建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問題論述

劉虎堂

中聯(lián)西北工程設(shè)計(jì)研究院有限公司 陜西 西安 710077

正文：

前言：當(dāng)前很多建筑都對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)青睞度有加，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用不僅推動建筑工程質(zhì)量得以提升，也讓建筑施工進(jìn)度得以有效把控。但是，就當(dāng)前建筑施工情況來看，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問題依然存在，這些問題不解決極容易造成建筑工程質(zhì)量影響。也正是因?yàn)椋剿鹘ㄖ摻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中問題解決策略就顯得極為重要。

一、建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問題

1.鋼 材防腐設(shè)計(jì)不足

建筑鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與抗震性比較突出，但是其所發(fā)揮的性能是以自身質(zhì)量為基礎(chǔ)的。在大多數(shù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，普遍存在著鋼材因?yàn)楦g問題而對穩(wěn)固性造成影響的現(xiàn)象。一般來說，建筑鋼結(jié)構(gòu)不會應(yīng)用于存在大量腐蝕性物或介質(zhì)的環(huán)境之中。雨雪風(fēng)霜天氣也容易侵蝕建筑鋼結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致生銹腐蝕問題的產(chǎn)生，明顯降低建筑鋼結(jié)構(gòu)承載力，并對建筑整體美觀性造成影響。

2.結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)穩(wěn)定性差

由于建筑鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性比較突出，這讓其成為建筑工程的首選結(jié)構(gòu)，并在推進(jìn)設(shè)計(jì)穩(wěn)定性方面發(fā)揮作用。但是，從施工整體情況來看，一些因素依然會對建筑鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成影響。

（1）在對大跨度鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，通常設(shè)計(jì)師都會集中考量整體以及局部的穩(wěn)定性，并對穩(wěn)定安全系數(shù)進(jìn)行獲取。但是在這個過程中，對整體與局部穩(wěn)定之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性考慮不足，不利于設(shè)計(jì)工作的更好開展。

（2）極限應(yīng)力、材料彈性模量、切變模量等物理與幾何參數(shù)存在著不確定性，會對鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成影響，加上整體穩(wěn)定性也會受到構(gòu)件長寬比、受力狀態(tài)等方面的影響，容易造成鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)穩(wěn)定性偏弱。

（3）為了確保建筑鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性符合要求，在開始施工工作之前，設(shè)計(jì)師會對相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行建構(gòu)，以此來改進(jìn)不合理之處。但是設(shè)計(jì)師的前提假設(shè)可能存在一些疏漏之處，加之當(dāng)前有關(guān)理論知識還不夠成熟等原因，極易使數(shù)字模型存在不確定性。

3.設(shè) 計(jì)方案合理不夠

建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同樣需要獲得資金的支持，需要對多種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對比選擇，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與建筑要求的相符合，實(shí)現(xiàn)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)深度的發(fā)展。但是依照當(dāng)前情況來看，對于建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所投入的資金并不充足，很多時候所進(jìn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑本身所想要達(dá)到的目標(biāo)并不相符，由此容易引發(fā)一系列問題產(chǎn)生。而且，很多時候設(shè)計(jì)人員僅僅出具一套設(shè)計(jì)方案，一旦設(shè)計(jì)方案不滿足施工需要，則并沒有進(jìn)行改良的余地，甚至可能需要重新進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這都給鋼結(jié)構(gòu)施工造成影響和隱患，明顯降低方案的科學(xué)性與合理性，對建筑工程施工造成嚴(yán)重影響。

二、建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化路徑

1.做 好鋼材防腐設(shè)計(jì)

（1）在對建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，首先應(yīng)當(dāng)對其防腐問題進(jìn)行認(rèn)真考慮。現(xiàn)階段所運(yùn)行的諸多防腐措施中，最為直接有效地就是在鋼材表面位置處進(jìn)行防腐涂料涂刷。這就需要設(shè)計(jì)人員依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際要求，來對最為適合的防腐涂料進(jìn)行選擇并應(yīng)用。與此同時，在涂抹涂料的過程中，有關(guān)監(jiān)管人員應(yīng)當(dāng)對施工人員的操作行為進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)范，確保其操作行為的科學(xué)性與合理性。

（2）大部分鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件都屬于工廠預(yù)制，這就需要在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件出廠之前，根據(jù)相關(guān)要求與規(guī)定，要求生產(chǎn)廠家針對所有鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行基礎(chǔ)性的防腐處理，換而言之，就是對必要的防銹底漆進(jìn)行涂刷。倘若還想繼續(xù)加強(qiáng)鋼材的防腐蝕能力，可以將鋼結(jié)構(gòu)材料作為著手點(diǎn)，其主材應(yīng)當(dāng)選擇并應(yīng)用耐候鋼材，并且通過熱浸鍍鋅技術(shù)對其進(jìn)行處理，進(jìn)而促進(jìn)鋼材表面位置鍍層的生成，確保保護(hù)鋼材這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，有效避免生銹腐蝕問題的產(chǎn)生。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)自身防腐性能的提高，在必要的情況下，還可以運(yùn)用有機(jī)涂料配套技術(shù)與陰極保護(hù)技術(shù)進(jìn)行防腐。

2.實(shí) 現(xiàn)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計(jì)

為了使穩(wěn)定性設(shè)計(jì)方面的問題得到解決，具體可以從以下幾個方面著手：

（1）關(guān)于建筑鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性理論研究方面，有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)不斷增加資金投入，并對相關(guān)工作的開展給予大力支持，大力開展新型鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)理論的研發(fā)工作，保證鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較高的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)性能的突出與發(fā)展。鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的提升需要保證理論工作的更好開展，使理論研究的科學(xué)性、合理性與嚴(yán)謹(jǐn)性得到保障，并在實(shí)踐活動中予以更好應(yīng)用，從理論與實(shí)踐相結(jié)合的角度實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的良好效果展現(xiàn)。

（2）注重對設(shè)計(jì)人員的綜合素質(zhì)進(jìn)行提升。在開展建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的過程中，所需要開展的計(jì)算工作較多。由于計(jì)算工作繁瑣復(fù)雜，一些設(shè)計(jì)人員經(jīng)常會簡化設(shè)計(jì)過程，致使最終結(jié)果與具體情況存在著很大差別，施工簡圖與結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖存在一定出入，嚴(yán)重影響建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性。因此，為了確保建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性符合要求，有關(guān)機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)能力與綜合素質(zhì)，讓設(shè)計(jì)人員通過更為專業(yè)的計(jì)算和設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果的更好呈現(xiàn)。

3合 理優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

設(shè)計(jì)方案是工作開展的重要基礎(chǔ)，也是鋼結(jié)構(gòu)工作推進(jìn)的重要力量。尤其在部分復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)運(yùn)用更是重中之重，為了確保施工質(zhì)量，對設(shè)計(jì)工作精確度所提出的要求比較嚴(yán)格。這就要求工程負(fù)責(zé)人對設(shè)計(jì)方案嚴(yán)格把關(guān)，對其設(shè)計(jì)進(jìn)行嚴(yán)格審查，使建筑工程施工質(zhì)量得到保障。只有實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)深度的提升，才能使建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性得到保障，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的高效提升。

結(jié)語：

伴隨著我國社會和經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)的發(fā)展與進(jìn)步，建筑鋼結(jié)構(gòu)也進(jìn)入迅速發(fā)展階段。做好鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工才能從根本上推動我國建筑行業(yè)的進(jìn)步，才能讓我國建筑行業(yè)在國際發(fā)展環(huán)境中得以占據(jù)優(yōu)勢地位。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)依據(jù)具體情況對最為適宜的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行選用，使設(shè)計(jì)工作的科學(xué)性、合理性與安全性得到保障，通過設(shè)計(jì)人員專業(yè)能力的提升實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)理念的發(fā)展，通過防腐設(shè)計(jì)的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)使用壽命的延長。相關(guān)工作人員需要對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)予以高度關(guān)注，讓鋼結(jié)構(gòu)在推動建筑行業(yè)發(fā)展中發(fā)揮重要作用。