建筑結(jié)構(gòu)中鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計的問題探討

趙聰

中國建筑東北設(shè)計研究院有限公司大連分公司 遼寧大連 116000

在建筑工程鋼結(jié)構(gòu)本體穩(wěn)固性的設(shè)計過程中，須優(yōu)先選取最先進的技術(shù)設(shè)計方案，防止一些穩(wěn)固性缺陷問題的出現(xiàn)。然而伴隨著目前鋼體結(jié)構(gòu)的廣泛采用，鋼體結(jié)構(gòu)在其穩(wěn)固性能的設(shè)計中還是不斷的暴露出一些難以解決的問題，這對建筑結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量會產(chǎn)生嚴(yán)重的負面影響，故此我們在建筑工程項目鋼體結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性的技術(shù)構(gòu)置上，需銳意進取、開拓創(chuàng)新，不斷研究和探索出一些新的增加建筑鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性的技術(shù)方案來，由此讓此類建筑鋼體結(jié)構(gòu)的本質(zhì)穩(wěn)固性達到理想化的水平。

1 建筑結(jié)構(gòu)中鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢

1.1 功能優(yōu)越

由于鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計、布局、尺寸會影響建筑物的外觀，因此，在設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)時，有必要掌握并了解鋼結(jié)構(gòu)的性能，只有這樣，才能將鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計融為一體，從而使建筑工程的視覺效果和實用性能更勝一籌[1]。

1.2 生態(tài)環(huán)保

為了延長建筑物的使用壽命，促進建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，唯一的辦法就是通過采用環(huán)保節(jié)能的設(shè)計方法，來確保建筑物的壽命和質(zhì)量。目前，鋼結(jié)構(gòu)在很久之前就被使用在我國的建筑領(lǐng)域中，這是因為不管是在能源或是資源領(lǐng)域，鋼結(jié)構(gòu)都具備重復(fù)使用、高能效、高強度的環(huán)保優(yōu)點，并且鋼結(jié)構(gòu)的廢料都具有很高的使用價值，因此，可以看出鋼結(jié)構(gòu)具備較高的環(huán)保性。

1.3 成本低、安裝操作簡單

鋼結(jié)構(gòu)比混凝土結(jié)構(gòu)建筑更加經(jīng)濟實用，在施工期間耗費的建材和成本較少，并且操作靈活、易于組裝，它在安裝上耗費的時間僅是混凝土項目施工時間的一半。如果在生產(chǎn)時采用流水生產(chǎn)工藝，則又可以節(jié)約一部分生產(chǎn)費用，這樣不僅可以幫企業(yè)節(jié)約大量建筑成本，而且還可以最大限度提高企業(yè)的施工效率和經(jīng)濟效益[2]。此外，鋼結(jié)構(gòu)的施工非常方便，不會受到任何外在環(huán)境因素的影響。

2 建筑結(jié)構(gòu)中鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的設(shè)計

2.1 加固設(shè)計

在對鋼結(jié)構(gòu)進行加固設(shè)計時，必須將鋼結(jié)構(gòu)的載荷、承載能力和節(jié)點性質(zhì)都考慮在內(nèi)，并不斷對其他鋼構(gòu)件的承載能力進行調(diào)整改進。另外，有必要不斷加大整個鋼結(jié)構(gòu)受力的最大值，同時將空間鋼結(jié)構(gòu)的協(xié)同性質(zhì)充分考慮在內(nèi)，做好鋼結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計，增強整個鋼結(jié)構(gòu)的強度，并按照規(guī)定對強度進行測試檢查。如果想要鋼結(jié)構(gòu)的剛度得到增加，可以通過增加支撐點或自振頻率等，來提高整個鋼結(jié)構(gòu)的剛度和負載能力，從而使得鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得到提升。而在排架結(jié)構(gòu)中，可以通過加大特定列柱的剛度，來使整個鋼結(jié)構(gòu)的水平抵抗力滿足實際需求，并提高鋼結(jié)構(gòu)的總體剛度。

2.2 構(gòu)件及節(jié)點設(shè)計

為了優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計，有必要優(yōu)化構(gòu)件的截面，以降低鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計成本；對于復(fù)雜性較高的鋼結(jié)構(gòu)，必須嚴(yán)格對每個組件的截面進行驗算，尤其是節(jié)點模塊的設(shè)計，這是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中非常重要的工作。在此過程中，需要分析等強設(shè)計和實際應(yīng)力問題。在設(shè)計中做好焊接，梁腹板和翼緣等板塊的設(shè)計工作。在進行節(jié)點施工時，必須對焊接現(xiàn)場進行嚴(yán)格的檢查，并嚴(yán)格按照相關(guān)要求對螺栓進行安裝緊固，使得每項安裝工作可以有序進行[3]。

2.3 防腐設(shè)計

在鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，耐腐蝕性是設(shè)計師關(guān)注的重點。因此，設(shè)計師在對鋼結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，必須針對施工現(xiàn)場的環(huán)境采取相應(yīng)的措施，防止鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生腐蝕。為了降低鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生腐蝕的機率，可以通過在鋼結(jié)構(gòu)上施加耐腐蝕能力較強的材料或者涂層，從而提高鋼結(jié)構(gòu)的防腐能力。目前，常用的防腐材料是防銹漆，而防銹漆具體的使用量是根據(jù)實際的建筑施工情況來定；另外，根據(jù)防腐設(shè)計的維保方式選擇半永久或者永久性的涂裝方式。

2.4 防火設(shè)計

防火設(shè)計也是鋼結(jié)構(gòu)建筑中的設(shè)計重點，因此，在材料的選擇上，必須使用防火耐火性較高的材料。目前，在建筑項目中，必須根據(jù)建筑的防火要求以及等級來選擇相應(yīng)的防火材料。在選擇材料時，由于涂層較厚、粘性較高的材料，它的防火、耐火性能比較好，因此是非常不錯的選擇。但在鋼結(jié)構(gòu)阻燃材料的選擇中，如果較厚的材料無法達到阻燃標(biāo)準(zhǔn)，則可以在此階段選擇相對薄一點的耐火材料，特別是要對吊頂材料做好阻燃和防銹處理[4]。在鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計中，防火標(biāo)準(zhǔn)和防護等級作為重要的參考標(biāo)準(zhǔn)，它可以最大限度提高鋼結(jié)構(gòu)的防火水平。另外，鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)以穩(wěn)定對稱為主，盡量在設(shè)計中避免結(jié)構(gòu)扭曲，通過上下貫通的方法使得鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和連貫性得到保障。在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中，使用L形或T形的設(shè)計方式，可以確保鋼結(jié)構(gòu)的作用完全發(fā)揮出來，鋼結(jié)構(gòu)的位置如果是在結(jié)構(gòu)外圍，則可以使得建筑物的抗扭曲能力和抗變形能力達到最佳。

3 結(jié)語

總體而言，在建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)占有非常重要的位置，它的穩(wěn)定性和強度直接關(guān)系著建筑項目的整體質(zhì)量[5]。因此，相關(guān)企業(yè)必須在建筑工程的建設(shè)中，不斷優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案，并加大對鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計力度，從而使得鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的穩(wěn)定性以及質(zhì)量得到提高。