鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)施工環(huán)節(jié)中的優(yōu)化思考

■路慧軍 ■山西太鋼工程技術(shù)有限公司，山西 太原 030009

隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)用在工業(yè)建筑中已經(jīng)成為一種趨勢(shì)，這是因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)有著一些其他建材不具備的特點(diǎn)。雖說在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)過程中對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了應(yīng)用，但是其興起的時(shí)間并不是太久，應(yīng)用的范圍也不算廣。

1 分析鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用

實(shí)際工程操作中，鋼結(jié)構(gòu)憑借自身特點(diǎn)獲得了社會(huì)各界的認(rèn)同。鋼結(jié)構(gòu)之所以在建筑行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，是因?yàn)槠漭^快的施工速度。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的有效應(yīng)用，進(jìn)一步促進(jìn)了大批量的生產(chǎn)，這些又促進(jìn)了鋼結(jié)構(gòu)施工的便利性。保證鋼結(jié)構(gòu)施工環(huán)節(jié)的優(yōu)化，無形中實(shí)現(xiàn)了施工周期的有效縮短，達(dá)到幫助縮短工期實(shí)現(xiàn)節(jié)約成本的目的;和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)的自重很輕，有利于優(yōu)化建筑物自身重量;同樣相比于其他建筑結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)的適應(yīng)性更加強(qiáng)大，適合應(yīng)用在那些地基承載力較弱和地震強(qiáng)度較高的地區(qū)。

鋼結(jié)構(gòu)的合理利用可以有效提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，和傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)更加環(huán)保。就這點(diǎn)來說，鋼結(jié)構(gòu)更加符合國(guó)家節(jié)能減排的號(hào)召，滿足建筑對(duì)節(jié)能環(huán)保材料的需求。鋼結(jié)構(gòu)本身就是由鋼材構(gòu)成的，建筑對(duì)高強(qiáng)度和高效能材料的需求也因此得到滿足，具有很大的循環(huán)利用價(jià)值;在工程施工過程中，為了保證不出現(xiàn)其他問題，就需要在設(shè)計(jì)階段對(duì)圖紙和計(jì)算不斷優(yōu)化，在保證圖紙質(zhì)量的前提下，確保施工順利進(jìn)行;設(shè)計(jì)過程應(yīng)該經(jīng)濟(jì)合理，可以滿足建筑抗震和防火要求;和施工工藝以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)緊密配合，促使鋼結(jié)構(gòu)施工過程不斷優(yōu)化，在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上滿足施工過程中的各種要求。

1．1 工業(yè)建筑中常規(guī)鋼結(jié)構(gòu)的作用

在工業(yè)建筑中，鋼結(jié)構(gòu)的常規(guī)應(yīng)用由來已久，我國(guó)多數(shù)工業(yè)廠房均采用的是常規(guī)鋼結(jié)構(gòu)人字梁以及工字梁，這些常規(guī)鋼結(jié)構(gòu)已成為工業(yè)早期時(shí)代的主要象征。而這些特征構(gòu)成了我國(guó)的吊車梁式系統(tǒng)以及常規(guī)鋼屋架系統(tǒng)。由于民用建筑、商用建筑以及工業(yè)建筑各有不同，在進(jìn)行工業(yè)建筑時(shí)要求建筑結(jié)構(gòu)能夠?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)以及施工提供最好的跨度及空間。而傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能完全滿足現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)在跨度以及空間上的相關(guān)需求，從而鑒于此基礎(chǔ)上的鋼屋架系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，屋架系統(tǒng)主要由屋架、系桿以及支撐組成。同時(shí)吊車梁系統(tǒng)作為工業(yè)廠房的重要部分，多數(shù)廠房中均設(shè)有吊車，主要由車檔、吊車梁、軌道、制動(dòng)結(jié)構(gòu)及連接件等構(gòu)成。

在傳統(tǒng)鋼筋砼結(jié)構(gòu)不能夠滿足新時(shí)代工業(yè)建筑在相應(yīng)功能及跨度上需求時(shí)多采用鋼結(jié)構(gòu)。如(1)材料堆場(chǎng)、大型倉(cāng)庫(kù)以及飛機(jī)裝配車間等多采用鋼結(jié)構(gòu)體系，這些鋼結(jié)構(gòu)體系多為網(wǎng)架、拱架、門式剛架以及懸索等;(2)建筑物受到動(dòng)力荷載影響時(shí)，多采用鋼結(jié)構(gòu)體系;(3)碳素廠高樓部碳素振動(dòng)成型機(jī)對(duì)相應(yīng)結(jié)構(gòu)的耐疲勞程度和強(qiáng)度要求均較高時(shí)，多采用鋼結(jié)構(gòu)體系;(4)在高烈度區(qū)，鋼筋砼結(jié)構(gòu)早已超出了現(xiàn)行工業(yè)行業(yè)的規(guī)范以及規(guī)定，應(yīng)采用鋼結(jié)構(gòu)以滿足其新的需要;(5)原有廠房需改建或擴(kuò)建時(shí)，多采用鋼結(jié)構(gòu)。綜上即可知，鋼結(jié)構(gòu)在現(xiàn)今工業(yè)建筑中有著十分重要的作用，且應(yīng)用廣泛。

1．2 工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中的應(yīng)用方向

在工業(yè)建筑中，相關(guān)人員應(yīng)該根據(jù)規(guī)定的生產(chǎn)流程來為工藝服務(wù)。在這個(gè)過程中，工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)的形式、材料與空間等多個(gè)方面都有特殊的標(biāo)準(zhǔn)。由于建筑體量比較大，要求相關(guān)人員應(yīng)該注重把握好尺度，熟練掌握新材料技術(shù)。因此，工業(yè)建筑與普通建筑相比，具有一定的特殊性。在工業(yè)建筑中，一些比較簡(jiǎn)單的建材會(huì)被新建材取代，落后的施工工藝會(huì)被淘汰。如今在工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)方面，包括鋼纜、構(gòu)件和型材等方面的建材類型越來越豐富。另外，高性能施工涂料的應(yīng)用有效地解決了工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)中存在的防火、防腐、防污染以及隔熱等多個(gè)方面的問題。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的日益進(jìn)步，涌出了很多新的設(shè)備、工藝與材料，有利于迎合工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的更高要求，落后的原有工業(yè)建筑體系應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的完善。

2 鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑中存在的問題

目前，人們對(duì)工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)在建筑方面的相關(guān)認(rèn)識(shí)還不夠全面。傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)一直影響著人們的建筑觀念，直到現(xiàn)在也還沒有徹底轉(zhuǎn)變。工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)體系還不夠完善，其具有一定的復(fù)雜性以及綜合性，涉及到多種配套體系，比如屋面、墻體、防腐、隔熱和保溫等多個(gè)方面的配套材料。而國(guó)內(nèi)的工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，其技術(shù)水平與設(shè)計(jì)理念相對(duì)落后，專業(yè)人才的培養(yǎng)、新產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)備的制作與安裝水平、鋼材質(zhì)量等多個(gè)方面都沒有得到很明顯的提升。從事工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、制作、安裝以及監(jiān)理等領(lǐng)域的相關(guān)工作人員依舊沒有掌握好新知識(shí)，沒有徹底轉(zhuǎn)變新理念，沒有充分挖掘新材料，對(duì)新的施工方法也缺乏足夠的掌握力度。

3 優(yōu)化工業(yè)建筑施工過程中的鋼結(jié)構(gòu)

在實(shí)際工作中，為了有效地提高工業(yè)建筑中鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。首先需要我們確保腳螺栓的穩(wěn)定與堅(jiān)固，保證在腳螺栓使用過程中控制得當(dāng)，且可以保證鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用合理有效。對(duì)腳螺栓的安裝與埋設(shè)，需要重視其精度問題，以保證其他環(huán)節(jié)的有序穩(wěn)定運(yùn)行。其次，要在地腳螺栓的安裝中，注意鋼柱的準(zhǔn)備，有效地協(xié)調(diào)平面控制網(wǎng)全系統(tǒng)的每個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)而更好地保證螺栓的安裝精度，使鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性增加。第三，要注意順利彈出柱腳底板十字線、地腳螺栓的中心線，并將柱腳剪力孔做好積極的清理工作，在鋼柱就位后，要將標(biāo)高調(diào)整好，并堅(jiān)固螺母。第四，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的施工需要注意梁柱安裝，并控制梁柱之間的柱間支撐精度，使空間單元的穩(wěn)定性提高，以保證其他安裝工作有效進(jìn)行。第五，要注意合理有效地應(yīng)用墊板，確保墊板定位線精準(zhǔn)，以對(duì)后續(xù)鋼結(jié)構(gòu)施工整體運(yùn)作起到優(yōu)化的作用。

此外，在安裝結(jié)構(gòu)構(gòu)件中，要健全構(gòu)件儲(chǔ)備，并能夠充分地利用構(gòu)件設(shè)備，更好地滿足實(shí)際鋼結(jié)構(gòu)工作需要。堆放要合理規(guī)范，管理科學(xué)。每個(gè)存放場(chǎng)地均要有專人管理，根據(jù)供貨需要攜帶清單取貨，適時(shí)清點(diǎn)。

4 結(jié)束語

要提升鋼結(jié)構(gòu)的綜合應(yīng)用效益(在工業(yè)建筑方面)，離不開鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)計(jì)過程和施工過程的優(yōu)化，也需要我們按照實(shí)際的情況，合理應(yīng)用相關(guān)措施，盡力做到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行合理化。鋼結(jié)構(gòu)兼有高強(qiáng)度、工業(yè)化程度高(生產(chǎn)制作方面)、施工過程速度快等優(yōu)勢(shì)，因此在工業(yè)建筑中迅速得到較為廣泛的應(yīng)用。盡管鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展還存在很多制約因素(指在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中)，但會(huì)隨著人們不斷提高對(duì)鋼結(jié)構(gòu)和相關(guān)技術(shù)的認(rèn)識(shí)，不斷完善相應(yīng)的配套材料，使鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑中取得更好的發(fā)展。

［1］高山．淺析工業(yè)建筑中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法［J］．大科技，科技天地．2011(23)．

［2］邱章．關(guān)于輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑設(shè)計(jì)問題研究［J］．中華民居，2011(09)．

［3］趙霄，袁文興，戴冠民．大跨度鋼結(jié)構(gòu)在重荷載工業(yè)建筑中的應(yīng)用［J］．山西建筑，2011(33)．