鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題分析

鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題分析

Summary：隨著時(shí)代進(jìn)步，城市建設(shè)發(fā)展，人口數(shù)量不斷增多，也使得城市中的基礎(chǔ)設(shè)施、城市規(guī)模、人口規(guī)模等不斷的突破歷史極限。為了緩解人口和土地之間的矛盾，建筑行業(yè)也不斷的大力發(fā)展建筑結(jié)構(gòu)形式。建筑形式從簡(jiǎn)單的磚瓦結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)殇摻罨炷两Y(jié)構(gòu)以及鋼結(jié)構(gòu)，建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也越來(lái)越復(fù)雜。此外，人們對(duì)居住舒適度、采光條件、使用性能的要求也越來(lái)越高。這就要求相關(guān)設(shè)計(jì)人員在開(kāi)展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí)，必須注重整體和細(xì)節(jié)之間的關(guān)系，從而將建筑結(jié)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)降低到最低。Keys：鋼結(jié)構(gòu)；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問(wèn)題引言鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、延性好、自重輕、變形能力強(qiáng)、抗震性能好等特點(diǎn)，適用于建造大跨度以及超高、超重型建筑，而且與其他結(jié)構(gòu)混合運(yùn)用能夠獲得更好的效果。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件放樣與制作大多是在工廠，所以施工現(xiàn)場(chǎng)的主要工作是鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件拼裝。施工現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，需要使用大型的機(jī)械設(shè)備，按照計(jì)劃順序依次進(jìn)行，由于受干擾的因素比較多，存在一些典型的施工難題，需要提高重視程度，根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)和要求，提前做好應(yīng)對(duì)之策。1建筑鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)鋼結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面、施工方面以及使用方面都具有較大優(yōu)勢(shì)。其優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾方面：第一，建筑鋼結(jié)構(gòu)可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的不足，它易于分割的優(yōu)勢(shì)更是大大提高了施工效率。第二，建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中會(huì)用到輕質(zhì)墻板等綠色環(huán)保材料，可以充分降低不可再生能源的消耗。第三，鋼結(jié)構(gòu)建造使用的型鋼型號(hào)基本為國(guó)標(biāo)型號(hào)，可以有效實(shí)現(xiàn)技術(shù)集成化，進(jìn)一步提高了建筑鋼結(jié)構(gòu)建造設(shè)計(jì)水平和實(shí)用性能。第四，建筑鋼結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量較輕，可以減少地基處理的投入費(fèi)用。第五，建筑鋼結(jié)構(gòu)具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題分析2.1地基及基礎(chǔ)應(yīng)注意問(wèn)題地基是建筑的基礎(chǔ)，也是提高建筑穩(wěn)定性的關(guān)鍵。通常情況下，地基施工主要涉及地質(zhì)、設(shè)計(jì)參數(shù)等內(nèi)容。在地基建設(shè)過(guò)程中，部分設(shè)計(jì)人員過(guò)于信賴(lài)報(bào)告而未進(jìn)行實(shí)地勘查，或者受客觀條件的限制而缺少地質(zhì)勘查報(bào)告的支持，甚至有個(gè)別項(xiàng)目直接參考其他工程的地基標(biāo)準(zhǔn)，只根據(jù)自己設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來(lái)開(kāi)展建筑設(shè)計(jì)工作。這種做法通常會(huì)給建筑的后續(xù)建設(shè)和使用埋下安全隱患。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)前，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地考察，新建建筑周邊是否存在原有建筑。若存在原有建筑時(shí)，應(yīng)考慮基礎(chǔ)碰撞以及沉降的影響并作出相應(yīng)措施?；娱_(kāi)挖完成后應(yīng)對(duì)基坑進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)，對(duì)地質(zhì)明顯不一致的部位提出相應(yīng)的處理措施?；A(chǔ)短柱配筋較大，設(shè)計(jì)邊柱基礎(chǔ)時(shí)應(yīng)考慮鋼筋彎錨長(zhǎng)度是否足夠以及短柱與基礎(chǔ)配筋碰撞問(wèn)題。2.2樓板問(wèn)題樓板是建筑結(jié)構(gòu)的重要結(jié)構(gòu)，樓板的受力情況不僅和其上方承載物的重量有關(guān)，還會(huì)受到周?chē)鷫γ?、建筑大梁、建筑柱子的影響。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，樓板問(wèn)題主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。首先，設(shè)計(jì)時(shí)容易忽視樓板的整體承載力，進(jìn)而導(dǎo)致樓板難以滿(mǎn)足建筑結(jié)構(gòu)的承重要求而出現(xiàn)斷裂，給整個(gè)建筑的安全造成嚴(yán)重的威脅。其次，樓板變形是建筑的常見(jiàn)問(wèn)題。樓板變形的原因是多方面的，但是在處理樓板變形問(wèn)題時(shí)，設(shè)計(jì)人員往往只考慮樓板的受力大小，而忽視了其他外在影響因素，甚至還可能因此而采取了錯(cuò)誤的計(jì)算方法。3建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題解決對(duì)策3.1鋼結(jié)構(gòu)防火防腐蝕設(shè)計(jì)策略在優(yōu)化建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí)，要對(duì)建筑防腐蝕防火設(shè)計(jì)給予重點(diǎn)關(guān)注，保證鋼結(jié)構(gòu)建筑防火設(shè)計(jì)和防腐蝕設(shè)計(jì)滿(mǎn)足相應(yīng)的等級(jí)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)相應(yīng)要求選用薄涂型或厚涂型，并進(jìn)行相應(yīng)的防火設(shè)計(jì)計(jì)算，將計(jì)算出的涂層厚度與建筑要求的涂層厚度取不利。在提升鋼結(jié)構(gòu)建筑防火性能的同時(shí)，也要采取積極有效的措施提升建筑鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕能力。鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕過(guò)程并不是一蹴而就的，而是長(zhǎng)年累月的作用過(guò)程，雖然鋼結(jié)構(gòu)腐蝕過(guò)程緩慢，但是其對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)的危害較大。而建筑鋼結(jié)構(gòu)的防腐策略也側(cè)重在防腐蝕涂料的選擇上。為了更好地消除鋼結(jié)構(gòu)材料被腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)，可在建筑鋼結(jié)構(gòu)材料表面覆蓋防腐性能較好的涂層。此外，鋼結(jié)構(gòu)材料在經(jīng)過(guò)防火設(shè)計(jì)和反腐蝕設(shè)計(jì)處理后，還需要控制鋼結(jié)構(gòu)表面沒(méi)有焊渣殘留、沒(méi)有油漬殘留以及鋼毛刺等，因此在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中補(bǔ)充殘存污漬的處理措施。3.2優(yōu)化結(jié)構(gòu)梁、框架設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)中的梁和框架是保障建筑穩(wěn)定性的重要結(jié)構(gòu)，因此，設(shè)計(jì)人員必須綜合考慮結(jié)構(gòu)梁和框架的受力情況，確保結(jié)構(gòu)梁上方的力量集中，再通過(guò)相應(yīng)的加固設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)梁和框架的承載力。首先，設(shè)計(jì)人員必須確保結(jié)構(gòu)梁設(shè)計(jì)方案科學(xué)、合理?？紤]到結(jié)構(gòu)梁的承重能力和建筑的整體造型有關(guān)，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分了解建筑的造型，從而保證結(jié)構(gòu)梁設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性、可靠性。其次，為確保結(jié)構(gòu)梁的高度和撓度科學(xué)、合理，設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合建筑的使用要求來(lái)確定結(jié)構(gòu)梁的高度和撓度，從而保證結(jié)構(gòu)梁的安全性與穩(wěn)定性。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)考慮外部環(huán)境對(duì)建筑的影響，并增強(qiáng)結(jié)構(gòu)梁抵抗外部環(huán)境變化的能力，確保其能夠適應(yīng)一定程度的環(huán)境變化。最后，在對(duì)框架進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須合理規(guī)劃縱向框架和橫向框架的平衡關(guān)系，同時(shí)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算，以確保每個(gè)框架都能夠發(fā)揮出應(yīng)有的作用。對(duì)此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格規(guī)范自身的行為，并嚴(yán)格把握每一個(gè)細(xì)節(jié)，從而保障建筑的安全性和穩(wěn)定性。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)立足全局，將橫梁和縱梁作為一個(gè)有機(jī)整體來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并在保證空間布局合理的同時(shí)，進(jìn)一步提高建筑的實(shí)用性和美觀度。3.3加強(qiáng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)受力體系以及細(xì)部節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案敲定以后，第一項(xiàng)首要任務(wù)就是計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)受力體系和計(jì)算并完善鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)受力情況?，F(xiàn)階段，鋼結(jié)構(gòu)受力體系多采用桿系結(jié)構(gòu)。桿系結(jié)構(gòu)主要指梁體、拱件、框架以及桁架，這種結(jié)構(gòu)對(duì)鋼材的強(qiáng)度要求較高，而且要求鋼材的截面尺寸要小。這種桿系結(jié)構(gòu)可以在生產(chǎn)車(chē)間生產(chǎn)之后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝，桿系結(jié)構(gòu)之間的約束力較小。所以鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是保證結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)之間連接的緊固性。而鋼結(jié)構(gòu)建筑的細(xì)部節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)所涉及的內(nèi)容計(jì)算較為復(fù)雜且必須要細(xì)化到每個(gè)節(jié)點(diǎn)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中要注重強(qiáng)柱弱梁的基本設(shè)計(jì)策略。強(qiáng)柱弱梁設(shè)計(jì)注重的是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)柱和梁體的整體性，要求鋼結(jié)構(gòu)建筑受到地震作用時(shí)，塑性鉸出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)梁上而不是出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)柱上。也可通過(guò)在梁柱之間設(shè)置耗能支撐，在承受地震作用后可替換損壞的耗能構(gòu)件并進(jìn)行安全檢查后即可使建筑重新使用。結(jié)語(yǔ)建筑行業(yè)迅猛發(fā)展給建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)較大機(jī)遇的同時(shí)，也給建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)了較大挑戰(zhàn)。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需要對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)合理的分析，在分析結(jié)果的基礎(chǔ)上，采取行之