朱宏偉

身份證號(hào)：4304221982＊＊＊＊7316 五礦二十三冶建設(shè)集團(tuán)有限公司 湖南 長(zhǎng)沙 410116

正文：

引言：

由于鋼結(jié)構(gòu)本身具有著非常高的抗震性、抗裂性以及耐久性，通過(guò)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，可以使建筑整體穩(wěn)定性得到有效提高，且可以有效提高工程施工效率，所以，很多建筑工程在開(kāi)展建設(shè)的時(shí)候，都會(huì)充分應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)。而隨著鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的逐漸廣泛，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的提升也變得越來(lái)越重要，因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平直接影響著鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，更關(guān)系到我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展。所以，必須要加強(qiáng)對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的重視，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行分析，并嚴(yán)格按照工程施工要求，來(lái)對(duì)建筑工程鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而保障建筑工程施工質(zhì)量。

1 建筑鋼結(jié)構(gòu)概述

1.1 建筑鋼結(jié)構(gòu)

相較于其他建筑結(jié)構(gòu)，建筑鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)更加突出，其不僅具有較高的強(qiáng)度，且韌性也比較強(qiáng)，同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用成本也比其他結(jié)構(gòu)要低很多，施工效率比較快，不需要消耗大量的施工時(shí)間。正因如此，建筑鋼結(jié)構(gòu)憑借著本身所具有的這一系列優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)很多建筑工程中都得到了充分應(yīng)用，已經(jīng)成為了一種十分常用的建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型。為了保證建筑鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用效果，必須要加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的重視，確保建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的合理性及可行性。

1.2 建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)分類(lèi)

1.2.1 剛性連接節(jié)點(diǎn)

1.2.1.1 梁的拼接

建筑鋼結(jié)構(gòu)中，梁的拼接方式主要有兩種，一種是工地拼接，一種是工廠(chǎng)拼接。從剛度上來(lái)講，工地拼接剛度要比工廠(chǎng)拼接剛度小一些，不過(guò)相較于工廠(chǎng)拼接，工地拼接更加簡(jiǎn)單，且質(zhì)量也可以得到有效的保障。

1.2.1.2 梁與柱的連接

通常情況下，柱與梁的連接采用的都是端板連接方式，就是在連接過(guò)程中，采用兩個(gè)構(gòu)件間的端板來(lái)實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的連接，其主要優(yōu)勢(shì)就是抗震性能強(qiáng)、強(qiáng)度高以及不用現(xiàn)場(chǎng)焊接等。

1.2.2 半剛性連接節(jié)點(diǎn)

半剛性連接節(jié)點(diǎn)部位的承載能力非常高，不過(guò)，在建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，半剛性連接節(jié)點(diǎn)并沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用，這主要是因?yàn)樵摲绞脚c建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)存在著一定的矛盾關(guān)系，如果應(yīng)用該方式，會(huì)導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)的彈性剛度比構(gòu)件的彈性剛度高，使建筑鋼結(jié)構(gòu)整體剛度不均勻。

1.2.3 鉸接連接節(jié)點(diǎn)

建筑鋼結(jié)構(gòu)的主梁與次梁連接時(shí)，通常都會(huì)采用簡(jiǎn)支連接方式，如果建筑的要求比較高，那么則可以選擇剛性連接方式，通過(guò)對(duì)這種連接方式的應(yīng)用，不需要再對(duì)次梁進(jìn)行翼緣處理，因此，該方式在建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中得到了廣泛應(yīng)用。

2 建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

2.1 對(duì)整個(gè)體系以及各個(gè)組成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要求有充分考慮

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)整個(gè)體系以及各個(gè)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要求有充分考慮，建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工中，穩(wěn)定性直接關(guān)系到整個(gè)建筑施工質(zhì)量，同時(shí)在不同類(lèi)型的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性出現(xiàn)問(wèn)題，不僅會(huì)造成經(jīng)濟(jì)方面損失，同時(shí)還會(huì)釀成嚴(yán)重的人員傷亡事故。因此，必須要對(duì)整個(gè)體系各個(gè)組成構(gòu)件的穩(wěn)定性要有充分全面考慮，使鋼結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)問(wèn)題性得到保證，降低各類(lèi)質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生率。

2.2 保證計(jì)算簡(jiǎn)圖與計(jì)算所得簡(jiǎn)圖相一致

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，還需要使實(shí)用計(jì)算方法簡(jiǎn)圖與計(jì)算截圖相一致，只有這樣，才能夠在單層和多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中保持計(jì)算框架穩(wěn)定性相統(tǒng)一，由同一簡(jiǎn)圖分別獲取計(jì)算簡(jiǎn)圖以及實(shí)用計(jì)算方法所獲取的簡(jiǎn)圖，通過(guò)這一方式，更好的維持建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)穩(wěn)定性。

2.3 構(gòu)件穩(wěn)定計(jì)算與結(jié)構(gòu)細(xì)部構(gòu)造維持一致

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還需要注意控制結(jié)構(gòu)細(xì)部構(gòu)造與構(gòu)件穩(wěn)定性計(jì)算之間的一致性，比如說(shuō)傳遞彎矩與不傳遞彎矩節(jié)點(diǎn)連接，使構(gòu)件與結(jié)構(gòu)細(xì)部構(gòu)造方面的穩(wěn)定性得到保證。因此，在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須要對(duì)細(xì)部構(gòu)造以及構(gòu)件穩(wěn)定計(jì)算關(guān)系有足夠重視度。

3 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要性分析

3.1 關(guān)系到整個(gè)建筑工程的質(zhì)量

建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接關(guān)系到整個(gè)建筑工程的建設(shè)質(zhì)量，所以，為了保證設(shè)計(jì)方案的合理性及可行性，在對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員不僅需要充分考慮各種設(shè)計(jì)要素，還需要對(duì)設(shè)計(jì)方式進(jìn)行合理的選擇，先對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行詳細(xì)的勘察，然后再根據(jù)工程的特點(diǎn)，來(lái)選擇合適的設(shè)計(jì)方法以及鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，從而為建筑工程建設(shè)質(zhì)量提供有效的保障。

3.2 關(guān)聯(lián)性比較大

鋼結(jié)構(gòu)本身具有著非常大的關(guān)聯(lián)性，所以，在開(kāi)展設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，不僅需要考慮鋼結(jié)構(gòu)本身的因素，還應(yīng)當(dāng)充分考慮其他各種相關(guān)因素，重視施工質(zhì)量以及構(gòu)件設(shè)計(jì)質(zhì)量，從而保障設(shè)計(jì)的合理性，防止因設(shè)計(jì)方案不合理而給工程帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患及質(zhì)量隱患。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員必須要對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范有一個(gè)充分的掌握，并嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)對(duì)構(gòu)件的受力特點(diǎn)進(jìn)行深入的分析，以此來(lái)保障構(gòu)件設(shè)計(jì)質(zhì)量。

4 建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.1 鋼結(jié)構(gòu)的選型

現(xiàn)有的建筑鋼結(jié)構(gòu)類(lèi)型主要有以下六種：排架、桁架、索膜、框架、網(wǎng)架網(wǎng)殼、輕鋼。選型工作需要針對(duì)工程的需求進(jìn)行選擇，不能盲目的定。比如，當(dāng)建筑物跨度大、荷載輕時(shí)則需要考慮選擇網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。建筑物抗震條件要求較高時(shí)則需要選擇巨型SRC柱以及鋼筋混凝土混合結(jié)構(gòu)。并且要根據(jù)季節(jié)和施工地點(diǎn)的氣候來(lái)選擇鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，從而確保設(shè)計(jì)的方案能夠有足夠的的承載力，跨度大的就要考慮拉張麗的影響及支撐物的性能，冬季雪較多的地方則需要考慮建筑物冬季承載的雪壓力。此外，鋼結(jié)構(gòu)選型過(guò)程中，還要對(duì)受力路線(xiàn)的清晰性進(jìn)行結(jié)合，使受力分布均勻得以保證。

4.2 對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造進(jìn)行抗震分析

鋼結(jié)構(gòu)的撓度變形也會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生重要影響，變形過(guò)大則會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，所以必須嚴(yán)格的控制好各類(lèi)鋼結(jié)構(gòu)的撓度變形問(wèn)題。對(duì)梁柱剛性連接的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，抗震規(guī)范草案作了多項(xiàng)修改。一是綜合參考 94年諾斯里奇地展和 95年阪神地震后，兩國(guó)對(duì)節(jié)點(diǎn)抗震性能的改進(jìn)措施，結(jié)合我國(guó)情況對(duì)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造進(jìn)行了修改(圖1)。二是增加了通過(guò)小懸臂與梁拼接的構(gòu)造圖，供設(shè)計(jì)時(shí)參考。三是在 8度 3、4類(lèi)場(chǎng)地及以上時(shí)規(guī)定采用骨形連接(圖2)。

圖1 我國(guó)采用的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造

圖2 骨形連接

4.3 保證結(jié)構(gòu)布置合理性

（1）結(jié)構(gòu)布置合理性同樣十分重要，屬于建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一項(xiàng)關(guān)鍵設(shè)計(jì)內(nèi)容。設(shè)計(jì)人員在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中需要與建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和整體設(shè)計(jì)等有機(jī)結(jié)合，同時(shí)對(duì)工程使用需求有充分全面分析考慮，尤其重視結(jié)構(gòu)布置方式，利用合理的結(jié)構(gòu)布置更好的實(shí)現(xiàn)整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目標(biāo)。在結(jié)構(gòu)布置合理性方面，還需要對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程進(jìn)行優(yōu)化，以此為基礎(chǔ)，對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化和完善，更好的保證建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)穩(wěn)定性。

（2）在具體設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)布置與建筑使用功能之間往往會(huì)存在有一定的沖突，需要針對(duì)有沖突位置適當(dāng)調(diào)整，在滿(mǎn)足建筑使用功能情況下提高結(jié)構(gòu)布置合理性。在梁、柱截面初選方面需要對(duì)構(gòu)造要求有充分考慮，不能一味追求控制含鋼量而盲目減小梁柱截面尺寸，或者采取寬度變窄、厚度變薄等措施。結(jié)構(gòu)分析時(shí)需要對(duì)結(jié)構(gòu)在地震、風(fēng)荷載等作用下的自振周期、層間位移等有充分考慮，設(shè)計(jì)中往往會(huì)自振周期沒(méi)有充分考慮，即使結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移以及層間位移滿(mǎn)足要求，但是如果自振周期過(guò)長(zhǎng)，同樣會(huì)給建筑抗震帶來(lái)不利影響。

4.4 提高節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)科學(xué)性

建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中為了取得理想的設(shè)計(jì)效果，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析過(guò)程中還需要提高節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)科學(xué)性。一方面要求設(shè)計(jì)人員與建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)各項(xiàng)影響因素相結(jié)合，對(duì)此展開(kāi)綜合性分析研究，同時(shí)制定科學(xué)合理的建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，保證建筑鋼結(jié)構(gòu)施工更好的滿(mǎn)足建筑工程項(xiàng)目施工建設(shè)要求。另一方面，通過(guò)提高節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)科學(xué)性，能夠保證所設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足建筑工程項(xiàng)目建設(shè)要求，取得理想的建設(shè)效果。

5 結(jié)束語(yǔ)：

總之，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷加快，城市化進(jìn)程速度也在逐年上升，建筑工程數(shù)量逐漸增多，且規(guī)模也越來(lái)越大，而建筑工程建設(shè)過(guò)程中，鋼結(jié)構(gòu)憑借著自身的高強(qiáng)度以及抗震性能強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，得到了非常廣泛的應(yīng)用。為了保證鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用效果，使建筑工程整體質(zhì)量得到有效的提高，必須要加強(qiáng)對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的重視，對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行深入的分析，然后再根據(jù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，來(lái)選擇最合適的鋼結(jié)構(gòu)材料、焊縫處理方法以及鋼結(jié)構(gòu)布局方法。此外，還需要充分考慮其他各種因素的影響，并結(jié)合工程的實(shí)際情況，采取相應(yīng)的防范措施，盡可能的減少不利因素給建筑鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用效果帶來(lái)影響，進(jìn)而保障建筑鋼結(jié)構(gòu)整體施工質(zhì)量，使鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中得到更加廣泛的應(yīng)用。