分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要作用

趙可暉

（延邊大學(xué)科學(xué)技術(shù)學(xué)院，吉林 延吉 133000）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對于建筑質(zhì)量的要求愈加提高，其中鋼結(jié)構(gòu)能夠保證建筑的穩(wěn)定性、使用壽命長等特點(diǎn)，所以工作人員應(yīng)加以研究。促進(jìn)建筑行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性

在工程建設(shè)當(dāng)中，設(shè)計(jì)工作是否落實(shí)到位直接決定著鋼結(jié)構(gòu)的最終質(zhì)量。設(shè)計(jì)指的是對結(jié)構(gòu)件的參數(shù)的計(jì)算、形狀尺寸的確定以及對最終結(jié)構(gòu)的組裝，作為房屋的重要承重構(gòu)件，其設(shè)計(jì)工作在建筑中占有很重要的地位。鋼材不會(huì)對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，屬于清潔型的建筑材料。設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的提升很大程度上是依靠鋼材的幾何特征。例如三角形，具有很好的穩(wěn)定性，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，可以經(jīng)常看到三角形的拼接形式。因此設(shè)計(jì)者需要將熟練掌握幾何特性，根據(jù)平面設(shè)計(jì)圖，能夠想象出相應(yīng)的立體結(jié)構(gòu)，這對后期的設(shè)計(jì)工作非常有幫助。設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)也不能出現(xiàn)任何差錯(cuò)，每一項(xiàng)參數(shù)都要查閱標(biāo)準(zhǔn)，并利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行精確計(jì)算。任意環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會(huì)對后期的施工造成影響，最終降低房屋的安全性能，甚至可能威脅到施工人員的人身安全。為保證建筑質(zhì)量，首先需要嚴(yán)格遵守各項(xiàng)設(shè)計(jì)規(guī)范，設(shè)計(jì)完成后要利用相關(guān)三維軟件進(jìn)行受力分析，對不符合要求的部位進(jìn)行修改。從上述內(nèi)容可看出，鋼結(jié)構(gòu)是房屋設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此必須重視其設(shè)計(jì)工作。

二、如何極強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（一）加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的適宜性

在設(shè)計(jì)建筑鋼結(jié)構(gòu)的過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該高度重視鋼結(jié)構(gòu)的適宜性，確保設(shè)計(jì)好的鋼結(jié)構(gòu)可以在施工現(xiàn)場進(jìn)行科學(xué)布置，并保證鋼結(jié)構(gòu)能夠滿足建筑物的實(shí)際需求。故此，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該在設(shè)計(jì)前期親自到施工現(xiàn)場進(jìn)行全面勘察，確保設(shè)計(jì)工作更加科學(xué)化、實(shí)用化。

（二）加強(qiáng)防火設(shè)計(jì)

建筑鋼材強(qiáng)度高、自重輕，但是耐火性較差，雖然鋼材本身并非易燃物品，但是具有導(dǎo)熱的性能，所以設(shè)計(jì)師需要注意加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的防火性能，主要有以下幾種方法：第一，截流法。通過截?cái)嗷蜃铚崃總鬏敚_(dá)到降溫的目的，一般運(yùn)用在鋼材表面設(shè)置一層保護(hù)材料的辦法，從而對鋼材起到保護(hù)作用。第二，疏導(dǎo)法。當(dāng)熱量傳到鋼材時(shí)，運(yùn)用充水冷卻保護(hù)法，依靠水的蒸發(fā)消耗熱量。例如，長豐縣車王村在鄉(xiāng)村建設(shè)項(xiàng)目中，率先推廣使用綠色鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑。在土地增減掛美麗鄉(xiāng)村建設(shè)項(xiàng)目中，率先推廣使用綠色鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑。住宅安全性能好，抗震、防臺(tái)風(fēng)、防火、防蟲蟻，房屋可進(jìn)行世代傳承，節(jié)約了時(shí)間和財(cái)富，也保持了歷史傳承。主要運(yùn)用用固體耐火的材料將鋼結(jié)構(gòu)整體徹底包起來。固體的耐火材料不但有不燃性，還有較大熱容量，將它用作耐火的保護(hù)層就能讓構(gòu)件升溫減緩，同時(shí)在鋼結(jié)構(gòu)上部布置自動(dòng)或手動(dòng)噴淋系統(tǒng)。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，啟動(dòng)噴淋系統(tǒng)，在鋼結(jié)構(gòu)表面形成一層連續(xù)的水膜，火焰蔓延到鋼結(jié)構(gòu)表面時(shí)，水分蒸發(fā)帶走熱量，延緩鋼結(jié)構(gòu)建筑達(dá)到其界限溫度。可以真正意義上減輕廣大農(nóng)民的負(fù)擔(dān)。

（三）提高鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)深度

在建筑工程施工之前，也就是進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，需要設(shè)計(jì)人員針對設(shè)計(jì)方案以及工程施工資料是否滿足建筑工程的施工要求為前提下進(jìn)行整體性的判斷。鋼結(jié)構(gòu)的整體在建筑工程施工中應(yīng)用的層次比較廣泛，跨度較大的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，既要保證質(zhì)量也要保證溫度，無論是何種設(shè)計(jì)行業(yè)都應(yīng)該秉承著積極探索，精益求精的專業(yè)技能態(tài)度，才能更好的提高建筑工程的施工質(zhì)量，才能保證建筑設(shè)計(jì)科學(xué)性，合理性，安全性以及穩(wěn)定性的有效發(fā)揮。

（四）加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震能力

我國很多地區(qū)屬于地震區(qū)，因此在建筑中可以嘗試采取鋼結(jié)構(gòu)抗震材料，這對鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的要求較高。在對鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該結(jié)合建筑的設(shè)防強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)類型以及房屋高度等因素進(jìn)行選擇抗震結(jié)構(gòu)。例如對于鋼材料剛?cè)岫鹊拇_定。設(shè)計(jì)人員應(yīng)該按照建筑高度、建筑場地等內(nèi)容選擇鋼材料的剛?cè)岫龋葷M足建筑的變形要求，又能夠確保建筑的受彎極限能力。

（五）增加鋼結(jié)構(gòu)的功能

設(shè)計(jì)人員應(yīng)加強(qiáng)對鋼結(jié)構(gòu)使用功能的研究，提高其應(yīng)用價(jià)值。第一，提高鋼結(jié)構(gòu)的保溫性能。主要運(yùn)用建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，將熱量通過建筑結(jié)構(gòu)傳入室內(nèi)。第二，隔音性能。一般的方法為，在隔聲間外墻使用隔聲性能較好的材料或結(jié)構(gòu)，如磚、混凝土、紙面石膏板墻等。第三，重視綠色環(huán)保材料的應(yīng)用。以山西基因診斷及藥物研發(fā)基地凱爾科技中心為例，該項(xiàng)目由山西建投四建集團(tuán)采用EPC模式總承包施工，該項(xiàng)目推廣的創(chuàng)新成果主要有單邊螺栓梁柱節(jié)點(diǎn)、半組合梁、預(yù)制一體化衛(wèi)生間底板、新型可拆模板現(xiàn)澆等技術(shù)。在裝配式建筑中，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑自重輕，對地基承載力要求相應(yīng)降低，可大幅度減少地基造價(jià)，要求鋼結(jié)構(gòu)建筑具有抗震性能好、工業(yè)化生產(chǎn)程度高、施工周期短、節(jié)能環(huán)保、便于運(yùn)輸、施工速度快等優(yōu)勢。并且鋼結(jié)構(gòu)材料可回收，具備真正做到綠色無污染的突出優(yōu)點(diǎn)。

結(jié)語

鋼結(jié)構(gòu)作為建筑設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，其作用也不容小覷，因此必須重視對其的相關(guān)設(shè)計(jì)工作。從上述內(nèi)容不難看出，鋼材自身的質(zhì)量、排布形式等都會(huì)直接影響成型結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，因此設(shè)計(jì)時(shí)，必須全面考慮各方面因素。目前我國對新型建筑材料的研究還在不斷進(jìn)行當(dāng)中。