淺談建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及安全施工對策

張嚴(yán)輝

北京通程泛華建筑工程顧問有限公司安徽分公司 安徽合肥 230031

隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，人們對建筑物的安全性重視起來，鋼結(jié)構(gòu)在房屋建設(shè)中作為可以提高其安全性的建筑結(jié)構(gòu)，也得到發(fā)展。其不僅可以作為建筑工程提高安全性的重要結(jié)構(gòu)，也是符合綠色發(fā)展趨勢的，為建筑行業(yè)的發(fā)展找到了新的方向。鋼結(jié)構(gòu)在使用時候，可以重復(fù)利用，回收利用價值高，因此，在建筑中受到專業(yè)人員的喜愛，使用鋼結(jié)構(gòu)建造房屋已經(jīng)成為一種社會趨勢。這一趨勢同時還帶動了冶金行業(yè)的發(fā)展，使我國的經(jīng)濟(jì)再度得到提高。同時，伴隨著鋼結(jié)構(gòu)建房技術(shù)的熟練與完善，會使建筑行業(yè)的發(fā)展更上一層樓，加強(qiáng)了建筑物的安全性，也提升了一線施工人員的人身安全[1]。

1 建筑工程鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的設(shè)計(jì)問題

1.1 極值點(diǎn)失去穩(wěn)定性

建筑工程項(xiàng)目在建設(shè)過程中，由于鋼結(jié)構(gòu)在其中具有非常重要的影響和作用，會直接影響到整個建筑物的建設(shè)質(zhì)量。所以對于建筑鋼材制作而言，如果其自身的偏心受壓構(gòu)件相對應(yīng)的極限點(diǎn)在達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求或者是規(guī)定的程度之后，無法保證其自身的穩(wěn)定性，那么就會導(dǎo)致極限點(diǎn)出嚴(yán)重的穩(wěn)定性失衡現(xiàn)象。與此同時，偏心受壓現(xiàn)象也會經(jīng)常會出現(xiàn)，尤其是在一些非對稱結(jié)構(gòu)的構(gòu)建和具體應(yīng)用過程中更是如此。由此可以看出，由于在實(shí)踐中設(shè)計(jì)與應(yīng)用之間無法形成有效的匹配，那么勢必會導(dǎo)致其自身的穩(wěn)定性無法得到有效保證。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)焊縫連接處質(zhì)量問題

在建筑工程鋼結(jié)構(gòu)部分有許多互相連接的縫隙，這些縫隙需要通過焊接來連接，但焊接質(zhì)量不能保證就會影響鋼結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。焊接時電弧高溫會使空氣中的水分分解產(chǎn)生氫氣，氫氣會導(dǎo)致焊接產(chǎn)生延遲裂縫，這種延遲裂縫不易在驗(yàn)收時發(fā)現(xiàn)。

2 建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及安全施工對策

2.1 荷載設(shè)計(jì)

在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要注重結(jié)構(gòu)的對稱性及上下貫通性，減少扭轉(zhuǎn)等情況的發(fā)生，加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的連貫性和穩(wěn)定性。通常情況下，鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)會以L 型或T 型為準(zhǔn)，并對外圍結(jié)構(gòu)實(shí)施加固處理，以增大鋼結(jié)構(gòu)的抗扭曲變形能力，保證鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量，保障其性能的發(fā)揮。另外，在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，為了減少問題，降低設(shè)計(jì)難度，設(shè)計(jì)人員可從結(jié)構(gòu)剛度、結(jié)構(gòu)中心設(shè)計(jì)及幾何圖形設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行綜合考慮，合理規(guī)劃鋼結(jié)構(gòu)類型，確保其穩(wěn)定性[2]。在扭轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)上，設(shè)計(jì)人員需要對水平承載力進(jìn)行綜合考量，深入分析影響鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度或性能的特殊因素，以保證鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。例如，在剪支梁的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)，不動鉸支座除了要做到水平面內(nèi)的有效移動以及阻止位移現(xiàn)象產(chǎn)生，還需具備阻止梁繞縱軸扭轉(zhuǎn)帶來隱患的能力，并加強(qiáng)水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動與梁端截面的自由翹曲，提升簡支梁設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性，進(jìn)而達(dá)到最終的設(shè)計(jì)要求。

2.2 保證施工圖紙的審核質(zhì)量

在完成鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，還需要做好對施工圖紙的審核工作．在安裝鋼結(jié)構(gòu)模板時，必須完全參照施工圖紙，提升施工人員的綜合素質(zhì)水平，注意鋼結(jié)構(gòu)施工過程的規(guī)范性，明確各設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)，這樣才能進(jìn)一步提升鋼結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)的施工安全。在選擇鋼結(jié)構(gòu)材料時，必須嚴(yán)格遵守《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017—2017 的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到質(zhì)量等級的審核標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 建筑施工技術(shù)中鋼結(jié)構(gòu)安裝要點(diǎn)以及校正方法

在進(jìn)行以鋼結(jié)構(gòu)為主要材料的建筑工程施工之前，首先應(yīng)該依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙來購買所需要的各種零件，掌握各種零件的編號、位置和螺栓孔的位置。然后確定各個零件安裝的標(biāo)準(zhǔn)，并且標(biāo)記出鋼柱定位的十字中心線，且需要依據(jù)基礎(chǔ)復(fù)測標(biāo)高來明確柱腳墊板的厚度。在施工的時候，進(jìn)行鋼柱的吊裝是需要通過單機(jī)吊裝或者雙機(jī)抬吊的模式進(jìn)行的。在進(jìn)行吊裝的時候，是有先后順序的，首先需要將梁、柱在施工現(xiàn)場先組裝為排架形成一個整體后，再進(jìn)行吊裝。在使用鋼結(jié)構(gòu)的時候，是有很多小的零件需要進(jìn)行拼接的，而零件的拼接與預(yù)裝是施工的重要步驟，也直接決定了鋼結(jié)構(gòu)建筑質(zhì)量的關(guān)鍵因素。因此，在進(jìn)行施工的時候，需要將每一個部件都進(jìn)行拼接，然后查看拼接的結(jié)果是否符合標(biāo)準(zhǔn)，若不符合，則需要進(jìn)行調(diào)整，一直到尺寸是符合的為止，然后再進(jìn)行吊裝。

2.4 做好鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的技術(shù)交底工作

在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)施工之前，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該做好技術(shù)交底工作，制訂相應(yīng)的備案，提升施工人員、監(jiān)理人員對安全施工的重視度。深入分析施工圖紙，明確其設(shè)計(jì)意圖，嚴(yán)格參考施工圖紙的設(shè)計(jì)要求，確保鋼結(jié)構(gòu)安裝順序的正確性，這樣才能更好地提升鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，避免出現(xiàn)安全隱患。

2.5 防火設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)的防火設(shè)計(jì)主要是通過耐火材料及防火涂料的合理選用來實(shí)現(xiàn)的。在鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)中，首先要根據(jù)工程建設(shè)的防火等級及防火種類進(jìn)行合理的規(guī)劃布局，確定鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)所需的材料及涂料類型，之后按照規(guī)范要求，開始耐火材料及防火涂料的選用。防火涂料的選擇一般以厚度較厚、黏結(jié)強(qiáng)度以0．05MPa 以上的材料為主，鋼結(jié)構(gòu)外包防火材料則以硬質(zhì)的防火性板材為主。而防火涂料的選擇，要按照防火指數(shù)要求合理選購及涂抹，從而優(yōu)化各節(jié)點(diǎn)部位的防火性能，避免問題的產(chǎn)生。在鋼材的選用上，也要注重耐火性能的檢查，降低火災(zāi)對材料帶來的影響，保證建筑工程質(zhì)量。此外，吊頂設(shè)計(jì)也是需要重點(diǎn)考慮的內(nèi)容。在鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)中，可通過多種方案的對比研究，確定最終的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)而優(yōu)化建筑整體防火性能。

3 結(jié)語

綜上所述，鋼結(jié)構(gòu)用于建筑工程中，是未來建筑行業(yè)發(fā)展的方向。雖然現(xiàn)階段已經(jīng)有了比較廣泛的運(yùn)用，但是仍然有需要改進(jìn)的地方。因而，在施工的時候，需要嚴(yán)格要求，使施工材料可以符合標(biāo)準(zhǔn)，施工技術(shù)可以符合要求，以保證建筑物的安全穩(wěn)定性。