張春明

摘 要：隨著社會(huì)的飛速發(fā)展，建筑工程的發(fā)展也突飛猛進(jìn)。鋼結(jié)構(gòu)雖然在建筑中得到了廣泛的應(yīng)用，但是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中卻出現(xiàn)了很多問題：①鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量不高，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)相對(duì)繁重，而且相關(guān)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)費(fèi)用較高，在一定程度上增加了鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難度，而且設(shè)計(jì)市場(chǎng)沒有相關(guān)法律的約束和監(jiān)督，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量不高；②設(shè)計(jì)人員盲目模仿外國(guó)設(shè)計(jì)方案，受種種因素的影響，外國(guó)的設(shè)計(jì)方案并不完全適用，但是設(shè)計(jì)人員卻盲目照搬外國(guó)的設(shè)計(jì)方案；③鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案缺乏深度，承接單位和設(shè)計(jì)單位的分包，在很大程度上降低了設(shè)計(jì)的深度，甚至有些設(shè)計(jì)方案不能滿足原設(shè)計(jì)的要求。這些問題嚴(yán)重制約了鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；存在的問題；分析

1 引言

鋼結(jié)構(gòu)新型建筑方式的施工與設(shè)計(jì)，是在我國(guó)目前建筑施工技術(shù)的應(yīng)用水平不斷優(yōu)化和提升的前提下，產(chǎn)生并發(fā)展的一種全新的建筑技術(shù)應(yīng)用手段。憑借鋼結(jié)構(gòu)新型施工技術(shù)固有的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，其在各類建筑施工工程之中的應(yīng)用頻率逐年加快。但在實(shí)際的實(shí)踐施工過程中，由于受到實(shí)際施工任務(wù)沉重以及技術(shù)人員自身設(shè)計(jì)水平的限制，新型鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)方案的實(shí)施，仍舊存在大量亟待解決的實(shí)際問題。

2 鋼結(jié)構(gòu)的主要概述

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了建筑業(yè)的快速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用越來越多。鋼結(jié)構(gòu)是利用一系列方法加工形成的鋼型，例如利用鋼板進(jìn)行焊接熱軋等方法使其成為鋼型。鋼結(jié)構(gòu)有兩種不同的類型，其中一種是輕鋼結(jié)構(gòu)，另外一種是重鋼結(jié)構(gòu)。在跨度較小的建筑結(jié)構(gòu)中一般使用的是輕鋼結(jié)構(gòu)，主要原因在于輕鋼結(jié)構(gòu)的占用面積相對(duì)較小，還有就是輕鋼結(jié)構(gòu)的自重比較輕。應(yīng)用領(lǐng)域主要是貨場(chǎng)、倉(cāng)庫(kù)和體育館等。在跨度較大的建筑結(jié)構(gòu)中使用的鋼結(jié)構(gòu)是重鋼結(jié)構(gòu)。對(duì)于鋼筋混泥土而言，無論是重鋼結(jié)構(gòu)還是輕鋼結(jié)構(gòu)，在施工條件一樣的情況下，鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)往往比鋼結(jié)構(gòu)重幾倍。這就使得鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)眾多領(lǐng)域的應(yīng)用取代了鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)，雖然其應(yīng)用比較廣泛，但是在施工過程中仍然出現(xiàn)了較多的問題。

3 鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題

3.1 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量較差

鋼結(jié)構(gòu)的整個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)較為繁瑣，需要綜合考慮到多方面的因素。設(shè)計(jì)時(shí)需要大量費(fèi)用，這在一定程度上為鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)帶來了阻礙。與此同時(shí)，部分建筑企業(yè)缺乏經(jīng)驗(yàn)，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑采用分包的形式進(jìn)行，一旦分包單位出現(xiàn)設(shè)計(jì)上的問題，就會(huì)給整個(gè)設(shè)計(jì)質(zhì)量帶來一定的影響，更為嚴(yán)重的情況還會(huì)出現(xiàn)安全問題。另外，當(dāng)前并沒有對(duì)建筑設(shè)計(jì)市場(chǎng)上制定相關(guān)的法律法規(guī)，也沒有有效的的監(jiān)督機(jī)制，最終導(dǎo)致建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量較差。

3.2 設(shè)計(jì)人員專業(yè)素質(zhì)有待提升

我國(guó)在鋼結(jié)構(gòu)建筑中取得了較為明顯的成就，但是我國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)起步較晚，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很多不足之處，其中最重要的一方面就是鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計(jì)人員的素質(zhì)和經(jīng)驗(yàn)還有待提升。具體體現(xiàn)在專業(yè)知識(shí)不全面、團(tuán)隊(duì)合作經(jīng)驗(yàn)欠缺、知識(shí)體系并不完備，這些都會(huì)在鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)中導(dǎo)致問題的出現(xiàn)。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對(duì)于現(xiàn)階段我國(guó)和世界上主要鋼材的基本性能都不清楚，這為鋼結(jié)構(gòu)建筑的質(zhì)量埋下了安全隱患。

3.3 缺乏設(shè)計(jì)深度

由于承接單位將設(shè)計(jì)項(xiàng)目分包給設(shè)計(jì)單位，而這些設(shè)計(jì)單位缺乏相應(yīng)的設(shè)計(jì)資質(zhì)，使得鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案缺乏深度，更加嚴(yán)重點(diǎn)的是設(shè)計(jì)的方案不能滿足設(shè)計(jì)要求，比如鋼結(jié)構(gòu)柱腳的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。一般柱腳設(shè)計(jì)的主要類型有三種，分別是外露式、外包式、埋入式，在民宅建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中柱腳設(shè)計(jì)通常運(yùn)用外露式，因此當(dāng)?shù)匕灏l(fā)生變形時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)就會(huì)變形，因此在設(shè)計(jì)人員進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，必須注意該注意的問題。

4 鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題的優(yōu)化措施

4.1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特征

建筑施工中對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用有助于整體建筑質(zhì)量的保障，尤其是在當(dāng)前的城鎮(zhèn)化建設(shè)中，必須要能夠重視施工中的每個(gè)環(huán)節(jié)，將整體建筑行業(yè)的施工水平得以提升。鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)在建筑施工中的應(yīng)用有著諸多的優(yōu)勢(shì)，從鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思想層面來說，其與混凝土以及磚石結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著很大差距，鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要是對(duì)柔性設(shè)計(jì)思想的體現(xiàn)，是體現(xiàn)設(shè)計(jì)者的創(chuàng)意，所以鋼結(jié)構(gòu)是允許有一點(diǎn)變形存在的，這也是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要特色體現(xiàn)。再者，建筑結(jié)構(gòu)中的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)載荷的反應(yīng)較為敏感，所以這就需要在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)材料的選擇要重視，選取高強(qiáng)度以及質(zhì)量輕的，對(duì)建筑質(zhì)量要能最大化的減輕。還要能夠?qū)︿摻Y(jié)構(gòu)建筑的荷重加以嚴(yán)格控制。從建筑施工的材料強(qiáng)度對(duì)比下，鋼結(jié)構(gòu)自然是要比混凝土的強(qiáng)度大，鋼結(jié)構(gòu)在承受同荷載構(gòu)件的截面也要小很多。在成本的節(jié)約層面來說鋼結(jié)構(gòu)價(jià)格要貴一些。

4.2 鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)提升措施

首先，需要明確整體與局部穩(wěn)定性之間的聯(lián)系，為了提升鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性，必須要對(duì)兩者之間的聯(lián)系引起強(qiáng)烈的重視。簡(jiǎn)單地根據(jù)以前的經(jīng)驗(yàn)對(duì)安全系數(shù)進(jìn)行了確定，這樣的相關(guān)問題在分析中可能會(huì)導(dǎo)致較大誤差，從而影響精度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不能滿足穩(wěn)定性要求，因此兩者之間的距離應(yīng)給予充分重視；其次，需要避免由于不確定性因素而導(dǎo)致失穩(wěn)現(xiàn)象。在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)諸多的不確定因素。面對(duì)這種情況，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)力學(xué)以及其他性能進(jìn)行仔細(xì)分析，防止不確定因素的出現(xiàn)。經(jīng)過多次試驗(yàn)之后，選取科學(xué)有效程序，從而滿足設(shè)計(jì)相關(guān)要求。

4.3 提高鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)深度

在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，需要對(duì)設(shè)計(jì)資料是否滿足設(shè)計(jì)要求進(jìn)行判斷。通常情況下，鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要應(yīng)用于多層次、體型復(fù)雜和跨度較大的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，還用于大幅振動(dòng)和高溫密的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)需要秉持精益求精的態(tài)度，才能更好的提高建筑工程的施工質(zhì)量。作為建筑設(shè)計(jì)的工程師，需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案嚴(yán)格進(jìn)行審查，做好建筑把關(guān)工作，才能確保建筑施工的順利進(jìn)行，才能夠保證施工時(shí)間在預(yù)定的期限內(nèi)。只有這樣才會(huì)使得建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量進(jìn)一步提高，確保建筑設(shè)計(jì)科學(xué)性的有效發(fā)揮，提高設(shè)計(jì)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。鋼結(jié)構(gòu)的防腐設(shè)計(jì)是其深度設(shè)計(jì)的一部分，鋼結(jié)構(gòu)在空氣中不能長(zhǎng)久的暴露，長(zhǎng)時(shí)間預(yù)留在空氣中就會(huì)導(dǎo)致鋼材出現(xiàn)腐蝕，被腐蝕的鋼結(jié)構(gòu)用于建筑結(jié)構(gòu)中會(huì)使得構(gòu)件截面逐漸縮小，出現(xiàn)嚴(yán)重的建筑質(zhì)量問題。因此設(shè)計(jì)人員應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況，針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)腐蝕問題想出最好的解決對(duì)策，實(shí)施最佳的設(shè)計(jì)方案來提高建筑的安全性。

4.4 穩(wěn)定性設(shè)計(jì)

首先，需要加強(qiáng)局部和整體的穩(wěn)定性之間的聯(lián)系，為了能夠?qū)摻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性進(jìn)行提升，就需要加強(qiáng)兩者之間的相關(guān)聯(lián)系，只是按照之前的施工經(jīng)驗(yàn)對(duì)安全系數(shù)進(jìn)行確認(rèn)，這樣就會(huì)使得在實(shí)際的問題分析中產(chǎn)生很大的誤差，以致于對(duì)精度產(chǎn)生影響，很難有效的滿足穩(wěn)定性要求，所以兩者間的距離需要加強(qiáng)重視。對(duì)于這種情況，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員需要加強(qiáng)力學(xué)以及性能的分析，在一定意義上避免產(chǎn)生這種問題。在對(duì)其多次試驗(yàn)后采用科學(xué)有效的方式來滿足設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，由于世界經(jīng)濟(jì)水平的提高，推動(dòng)了建筑行業(yè)的發(fā)展，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用越來越廣泛，但是卻存在很多問題。本文主要對(duì)這些問題進(jìn)行論述，并對(duì)這些問題進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的有效解決途徑，主要有增強(qiáng)設(shè)計(jì)管理、培養(yǎng)高水平的專業(yè)人員、提高鋼結(jié)構(gòu)的抗震性設(shè)計(jì)水平，為解決我國(guó)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題提供幾點(diǎn)參考。

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