結(jié)構(gòu)工程中鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)研究

1、結(jié)構(gòu)工程中鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)研究摘要：隨著鋼結(jié)構(gòu)在建筑行業(yè)應(yīng)用的逐漸推廣，這種結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)點(diǎn)越來越被認(rèn)可。對(duì)于傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定以及整體性能進(jìn)行了較大程度的提升。但是相對(duì)來說，鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)卻出現(xiàn)了一定的問題，比如：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)質(zhì)量不高、任務(wù)相對(duì)繁重、設(shè)計(jì)費(fèi)用超標(biāo)等較為嚴(yán)重的問題，從而對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的開展造成了一定影響。此外，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)并不健全，也就是說在技術(shù)上仍舊存在著些許缺陷。或者設(shè)計(jì)者在對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，無法準(zhǔn)確的對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行了解，而盲目的用其他鋼結(jié)構(gòu)工程的經(jīng)驗(yàn)照搬，從而對(duì)建筑整體的設(shè)計(jì)及施工造成嚴(yán)重影響。所以在基于建筑鋼結(jié)構(gòu)體系存在的問題上進(jìn)行分析， 并制定對(duì)應(yīng)的解決

2、策略非常有必要。關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；鋼結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)引言隨著建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，設(shè)計(jì)師不斷地在安全、結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定、可靠、設(shè)計(jì)等諸多環(huán)節(jié)進(jìn)行著對(duì)應(yīng)的優(yōu)化工作。而鋼結(jié)構(gòu)便是在不斷的追求優(yōu)化 中被逐漸推廣的結(jié)構(gòu)體系，不僅能夠有效的提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，對(duì)其整體的 承載能力方面也能夠有效的進(jìn)行提升?；阡摻Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好、使用壽命長(zhǎng)、內(nèi)部 結(jié)構(gòu)牢靠等優(yōu)勢(shì)在建筑應(yīng)用中快速普及，但往往有一些重要的設(shè)計(jì)問題容易被忽 略。在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，隨著鋼結(jié)構(gòu)的推廣應(yīng)用，在對(duì)建筑整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行提 升的同時(shí)也帶來了相應(yīng)的問題。故此對(duì)現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中鋼結(jié)構(gòu)涉及到的 問題以及容易犯的錯(cuò)誤進(jìn)行分析，并根據(jù)其問題產(chǎn)生的原因提出對(duì)

3、策，旨在實(shí)現(xiàn) 鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用中優(yōu)勢(shì)的最大化提供有效的幫助。影響鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量的因素和處理策略工程材料的選擇顯然，鋼結(jié)構(gòu)工程施工中，基礎(chǔ)工程材料的質(zhì)量，將直接影響整個(gè)工程建設(shè)的質(zhì)量。在現(xiàn)代常見的鋼結(jié)構(gòu)工程中，比較常見的工程材料包括普通合金鋼、碳鋼等。其中合金鋼的適用面更廣，可以滿足更多類型鋼結(jié)構(gòu)工程的建設(shè)需要。而碳鋼的強(qiáng)度非常高，但是可塑性相對(duì)較差，適合承載力要求較高的常規(guī)建筑工程建設(shè)。鋼結(jié)構(gòu)工程用到的核心鋼材、連接件、鋼絲、鋼管等材料的質(zhì)量、類型，都會(huì)影響工程建設(shè)質(zhì)量，所以需要針對(duì)性選擇。工程設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)工程的建設(shè)，需要以科學(xué)、合理的構(gòu)造設(shè)計(jì)為基本前提。這需要設(shè)計(jì)人員充分掌握鋼結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，對(duì)

4、鋼材力學(xué)特性有深入的了解， 充分保證鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)方案的合理性。施工過程管理首先，在工程材料的管控方面，由于鋼結(jié)構(gòu)工程鋼材用量大， 現(xiàn)場(chǎng)的管理尤為重要。一方面需要做好工程材料的質(zhì)量檢測(cè)，確保所有鋼材、連 接件、輔助材料質(zhì)量達(dá)標(biāo)；另一方面要根據(jù)施工計(jì)劃，做好現(xiàn)場(chǎng)的材料管理，避 免材料受損或腐蝕。從施工工藝的角度來講，需要做好施工現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)交底，加強(qiáng) 施工人員專業(yè)培訓(xùn)和考核。另外，做好施工器械的管理，尤其是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)大型吊裝 設(shè)備的管控，要做到全面檢查、仔細(xì)維護(hù)，確保機(jī)械設(shè)備保持在更好的運(yùn)行狀態(tài)。施工過程管理中，鋼結(jié)構(gòu)的吊裝連接是關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)，關(guān)系到施工質(zhì)量、效率和 安全。針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的連接施工，主要涉及

5、螺栓固定、焊接施工兩個(gè)主要的工藝。 螺栓連接固定方面，要按照設(shè)計(jì)圖紙，將鋼材及構(gòu)件吊裝到位，安裝好墊片、臨 時(shí)固定裝置之后，再進(jìn)行螺栓的固定，確保螺栓緊固到位。在焊接施工方面，要 根據(jù)鋼材特點(diǎn)，選擇合適的焊接工藝。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系處理隨著現(xiàn)代建筑工程施工水平不斷進(jìn)步，很多土木建筑不再使用 單一的工程材料及結(jié)構(gòu)，尤其是很多工程涉及對(duì)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)以及更多新型 材料結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。在工程設(shè)計(jì)和施工中，需要處理好不同結(jié)構(gòu)之間的銜接、組合， 其中不僅要考慮整體結(jié)構(gòu)的合理性、力學(xué)穩(wěn)定性，還要考慮不同材料力學(xué)特性、后期維護(hù)管理方面的差別。例如，在一些廠房的建設(shè)中，基礎(chǔ)工程、圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用的是傳統(tǒng)的鋼

6、筋混凝土樁柱、砌筑墻體結(jié)構(gòu)，而頂部采用的是鋼結(jié)構(gòu)，屋面采用的是鋁合金、樹脂材料。針對(duì)這種類型的建筑，需要做好鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)之間的連接固定。土木建筑工程下鋼結(jié)構(gòu)工程的具體應(yīng)用高層重型鋼結(jié)構(gòu)建筑工程在現(xiàn)代社會(huì)持續(xù)發(fā)展的情況下，各個(gè)地區(qū)城市建設(shè)和工業(yè)發(fā)展水平越來越高，很多高層重型鋼結(jié)構(gòu)建筑工程項(xiàng)目在如火如荼地建設(shè)中。這類高層重型鋼結(jié)構(gòu)建筑工程主要采用型鋼材料，使用螺栓連接、基礎(chǔ)錨固及焊接工藝進(jìn)行施工。例如，著名的上海環(huán)球金融中心作為一種典型的超高層建筑，消耗了六十多萬噸型鋼材料，鋼結(jié)構(gòu)在該建筑中扮演著極其關(guān)鍵的角色。在高層重型鋼結(jié)構(gòu)工程的建設(shè)中，對(duì)工程設(shè)計(jì)水平的要求非常高，需要將傳統(tǒng)鋼筋混凝

7、土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)工程有機(jī)結(jié)合起來，充分發(fā)揮兩者本身的優(yōu)勢(shì)。在這類工程中，鋼結(jié)構(gòu)有很好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)定性和受力均勻性，加上結(jié)構(gòu)輕質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)，可以支持超高層建筑的建造。比如，世界最高樓哈利法塔中部、上部基本上都是采用的鋼結(jié)構(gòu)，這是該工程能夠達(dá)到世界第一高度的關(guān)鍵。大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑在社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人們生活持續(xù)發(fā)展的今天，除了民用建筑以外， 以博物館、體育館為代表的各類建筑應(yīng)用需求也在逐步提升。這類建筑有一個(gè)典 型的特征，在于內(nèi)部空間要求較高，意味著需要構(gòu)建跨度較大的建筑結(jié)構(gòu)。針對(duì) 空間范圍較大的大跨度建筑，鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用尤為重要。在大跨度土木建 筑中，一般使用鋼材作為主要的結(jié)構(gòu)材料，并根據(jù)實(shí)際情況，合

8、理選用懸索結(jié)構(gòu)、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)等。這類特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)工程本身的優(yōu)勢(shì)，可以完成 各種大跨度建筑的建設(shè)施工。比如，在現(xiàn)代廠房的建造中，可以將鋼結(jié)構(gòu)和合成 材料膜工藝結(jié)合起來，建成封閉式建筑。這類建筑不僅可以提高施工效率，還能 滿足工業(yè)生產(chǎn)對(duì)空間范圍的需求。更為關(guān)鍵的是，通過將鋼結(jié)構(gòu)和其他材料的組 合，可以滿足封閉式施工的需求，對(duì)現(xiàn)代環(huán)保事業(yè)的發(fā)展也有重要的價(jià)值。輕鋼結(jié)構(gòu)建筑在現(xiàn)代土木建筑工程領(lǐng)域中，一方面大型超高層建筑的建設(shè)十 分熱門，另一方面相關(guān)領(lǐng)域也在往輕量化、靈活化的方向發(fā)展。輕鋼結(jié)構(gòu)建筑主 要是利用質(zhì)量更輕的輕型合金鋼材為基礎(chǔ)材料，打造能夠滿足基本穩(wěn)定性、安全 性、耐用性需求的新型建筑。一般情況下，輕鋼建筑結(jié)構(gòu)主要包括主要結(jié)構(gòu)、輔 助結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)等，在建設(shè)中需要進(jìn)行針對(duì)性的管理。從建造類型的角度來講， 輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)可以分為兩種，（1）使用薄鋼板冷軋構(gòu)成骨架結(jié)構(gòu)，再配 以其他材料形成屋面、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的建筑結(jié)構(gòu)；（2）使用斷面比較小的型鋼做成 骨架結(jié)構(gòu)，配合鋼管、連接件形成的建筑結(jié)構(gòu)。輕鋼結(jié)構(gòu)建筑一方面適用于一些 臨時(shí)性建筑項(xiàng)目的建設(shè)，另一方面在一些別墅、民宿、旅游房產(chǎn)項(xiàng)目中，也發(fā)揮 著重要的作用，具有良好的適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)。結(jié)束語綜上所述，在我國(guó)建筑工程行業(yè)飛速發(fā)展的背景下，鋼結(jié)構(gòu)工 程在土木建筑工程中的應(yīng)用越來越頻繁。在實(shí)際應(yīng)用中