【摘要】隨著人們對(duì)建筑行業(yè)質(zhì)量要求的不斷提高,鋼結(jié)構(gòu)作為一種具有更多優(yōu)勢(shì)的新技術(shù)被廣泛應(yīng)用于建筑行業(yè)中。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,鋼結(jié)構(gòu)對(duì)整體建筑質(zhì)量,有很大影響,因此,做好建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目有著重要作用。影響鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的因素有很多,而我國現(xiàn)階段的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平也存在很大不足。基于此,本文對(duì)鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。
【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu);建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);問題
2008年北京奧運(yùn)會(huì)各體育場(chǎng)館的準(zhǔn)備與修建,大大帶動(dòng)了建筑行業(yè)的發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)也在建筑過程中被廣泛應(yīng)用。與傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比,鋼結(jié)構(gòu)的自重更小,作為建筑主體,能夠在很大程度上提高整體建筑的安全性、耐久性及經(jīng)濟(jì)性。但我國現(xiàn)階段的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平,還不能使鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,發(fā)揮到最大優(yōu)勢(shì)。因此,發(fā)現(xiàn)并解決鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題,十分重要。
1、鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題
1.1穩(wěn)定性及節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)存在問題
鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的實(shí)現(xiàn),對(duì)其設(shè)計(jì)有著嚴(yán)格要求,但就目前的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平而言,設(shè)計(jì)人員缺乏相關(guān)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)方案無法達(dá)到原本建筑工程的穩(wěn)定性功能要求。建筑鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過程中,需要保證均勻、規(guī)正的受力,而設(shè)計(jì)方案,由于缺少實(shí)地考察、缺少相關(guān)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),無法給出合理準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),使工程質(zhì)量,存在很大隱患[1]。
建筑鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì),對(duì)于整個(gè)建筑設(shè)計(jì)來說,十分重要,但現(xiàn)在大多設(shè)計(jì)方案中,鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì),缺乏合理性。現(xiàn)在的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,在節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)過程中,經(jīng)常出現(xiàn)的問題是,結(jié)構(gòu)分析模型與實(shí)際設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)之間存在嚴(yán)重誤差,使整體的鋼結(jié)構(gòu)都受到了嚴(yán)重影響。還有些設(shè)計(jì)師,由于水平不夠,在節(jié)點(diǎn)處一律采用全焊接節(jié)點(diǎn),完全不考慮是否能夠保證節(jié)點(diǎn)使用后的安全性、合理性等具體情況。
1.2設(shè)計(jì)方案存在問題
由于我國對(duì)于建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),大多借鑒國外的成功、先進(jìn)案例,導(dǎo)致多數(shù)設(shè)計(jì)方案不適用于我國的地域特征,設(shè)計(jì)方案照抄照搬,缺乏深度。
一些承包方,為了規(guī)避責(zé)任,之設(shè)計(jì)出“構(gòu)件布置圖”就算完工,這類布置圖中,只有簡(jiǎn)單的單線條圖,和模糊的標(biāo)注,其他關(guān)于節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、支座設(shè)計(jì)、施工安裝等相關(guān)設(shè)計(jì)都交給加工企業(yè),由于加工廠設(shè)施有限,又再次將施工圖任務(wù)轉(zhuǎn)包,最終導(dǎo)致設(shè)計(jì)圖與施工圖都不符合原本的設(shè)計(jì)要求[2]。
設(shè)計(jì)方案過于保守,也是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一大阻礙,設(shè)計(jì)人員由于缺乏相關(guān)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),保守設(shè)計(jì)往往造成結(jié)構(gòu)構(gòu)件不必要加大,投資成本過高的情況。例如,無法確定“應(yīng)力比”時(shí),過低取值;焊縫一律取一級(jí)全熔焊縫;鋼材的使用也一律采用c級(jí)或d級(jí);鋼材強(qiáng)度也都采用420Mpa、490Mpa的高強(qiáng)度鋼材等等。
2、針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在問題的改進(jìn)策略
上文提到,有關(guān)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性及節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)方案問題,都存在設(shè)計(jì)人員無法結(jié)合實(shí)際,以及對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不夠重視。因此,下文將從結(jié)合實(shí)際、加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員的重視態(tài)度及相關(guān)規(guī)范幾個(gè)方面,針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中存在問題,提出幾點(diǎn)策略。
2.1結(jié)合實(shí)際
對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案,不能僅僅依靠對(duì)國外設(shè)計(jì)的盲目復(fù)制,設(shè)計(jì)人員必須注重研究符合我國國情及地域特征的建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,以安全性和實(shí)用性作為設(shè)計(jì)基礎(chǔ),進(jìn)行實(shí)地考察、研究、討論,最終得出最為合適的設(shè)計(jì)方案。例如,切實(shí)考慮鋼結(jié)構(gòu)的受熱情況,在高于250℃時(shí),鋼結(jié)構(gòu)的塑性會(huì)降低,但抗拉強(qiáng)度會(huì)提升,會(huì)出現(xiàn)藍(lán)脆現(xiàn)象;在溫度低于250℃時(shí),鋼結(jié)構(gòu)的塑性更強(qiáng),但抗拉強(qiáng)度會(huì)降低。當(dāng)溫度高于500℃時(shí),鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度會(huì)大大降低,出現(xiàn)塌落現(xiàn)象。為避免嚴(yán)重事故發(fā)生,設(shè)計(jì)人員應(yīng)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用防火隔熱的相關(guān)技術(shù)注明,依據(jù)建筑防火等級(jí)及規(guī)范要求,綜合提升建筑的防火能力[3]。
2.2加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員的重視態(tài)度
設(shè)計(jì)人員對(duì)鋼結(jié)構(gòu)在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中起到的重要作用,重視度不夠,只以完成設(shè)計(jì)任務(wù)為主要目的。因此,提高建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平,首先要讓設(shè)計(jì)人員認(rèn)識(shí)到鋼結(jié)構(gòu)的使用對(duì)建筑項(xiàng)目長遠(yuǎn)發(fā)展的作用。例如,要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中加入防腐、抗震的考慮。長期暴露在空氣中的鋼結(jié)構(gòu),容易受到雨水等因素的侵蝕,降低鋼結(jié)構(gòu)的耐用性,因此,設(shè)計(jì)人員需要依據(jù)室內(nèi)外的不同情況,考慮到防腐防銹涂料的使用。在地震多發(fā)地區(qū),需要確保整體建筑的安全性及穩(wěn)定性,如此,在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,就需要保證鋼結(jié)構(gòu)各個(gè)連接節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定和牢固,并依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的位置選擇適宜的支撐形式。
2.3加強(qiáng)設(shè)計(jì)規(guī)范的管理
當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范,對(duì)于新上市的鋼材新產(chǎn)品,沒能做到及時(shí)更新,而設(shè)計(jì)人員對(duì)這些新研發(fā)的優(yōu)質(zhì)鋼材也不夠了解,是鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)與產(chǎn)品間產(chǎn)生嚴(yán)重的矛盾,設(shè)計(jì)人員不敢采用新材料,施工方也不能確定新材料是否適用于設(shè)計(jì)方案,由此導(dǎo)致投資不必要的浪費(fèi)[4]。因此,相關(guān)部門,除應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)單位進(jìn)行嚴(yán)格的資質(zhì)審查外,還應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充修訂相關(guān)規(guī)范。對(duì)于設(shè)計(jì)人員的考核與培訓(xùn),也能有效促進(jìn)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)能力,十分有利于我國建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的提升。
結(jié)語:
綜上所述,隨著我國的建筑行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)也由此可見,但國內(nèi)的建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)太過于依賴國外的成功技術(shù),因此,研發(fā)適用于我國地域特征的鋼結(jié)構(gòu)技術(shù),是提高我國整體鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的必要手段。培養(yǎng)具有優(yōu)秀專業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)的設(shè)計(jì)人員,對(duì)有效解決我國鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題,有著十分重要的作用。
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作者簡(jiǎn)介:
張童(110108197907045412),1979.7—,男,漢族,北京人,本科,一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師,結(jié)構(gòu)工程師