鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑設(shè)計施工環(huán)節(jié)中的優(yōu)化研究

王麗 王海林

（1邢臺職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 河北 邢臺 054035；2邢臺路橋建設(shè)總公司， 河北 邢臺 054000）

1 鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑應(yīng)用中的分析

在施工中，鋼結(jié)構(gòu)的施工速度快是它的一大優(yōu)點(diǎn)，如果對鋼結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行有效的運(yùn)用則能在很大程度上提高工作效率，所以鋼結(jié)構(gòu)在大批量生產(chǎn)中占有重要地位。為了滿足在實(shí)際工作中的需要，可以從多個方面進(jìn)行優(yōu)化，對安裝便捷性的重新思考，優(yōu)化使工程有效縮短施工周期，可以節(jié)約人力資源。鋼結(jié)構(gòu)相較于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)來說，鋼結(jié)構(gòu)的占有重量輕的優(yōu)勢，這就使得在設(shè)計優(yōu)化中可以從結(jié)構(gòu)質(zhì)量的角度進(jìn)行優(yōu)化。

1.1 注重對設(shè)計圖紙和計算過程優(yōu)化

建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化是一項復(fù)雜且專業(yè)的工作，要求設(shè)計工作者首先具備扎實(shí)的專業(yè)知識基礎(chǔ)，其次要求在設(shè)計優(yōu)化階段工作者能從整體上宏觀的把握整個工程，對優(yōu)化工作需要在哪幾個方面進(jìn)行優(yōu)化有著深入的了解。在設(shè)計階段，要求設(shè)計工作者全面熟悉工程需求，保證圖紙的質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)及合理性相互統(tǒng)一，鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計既要滿足抗震要求、防火要求，也要優(yōu)化工藝制作過程，相應(yīng)專業(yè)的知識與設(shè)計需求應(yīng)密切配合，通過不斷改進(jìn)工藝流程，促進(jìn)每個階段、各個工序環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)，不斷提升施工的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 注重提升鋼結(jié)構(gòu)工程的整體剛度

優(yōu)化設(shè)計工作分為分部結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化和整體結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化。在整體上要求鋼結(jié)構(gòu)工程的剛度達(dá)到國家規(guī)定的規(guī)范要求。鋼結(jié)構(gòu)工程的基本原則是要受力合理，尤其是在豎向力及水平力這兩個方面，通過關(guān)注幾種桿件的撓度、變形及穩(wěn)定性，合理利用和優(yōu)化這些特性，有效控制變形參數(shù)。鋼結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用中最常用的一種是在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計的過程中，要實(shí)地參觀場地，了解施工條件，最重要的是要根據(jù)廠房的結(jié)構(gòu)合理安排廠房寬度、跨度和高度，處理好細(xì)節(jié)工作。有效設(shè)置起重機(jī)械，有效控制保證溫度區(qū)的長度，在做好以上設(shè)計的基礎(chǔ)上，不斷完善支撐系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)際情況留出滿足實(shí)際工程要求的余地。在技術(shù)上合理優(yōu)化之后，也要參考和學(xué)習(xí)專業(yè)文獻(xiàn)。在進(jìn)行設(shè)計工作之前應(yīng)該收集相關(guān)資料，對比不同方法操作下的構(gòu)件狀態(tài)，重新考慮鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的不同要求下是否應(yīng)優(yōu)先考慮的某種形狀的鋼管構(gòu)件，在設(shè)計特殊部位的方案時是否應(yīng)有特殊部分結(jié)構(gòu)設(shè)計的連接標(biāo)準(zhǔn)和焊接要求。

1.3 注意鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能的優(yōu)化

鋼結(jié)構(gòu)有一個先天的優(yōu)勢就是建設(shè)適應(yīng)性非常強(qiáng)，這就能夠讓鋼結(jié)構(gòu)適用于很多的高層建筑物中。但是盡管如此，鋼結(jié)構(gòu)中還是存在很多需要優(yōu)化的方面，比如抗震性能就是優(yōu)化環(huán)節(jié)中要考慮的問題。要提升鋼結(jié)構(gòu)抗震性能，要求設(shè)計工作員在設(shè)計的過程中，實(shí)地考察地理環(huán)境，對比出各種地理環(huán)境的不同，了解建筑的抗震需求，設(shè)計時考慮結(jié)構(gòu)的抗震能力。結(jié)合實(shí)際情況計算參數(shù)，合理設(shè)計以確保提升鋼結(jié)構(gòu)的受力性能，將地震作用的下的影響以及各種影響因素考慮周全，將變形控制在合理范圍內(nèi)?？梢詤⒖际┕ぎ?dāng)?shù)匾酝慕ㄖ咐捎谑艿剿降卣鹆蝻L(fēng)力的影響，鋼柱底部的剪力很大，因此水平力對地基的影響是最大的。只有對鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行一定的優(yōu)化，才能夠提高我國建筑的抗震性能。為了提高建筑的質(zhì)量，更好的滿足人們對建筑不斷增長的要求，給人們提供更好的建筑，就需要注意對鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行一定的優(yōu)化。

1.4 對鋼結(jié)構(gòu)的防火引起一定的重視

眾所周知，鋼結(jié)構(gòu)的防火能力很低，并且鋼結(jié)構(gòu)受溫度的影響也比較嚴(yán)重，當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)受到的溫度過高時，它的強(qiáng)度就會在一定程度上降低，并且它的塑性就會在一定程度上增大，從而對鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量造成一定的影響；當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)所受到的溫度更高時，就會對鋼結(jié)構(gòu)造成一定的破壞，嚴(yán)重的話甚至?xí)斐射摻Y(jié)構(gòu)的塌落。為了保護(hù)好鋼結(jié)構(gòu)建筑，減少它由于溫度所帶來的損失，我們一定要對鋼結(jié)構(gòu)的防火引起足夠的重視。鋼結(jié)構(gòu)工程中的消防問題也是納入考慮之中的，在工業(yè)建筑中使用到鋼結(jié)構(gòu)的時候，就一定要從各方面來做好對鋼結(jié)構(gòu)的防火工作。比如我們在選用材料的時候，就可以偏向于一些耐火性比較好的材料，做好對鋼結(jié)構(gòu)的防火設(shè)計等等，努力從各方面做好鋼結(jié)構(gòu)的防火工作。鋼結(jié)構(gòu)以其獨(dú)特的優(yōu)勢在工業(yè)建筑中得到了許多的應(yīng)用，但是它相應(yīng)地缺點(diǎn)也有很多，在實(shí)際操作過程中不斷發(fā)現(xiàn)和改良缺點(diǎn)，合理利用和最大化的優(yōu)化優(yōu)勢是我們在接下來的工作中的主要問題。

1.5 注意提高鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑的穩(wěn)定性

在實(shí)際工作中應(yīng)有效的保證工業(yè)建筑中鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在選購材料時要保證材料質(zhì)量，組裝構(gòu)件應(yīng)遵循操作規(guī)范，只有這樣才能夠在一定程度上保證鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，提高鋼結(jié)構(gòu)的使用效率。為了更好地提高鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑中的穩(wěn)定性，我們首先要做好鋼結(jié)構(gòu)中鋼柱的柱腳螺栓的安裝和埋設(shè)工作，特別注意安裝和埋設(shè)過程中的精度問題，操作規(guī)范才可以保證其他環(huán)節(jié)高效安全的運(yùn)行。其次要注重鋼結(jié)構(gòu)的平面控制網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部的有效協(xié)調(diào)，只有這樣才能夠在一定程度上保重螺栓得到正確的精確的安裝，才能更好地滿足螺栓定位的要求，同時也可以增加鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。第三在完成地腳螺栓安裝作業(yè)的基礎(chǔ)上，應(yīng)打立柱底部的十字線，保證順利地彈出地腳螺栓的中心線，并做好清理柱腳剪切孔的清理工作，調(diào)整鋼柱，在鋼柱位置固定后，進(jìn)一步調(diào)整螺母位置，擰緊螺母使其更加堅固。保證每一個鋼柱、螺母的位置符合精度要求，堅固螺母以保證鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。地腳螺栓和其他類似工作的安裝工作一定要遵循相應(yīng)的規(guī)范來做，在做的時候要嚴(yán)格按照施工程序來進(jìn)行。在鋼結(jié)構(gòu)的工業(yè)建筑的施工環(huán)節(jié)中我們注重控制好柱間支撐連接的精確程度，提高結(jié)構(gòu)的安全性。在連接的過程中我們還可以使用一些專業(yè)的工具來確保定位線的精確度，例如有效使用焊盤連接，定位線的準(zhǔn)確性以及整體操作系統(tǒng)的有效優(yōu)化。

1.6 注意特殊部件的連接方式及焊接要求

在鋼結(jié)構(gòu)連接設(shè)計的過程中，我們也要注重選擇正確的連接方式，遵循相關(guān)的連接規(guī)律，滿足受力要求，在連接的過程中要嚴(yán)格按照相關(guān)的設(shè)計施工要求來進(jìn)行連接，對于特殊部件的焊接方法提出不同的焊接要求。

2 鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑設(shè)計施工環(huán)節(jié)中的優(yōu)化方案

2.1 施工開展之前

技術(shù)人員和工作人員一同查看工程現(xiàn)場，設(shè)計圖紙在實(shí)際施工中應(yīng)一邊改進(jìn)一邊實(shí)施。在接到施工任務(wù)后，應(yīng)有專門負(fù)責(zé)的人員在施工現(xiàn)場進(jìn)行勘查，勘查重點(diǎn)集中在現(xiàn)場吊裝設(shè)備站位地點(diǎn)是否符合安全要求，現(xiàn)場拼裝設(shè)備地點(diǎn)是否選擇在最優(yōu)位置，拼裝設(shè)備站位地點(diǎn)是否滿足拼裝運(yùn)輸?shù)囊?，現(xiàn)場是否存在障礙物，是否有其他因素造成安全隱患，施工現(xiàn)場臨時道路的劃分是否可以滿足所有運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)輸需求，是否有安全規(guī)范的安裝條件等各個方面，進(jìn)行綜合考察。仔細(xì)地核對圖紙，多次確認(rèn)與土建結(jié)構(gòu)及支架的跨距、標(biāo)高，進(jìn)行多次復(fù)核，檢查圖紙和參數(shù)是否正確并且符合要求。保證在沒有錯誤的前提下進(jìn)行制作和施工。制作和施工的過程中，應(yīng)有設(shè)計團(tuán)隊人員輪崗監(jiān)察，隨時解決技術(shù)問題。對圖紙上的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行分解計算重量，主要計算幾個安裝和制作參數(shù)是單片架構(gòu)的重量、整個鋼結(jié)構(gòu)的重量、上下弦制成的重量和平臺的重量。一般架構(gòu)的起拱按大于24米按長度除以500計算，小于24米的忽略不計，這些參數(shù)需反復(fù)核算確保準(zhǔn)確無誤。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑中的施工環(huán)節(jié)

鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑中具有十分重要的作用，但是鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑中的許多施工環(huán)節(jié)都值得我們注意，所以我們必須了解墊板的合理使用規(guī)范和注意事項，合理使用可以提高定位線的精度，從而達(dá)到有效的目的。進(jìn)一步完善整體運(yùn)行機(jī)制。當(dāng)使用高強(qiáng)度螺栓或焊接連接間隙時，應(yīng)注意焊接安全和正確的連接方式。在鋼結(jié)構(gòu)的施工環(huán)節(jié)中為了保證鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和更好地滿足人們對鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求，我們就要注重對鋼結(jié)構(gòu)梁柱安裝環(huán)節(jié)以及柱間支撐環(huán)節(jié)精度的有效控制，以此來保證鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。除此之外，墊板施工環(huán)節(jié)中要了解墊板的合理操作規(guī)范和需要注意的參數(shù)，合理利用才能促進(jìn)定位線的準(zhǔn)確性，從而達(dá)到對人們對鋼結(jié)構(gòu)的要求，使得鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑中能夠更好地施工。

2.3 合理控制鋼結(jié)構(gòu)維護(hù)質(zhì)量

根據(jù)設(shè)計要求和國家標(biāo)準(zhǔn)，涂層前的防腐涂層，涂層次數(shù)，間隔時間，涂層厚度和鋼材表面處理必須按照設(shè)計要求和國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行參照，防火涂料涂裝前的抗壓強(qiáng)度，涂層厚度，表面裂紋寬度，鋼材表面處理和防銹涂層也應(yīng)符合設(shè)計要求和現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)實(shí)際施工經(jīng)驗，應(yīng)注意壓型金屬板屋面和墻面維護(hù)工程主要檢查所形成的涂層和鍍金屬層。涂層或鍍層不應(yīng)有可見的裂紋，剝落和劃痕，缺陷。表面應(yīng)干凈無明顯不規(guī)則形狀。因此，尺寸偏差在當(dāng)前國家建筑工程質(zhì)量驗收范圍內(nèi)。沖壓金屬板，浮板和角板應(yīng)可靠牢固地固定。防腐涂刷和密封材料鋪設(shè)良好。連接件的數(shù)量和間距符合設(shè)計要求和現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。按壓式金屬板可靠地搭接在支撐構(gòu)件上，并且搭接長度還必須符合設(shè)計要求和當(dāng)前相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。鋼結(jié)構(gòu)施工期間，用于臨時加固和支護(hù)的鋼構(gòu)件應(yīng)符合有關(guān)原材料，加工，焊接，安裝標(biāo)準(zhǔn)和防腐工作的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

3 結(jié)束語

鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑設(shè)計施工環(huán)節(jié)中占有極其重要的地位，鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑設(shè)計中的應(yīng)用直接關(guān)系著整個建筑工程的質(zhì)量，這就要求設(shè)計工作者在工業(yè)建筑工程中不斷完善鋼結(jié)構(gòu)的施工方案，優(yōu)化施工中的細(xì)節(jié)，從而提高工業(yè)建筑工程的整體設(shè)計施工水平，所以我們一定認(rèn)識到鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑設(shè)計施工環(huán)節(jié)中的優(yōu)化研究的重要性，注重鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑設(shè)計施工環(huán)節(jié)中的優(yōu)化研究。