些質(zhì)量問(wèn)題，在后期使用過(guò)程中不免發(fā)生事故。這種現(xiàn)象在我國(guó)目前是很普遍的[4]。

四、鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的主要設(shè)計(jì)步驟

（1）施工準(zhǔn)備

在施工前一般都需要做好充足的準(zhǔn)備工作，第一步是根據(jù)工程特點(diǎn)繪制施工設(shè)計(jì)圖，繪制完畢需要經(jīng)過(guò)審核，提出修改意見，設(shè)計(jì)人員與施工人員需要充分溝通，領(lǐng)會(huì)到設(shè)計(jì)精神，然后計(jì)劃設(shè)計(jì)相關(guān)建筑，列出施工中可能出現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題，加以避免。

（2）塔吊技術(shù)

在建筑施工中，一般會(huì)涉及到許多高層建筑的施工，此時(shí)需要運(yùn)用到吊接技術(shù)，在所有施工中，搭吊技術(shù)也算是風(fēng)險(xiǎn)性較高的一項(xiàng)技術(shù)，因此必須嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)法律規(guī)定執(zhí)行該技術(shù)，才能保證一定的安全性。

（3）焊接技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上是用許多鋼材相互搭接，焊在一起的，所以，焊接技術(shù)是鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)中比較關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，在實(shí)際操作中，有許多問(wèn)題需要多加留意，第一，首先是操作人員自身的安全性，這需要提高施工人員安全素質(zhì)，避免發(fā)生在焊接時(shí)候被火花燙傷，灼燒眼睛等意外。第二，焊接人員的焊接技術(shù)必須專業(yè)，鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)要求比較嚴(yán)謹(jǐn)，對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)都有很高的要求，因此，在焊接過(guò)程中，必須符合規(guī)定，焊接技術(shù)人員必須經(jīng)過(guò)專業(yè)技能訓(xùn)練才能工作。第三，一定要保證焊接成的結(jié)構(gòu)牢固性，質(zhì)量要達(dá)標(biāo)，鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量不但是由焊接技術(shù)決定的，焊條的質(zhì)量也有很大影響，所以一定要根據(jù)建筑類型，選取合適的焊條，否則焊接出來(lái)的結(jié)構(gòu)可能會(huì)出現(xiàn)變形，嚴(yán)重影響建筑的穩(wěn)定性[5]。

（4）吊裝技術(shù)

吊裝技術(shù)是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最后一個(gè)關(guān)鍵步驟，吊裝技術(shù)的優(yōu)劣直接關(guān)系到建筑質(zhì)量，并且吊裝過(guò)程的進(jìn)度也決定了工程的總進(jìn)度，施工人員實(shí)施該技術(shù)時(shí)候，需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況分析，勘測(cè)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)情況，詳細(xì)了解內(nèi)外構(gòu)造，設(shè)計(jì)出合適的吊裝方案，最后合理的完成吊裝施工過(guò)程。

（5）結(jié)論

鋼結(jié)構(gòu)對(duì)建筑業(yè)的發(fā)展起到了很大的作用，并且鋼結(jié)構(gòu)本身在建筑過(guò)程中存在很多優(yōu)勢(shì)，所以建筑施工中逐漸把混凝土替換成了鋼結(jié)構(gòu)，這樣使得結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固和安全，通過(guò)本文的介紹，我們對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)在建筑中的應(yīng)用要點(diǎn)和主要技術(shù)，有了更深刻的了解，希望我國(guó)的建筑也能越來(lái)越多的運(yùn)用到鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]趙國(guó)平.淺議地鐵深基坑施工安全監(jiān)理控制措施[J].農(nóng)家科技（下旬刊），2015（11）：158.

[4]彭堯輝.建筑工程深基坑施工注意問(wèn)題及監(jiān)理措施[J].低碳世界，2015，（12）：226- 227.

[5]陳欽.復(fù)雜地質(zhì)條件下的深基坑內(nèi)支撐支護(hù)體系施工技術(shù)[J].城市建筑，2016.