鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題及解決措施分析

■張 瑋 ■江西新鋼設(shè)計院，江西 新余 338001

結(jié)構(gòu)設(shè)計是結(jié)構(gòu)語言的表達，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的結(jié)構(gòu)設(shè)計和建筑設(shè)計往往是相輔相成的，無論是任何一方出現(xiàn)錯誤都會影響到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體效果。所以設(shè)計人員在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時要認識到建筑設(shè)計的重要性，充分考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計中出現(xiàn)的一系列問題，從而制定有效的解決措施來保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體效果。

1 鋼結(jié)構(gòu)概述及其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題

1.1 鋼結(jié)構(gòu)的主要概述

經(jīng)濟的發(fā)展帶動了建筑業(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、倉庫和體育館等。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。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中存在的問題

1.2.1 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中往往會出現(xiàn)較多的質(zhì)量問題

鋼結(jié)構(gòu)部門在專業(yè)綜合項目設(shè)計中任務(wù)比較繁重，并且設(shè)計費用相對較高，在人力的花費上較大，受到各種因素的影響使得鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計較為困難。一些設(shè)計院對于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計不愿接受。甚至有些設(shè)計單位會將鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計承包出去，而承接單位在設(shè)計方面缺少經(jīng)驗，外加其設(shè)計資質(zhì)不夠，導(dǎo)致建筑行業(yè)設(shè)計市場出現(xiàn)一片混亂，嚴重影響到鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量。此外，在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中我國建筑行業(yè)沒有準確的監(jiān)督機制和法律機制對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計工作進行規(guī)范，導(dǎo)致事故頻頻出現(xiàn)。

1.2.2 鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案存在問題

由于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計在資金上存在問題，往往由承接單位和設(shè)計單位分包進行設(shè)計，這在很大程度上降低了鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的深度。在有些設(shè)計方面不能滿足原來設(shè)計的要求，存在錯誤的柱腳設(shè)計問題。柱腳設(shè)計的類型有三種，分別是埋入式設(shè)計、外包式設(shè)計和外露式設(shè)計，其中在民宅設(shè)計中使用的設(shè)計類型是外露式設(shè)計。柱腳的剛度一般由底板的彈性和塑性變形進行決定，設(shè)計中如果底板出現(xiàn)變形就會導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)的變形，設(shè)計人員沒有對這些問題充分考慮或者是不進行內(nèi)力分析時就會使得柱腳節(jié)點受到破壞，建筑物的結(jié)構(gòu)就會被損壞。

1.2.3 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的素質(zhì)有待提高

在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計工程中，設(shè)計人員的技術(shù)水平參差不齊，一些現(xiàn)場施工人員專業(yè)素質(zhì)有待提高，與民用建筑鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展相比有著較大的差距。由于缺乏專業(yè)的知識支撐，導(dǎo)致從業(yè)人員不能更好的適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展。沒有掌握專業(yè)技術(shù)的非專業(yè)人員用于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計，對于結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題難以順利解決。技術(shù)人員需要努力學(xué)習(xí)才能掌握必要的專業(yè)技巧，因此，施工人員專業(yè)素質(zhì)有待提高。

2 提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要措施

2.1 加強設(shè)計中的監(jiān)督機制

由于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計存在特殊性，所以在進行設(shè)計之前需要對承包商和設(shè)計單位的設(shè)計資質(zhì)進行審查，檢查鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件質(zhì)量和相關(guān)單位對于鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)制作的能力，還要對施工安裝能力進行檢查。此外，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計有熱屬性，工程主管部門應(yīng)該加強管理嚴格進行審查，幫助建筑單位做好一切準備工作。對于房結(jié)構(gòu)的施工安裝能力和結(jié)構(gòu)件的制作能力進行監(jiān)督，保證承包企業(yè)嚴格按照工程建設(shè)的相關(guān)規(guī)定進行施工。只有確保設(shè)計安裝資質(zhì)符合規(guī)定才能使得鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計符合作業(yè)需求。

2.2 提高鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計深度

在進行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計之前，需要對設(shè)計資料是否滿足設(shè)計要求進行判斷。通常情況下，鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計主要應(yīng)用于多層次、體型復(fù)雜和跨度較大的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，還用于大幅振動和高溫密的設(shè)計中，設(shè)計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)計的工程師，需要對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案嚴格進行審查，做好建筑把關(guān)工作，才能確保建筑施工的順利進行，才能夠保證施工時間在預(yù)定的期限內(nèi)。只有這樣才會使得建筑設(shè)計質(zhì)量進一步提高，確保建筑設(shè)計科學(xué)性的有效發(fā)揮，提高設(shè)計的安全性和經(jīng)濟性。

鋼結(jié)構(gòu)的防腐設(shè)計是其深度設(shè)計的一部分，鋼結(jié)構(gòu)在空氣中不能長久的暴露，長時間預(yù)留在空氣中就會導(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)中會使得構(gòu)件截面逐漸縮小，出現(xiàn)嚴重的建筑質(zhì)量問題。因此設(shè)計人員應(yīng)該結(jié)合實際情況，針對鋼結(jié)構(gòu)腐蝕問題想出最好的解決對策，實施最佳的設(shè)計方案來提高建筑的安全性。

2.3 加強鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方案布置

鋼結(jié)構(gòu)有多個結(jié)構(gòu)形式，每個結(jié)構(gòu)形式都有自身的結(jié)構(gòu)特點，設(shè)計方案應(yīng)該綜合考慮到鋼結(jié)構(gòu)的形式特點。設(shè)計人員在設(shè)計過程中需要對建筑結(jié)構(gòu)周圍的環(huán)境狀況和實際情況進行客觀分析，確定最優(yōu)的設(shè)計方案。另外，在進行建筑圖紙編制中需要利用科學(xué)的設(shè)計方法進行圖紙設(shè)計，對圖紙的可操作性反復(fù)進行判斷，為了保證圖紙設(shè)計的準確性，需要組織專業(yè)的設(shè)計團隊和具有豐富經(jīng)驗的設(shè)計人員對圖紙反復(fù)進行判斷，確定圖紙的可操作性。

3 結(jié)束語

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)該選擇最佳的設(shè)計方案，才能確保設(shè)計的合理性。對于鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點的設(shè)計決定了工業(yè)建筑的安全性，所以節(jié)點設(shè)計的合理性需要充分考慮。此外，在建筑設(shè)計中，設(shè)計人員還需要不斷學(xué)習(xí)專業(yè)知識，提高自身的專業(yè)技能，為鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量的提高奠定堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

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