王志強 劉爽
摘 要:隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,促進了我國建筑行業(yè)的發(fā)展。鋼結(jié)構(gòu)設計是我國建筑工程的重要組成部分,只有不斷提高鋼結(jié)構(gòu)的設計水平,才能為建筑工程施工的順利進行提供保障,確保建筑工程的施工質(zhì)量和安全,提高建筑工程的市場競爭力。然而,在對鋼結(jié)構(gòu)進行實際設計的過程中,仍然存在著各種各樣的問題,嚴重限制和阻礙了建筑工程的質(zhì)量和安全,值得引起相關人員的高度重視。本文著重分析了鋼結(jié)構(gòu)設計中存在的主要問題,并就如何提高鋼結(jié)構(gòu)的設計水平進行了探討,提出了一些意見和看法,以便供廣大相關人員參考。
關鍵詞:鋼結(jié)構(gòu);設計;問題;措施
1 前 言
近年來,我國經(jīng)濟取得較快的發(fā)展,特別是鋼結(jié)構(gòu),在土木工程中得到了普遍的接受和認可,并逐漸被廣大建筑市場所青睞,被廣泛應用在建筑工程中去。為了對鋼結(jié)構(gòu)進行充分合理的設計,設計人員必須熟悉和掌握各種專業(yè)知識和相關技能,一旦對某個環(huán)節(jié)和理論不夠?qū)I(yè),將會直接影響鋼結(jié)構(gòu)的設計效果。并且由于在鋼結(jié)構(gòu)在設計中還會遇到很多問題,設計人員并不能完全迅速的對其解決和處理,這就對鋼結(jié)構(gòu)設計人員提出了更多的挑戰(zhàn)。
2 鋼結(jié)構(gòu)設計過程中存在的主要問題簡析
2.1 設計人員專業(yè)技術不高,管理不到位
建筑施工對設計方案的要求比較高,無論建筑施工環(huán)境和設備多么的優(yōu)越,若沒有一支高效技術精湛的鋼結(jié)構(gòu)設計隊伍,會直接影響建筑施工的工程進度和施工質(zhì)量的提高。因此,加強對鋼結(jié)構(gòu)設計人員的技能培訓,高效管理和提高設計人員的業(yè)務水平,是十分必要的。然而,在我國的建筑施工過程中,鋼結(jié)構(gòu)設計人員之間不能有效地進行配合,密切協(xié)作,遇到問題都互相推卸責任,極大地影響了設計方案的合理性,給后續(xù)的建筑施工帶來很多不便之處。另外,目前隨著改革開放的不斷深入,人們的生活水平得到改善,對鋼結(jié)構(gòu)設計的獨特性提出了更高的要求。傳統(tǒng)的單一的設計方案和布局也遠不能人們的需求,這不僅給技術人員的專業(yè)技術帶來挑戰(zhàn),而且還極大的增加了建筑施工中的技術質(zhì)量管理工作的難度,由于目前的設計人員的技術水平整體不高,不能及時學習先進的技術,再加上不統(tǒng)一的建筑設計和施工方案更進一步激化了各個專業(yè)之間的矛盾,給鋼結(jié)構(gòu)設計帶來很多不利影響。
2.2 對鋼結(jié)構(gòu)的設計不到位
在建筑工程中通常會采用鋼結(jié)構(gòu),這是由鋼結(jié)構(gòu)的特殊特點所決定的。在對鋼結(jié)構(gòu)進行設計時,對于鋼結(jié)構(gòu)的選型以及布置是十分重要的。特別是對于分析難以精確的內(nèi)容以及對沒有規(guī)范過的問題進行規(guī)范時,更應該加強重視,可以借鑒先前的工程經(jīng)驗、相關的力學關系以及出現(xiàn)的破壞機理或試驗現(xiàn)象去構(gòu)思新的設計。同時,要主要從建筑工程宏觀和微觀的角度綜合進行考慮,以便保證鋼結(jié)構(gòu)的選型和布置能夠符合相關設計要求。如果出現(xiàn)移動荷載或者是比較大的懸掛荷載的情況,最好采用網(wǎng)架。在雪壓較大的區(qū)域,一定要使得所設計的屋面曲線能夠有助于積雪滑落。在對鋼結(jié)構(gòu)布置完成后,就需要開始對梁柱和支撐截面的尺寸和形狀進行初步估算了。對于鋼梁來說,可以選擇使用槽鋼或者是H型鋼截面。在此過程中要對截面的寬度以及高度加以確定,然后便可以按照設計進行預估截面的板件厚度了。值得注意的是,對于鋼截面的選擇不必拘泥于某一種形式,相關設計人員可以在設計要求范圍內(nèi)選擇物美價廉的剛截面,這樣便可以達到節(jié)約成本和賞心悅目的雙重目的。另外,對鋼截面節(jié)點的設計也十分重要,應充分考慮傳力特點等多種情況,以便設計符合要求,減少出現(xiàn)波動的情況。
3 提高鋼結(jié)構(gòu)設計水平的有效策略
3.1 合理選擇鋼結(jié)構(gòu),科學焊縫和螺栓連接
要想使得鋼結(jié)構(gòu)設計合理,首先,必須對鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)進行科學合理的選擇。鋼結(jié)構(gòu)不僅需要具備較高的屈服和抗拉強度,而且還必須滿足促長率、硫含量等各種指標,并通過冷彎實驗,取得合格保證。同時,如果建筑場地所處的位置多發(fā)地震,鋼結(jié)構(gòu)還應該具有一定的抗震能力,以便確保建筑工程的安全和穩(wěn)定。其次,在連接鋼結(jié)構(gòu)時,還應該選擇最為普遍和便捷的連接方式——焊縫對鋼結(jié)構(gòu)進行連接。只有對焊縫的質(zhì)量進行嚴格的把關,對焊縫等級也需要進行一定的要求,才能從整體上提高鋼結(jié)構(gòu)的安全性能。另外,對于螺栓的連接也是鋼結(jié)構(gòu)設計中的重要環(huán)節(jié)。在具體的建筑施工中,如果節(jié)點所承受的剪力比較小,鋼結(jié)構(gòu)設計人員應該按照具體的設計要求對其進行設計,保證期摩擦面和張拉力控制能夠符合相關設計要求。
3.2 有效防護建筑鋼結(jié)構(gòu)
對建筑鋼結(jié)構(gòu)進行必要的防護工作也是確保建筑工程順利進行的重要環(huán)節(jié)之一。對鋼結(jié)構(gòu)進行防護主要有兩種情況,第一種是防止建筑鋼結(jié)構(gòu)被腐蝕,第二是防止建筑鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)火災等惡劣現(xiàn)象。鋼結(jié)構(gòu)由于材質(zhì)的特殊性很容易被腐蝕,因此可以在其表面噴射一定的涂料,并明確除銹的等級,去肉包涂料的材質(zhì)和涂層厚度,使得能夠?qū)︿摻Y(jié)構(gòu)進行徹底的除銹,提高鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命。如果鋼結(jié)構(gòu)處于埋在地下的位置,則應該通過使用混凝土對其進行包裹,以便在侵蝕的情況下并不會將柱腳深埋與地下,對鋼結(jié)構(gòu)造成進一步的侵蝕。另一方面,還必須做好鋼結(jié)構(gòu)的防火工作,嚴格按照耐火等級以及建筑不同構(gòu)件的耐火極限對鋼結(jié)構(gòu)進行設計,并且對鋼結(jié)構(gòu)采取隔熱防護措施也是十分必要的。通過這種方式可以極大的起到防火的作用。另外,在對鋼結(jié)構(gòu)進行設計的過程中,還應該提高鋼結(jié)構(gòu)的抗震能力。與傳統(tǒng)的混凝土建筑相比,鋼結(jié)構(gòu)建筑并沒有對抗震等級進行劃分,而是按照設防烈度對鋼結(jié)構(gòu)進行科學而合理的設計,充分重視板件的寬厚比是否符合一定的比例,只有這樣,才能使得建筑工程的安全性和穩(wěn)定性得到保障,為人們提供舒適的住宅環(huán)境,提高建筑工程的質(zhì)量。
4 結(jié)束語
隨著建筑市場的不斷發(fā)展和壯大,人們對建筑工程的施工質(zhì)量提出了越來越高的要求。然而建筑鋼結(jié)構(gòu)設計水平的高低直接影響著建筑工程的施工質(zhì)量。因此,加強建筑工程鋼結(jié)構(gòu)的設計水平,對于提高施工的效率,加快施工工程的進度,促進建筑行業(yè)的發(fā)展以及社會主義現(xiàn)代化的發(fā)展進程具有十分重要的意義。然而由于在鋼結(jié)構(gòu)設計中仍然存在著各種問題,使得其設計水平的提高還需很長的一段路要走。
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