钢结构在工业建筑设计施工环节中的优化研究

王丽 王海林

（1邢台职业技术学院， 河北 邢台 054035；2邢台路桥建设总公司， 河北 邢台 054000）

1 钢结构在工业建筑应用中的分析

在施工中，钢结构的施工速度快是它的一大优点，如果对钢结构可以进行有效的运用则能在很大程度上提高工作效率，所以钢结构在大批量生产中占有重要地位。为了满足在实际工作中的需要，可以从多个方面进行优化，对安装便捷性的重新思考，优化使工程有效缩短施工周期，可以节约人力资源。钢结构相较于钢筋混凝土结构来说，钢结构的占有重量轻的优势，这就使得在设计优化中可以从结构质量的角度进行优化。

1.1 注重对设计图纸和计算过程优化

建筑结构的设计优化是一项复杂且专业的工作，要求设计工作者首先具备扎实的专业知识基础，其次要求在设计优化阶段工作者能从整体上宏观的把握整个工程，对优化工作需要在哪几个方面进行优化有着深入的了解。在设计阶段，要求设计工作者全面熟悉工程需求，保证图纸的质量，经济及合理性相互统一，钢结构的设计既要满足抗震要求、防火要求，也要优化工艺制作过程，相应专业的知识与设计需求应密切配合，通过不断改进工艺流程，促进每个阶段、各个工序环节的协调，不断提升施工的质量标准。

1.2 注重提升钢结构工程的整体刚度

优化设计工作分为分部结构设计的优化和整体结构设计的优化。在整体上要求钢结构工程的刚度达到国家规定的规范要求。钢结构工程的基本原则是要受力合理，尤其是在竖向力及水平力这两个方面，通过关注几种杆件的挠度、变形及稳定性，合理利用和优化这些特性，有效控制变形参数。钢结构工程应用中最常用的一种是在钢结构工业厂房设计的过程中，要实地参观场地，了解施工条件，最重要的是要根据厂房的结构合理安排厂房宽度、跨度和高度，处理好细节工作。有效设置起重机械，有效控制保证温度区的长度，在做好以上设计的基础上，不断完善支撑系统，根据实际情况留出满足实际工程要求的余地。在技术上合理优化之后，也要参考和学习专业文献。在进行设计工作之前应该收集相关资料，对比不同方法操作下的构件状态，重新考虑钢结构设计的不同要求下是否应优先考虑的某种形状的钢管构件，在设计特殊部位的方案时是否应有特殊部分结构设计的连接标准和焊接要求。

1.3 注意钢结构的抗震性能的优化

钢结构有一个先天的优势就是建设适应性非常强，这就能够让钢结构适用于很多的高层建筑物中。但是尽管如此，钢结构中还是存在很多需要优化的方面，比如抗震性能就是优化环节中要考虑的问题。要提升钢结构抗震性能，要求设计工作员在设计的过程中，实地考察地理环境，对比出各种地理环境的不同，了解建筑的抗震需求，设计时考虑结构的抗震能力。结合实际情况计算参数，合理设计以确保提升钢结构的受力性能，将地震作用的下的影响以及各种影响因素考虑周全，将变形控制在合理范围内。可以参考施工当地以往的建筑案例，由于受到水平地震力或风力的影响，钢柱底部的剪力很大，因此水平力对地基的影响是最大的。只有对钢结构的抗震性能进行一定的优化，才能够提高我国建筑的抗震性能。为了提高建筑的质量，更好的满足人们对建筑不断增长的要求，给人们提供更好的建筑，就需要注意对钢结构的抗震性能进行一定的优化。

1.4 对钢结构的防火引起一定的重视

众所周知，钢结构的防火能力很低，并且钢结构受温度的影响也比较严重，当钢结构受到的温度过高时，它的强度就会在一定程度上降低，并且它的塑性就会在一定程度上增大，从而对钢结构的质量造成一定的影响；当钢结构所受到的温度更高时，就会对钢结构造成一定的破坏，严重的话甚至会造成钢结构的塌落。为了保护好钢结构建筑，减少它由于温度所带来的损失，我们一定要对钢结构的防火引起足够的重视。钢结构工程中的消防问题也是纳入考虑之中的，在工业建筑中使用到钢结构的时候，就一定要从各方面来做好对钢结构的防火工作。比如我们在选用材料的时候，就可以偏向于一些耐火性比较好的材料，做好对钢结构的防火设计等等，努力从各方面做好钢结构的防火工作。钢结构以其独特的优势在工业建筑中得到了许多的应用，但是它相应地缺点也有很多，在实际操作过程中不断发现和改良缺点，合理利用和最大化的优化优势是我们在接下来的工作中的主要问题。

1.5 注意提高钢结构工业建筑的稳定性

在实际工作中应有效的保证工业建筑中钢结构的稳定性，在选购材料时要保证材料质量，组装构件应遵循操作规范，只有这样才能够在一定程度上保证钢结构的质量，提高钢结构的使用效率。为了更好地提高钢结构在工业建筑中的稳定性，我们首先要做好钢结构中钢柱的柱脚螺栓的安装和埋设工作，特别注意安装和埋设过程中的精度问题，操作规范才可以保证其他环节高效安全的运行。其次要注重钢结构的平面控制网络的内部的有效协调，只有这样才能够在一定程度上保重螺栓得到正确的精确的安装，才能更好地满足螺栓定位的要求，同时也可以增加钢结构的稳定性。第三在完成地脚螺栓安装作业的基础上，应打立柱底部的十字线，保证顺利地弹出地脚螺栓的中心线，并做好清理柱脚剪切孔的清理工作，调整钢柱，在钢柱位置固定后，进一步调整螺母位置，拧紧螺母使其更加坚固。保证每一个钢柱、螺母的位置符合精度要求，坚固螺母以保证钢结构的稳定性。地脚螺栓和其他类似工作的安装工作一定要遵循相应的规范来做，在做的时候要严格按照施工程序来进行。在钢结构的工业建筑的施工环节中我们注重控制好柱间支撑连接的精确程度，提高结构的安全性。在连接的过程中我们还可以使用一些专业的工具来确保定位线的精确度，例如有效使用焊盘连接，定位线的准确性以及整体操作系统的有效优化。

1.6 注意特殊部件的连接方式及焊接要求

在钢结构连接设计的过程中，我们也要注重选择正确的连接方式，遵循相关的连接规律，满足受力要求，在连接的过程中要严格按照相关的设计施工要求来进行连接，对于特殊部件的焊接方法提出不同的焊接要求。

2 钢结构在工业建筑设计施工环节中的优化方案

2.1 施工开展之前

技术人员和工作人员一同查看工程现场，设计图纸在实际施工中应一边改进一边实施。在接到施工任务后，应有专门负责的人员在施工现场进行勘查，勘查重点集中在现场吊装设备站位地点是否符合安全要求，现场拼装设备地点是否选择在最优位置，拼装设备站位地点是否满足拼装运输的要求，现场是否存在障碍物，是否有其他因素造成安全隐患，施工现场临时道路的划分是否可以满足所有运输设备的运输需求，是否有安全规范的安装条件等各个方面，进行综合考察。仔细地核对图纸，多次确认与土建结构及支架的跨距、标高，进行多次复核，检查图纸和参数是否正确并且符合要求。保证在没有错误的前提下进行制作和施工。制作和施工的过程中，应有设计团队人员轮岗监察，随时解决技术问题。对图纸上的钢结构进行分解计算重量，主要计算几个安装和制作参数是单片架构的重量、整个钢结构的重量、上下弦制成的重量和平台的重量。一般架构的起拱按大于24米按长度除以500计算，小于24米的忽略不计，这些参数需反复核算确保准确无误。

2.2 钢结构在工业建筑中的施工环节

钢结构在工业建筑中具有十分重要的作用，但是钢结构在工业建筑中的许多施工环节都值得我们注意，所以我们必须了解垫板的合理使用规范和注意事项，合理使用可以提高定位线的精度，从而达到有效的目的。进一步完善整体运行机制。当使用高强度螺栓或焊接连接间隙时，应注意焊接安全和正确的连接方式。在钢结构的施工环节中为了保证钢结构的稳定性和更好地满足人们对钢结构的设计要求，我们就要注重对钢结构梁柱安装环节以及柱间支撑环节精度的有效控制，以此来保证钢结构的稳定性。除此之外，垫板施工环节中要了解垫板的合理操作规范和需要注意的参数，合理利用才能促进定位线的准确性，从而达到对人们对钢结构的要求，使得钢结构在工业建筑中能够更好地施工。

2.3 合理控制钢结构维护质量

根据设计要求和国家标准，涂层前的防腐涂层，涂层次数，间隔时间，涂层厚度和钢材表面处理必须按照设计要求和国家有关标准进行参照，防火涂料涂装前的抗压强度，涂层厚度，表面裂纹宽度，钢材表面处理和防锈涂层也应符合设计要求和现行国家标准。根据实际施工经验，应注意压型金属板屋面和墙面维护工程主要检查所形成的涂层和镀金属层。涂层或镀层不应有可见的裂纹，剥落和划痕，缺陷。表面应干净无明显不规则形状。因此，尺寸偏差在当前国家建筑工程质量验收范围内。冲压金属板，浮板和角板应可靠牢固地固定。防腐涂刷和密封材料铺设良好。连接件的数量和间距符合设计要求和现行相关标准。按压式金属板可靠地搭接在支撑构件上，并且搭接长度还必须符合设计要求和当前相关标准。钢结构施工期间，用于临时加固和支护的钢构件应符合有关原材料，加工，焊接，安装标准和防腐工作的技术标准和规范。

3 结束语

钢结构在工业建筑设计施工环节中占有极其重要的地位，钢结构在工业建筑设计中的应用直接关系着整个建筑工程的质量，这就要求设计工作者在工业建筑工程中不断完善钢结构的施工方案，优化施工中的细节，从而提高工业建筑工程的整体设计施工水平，所以我们一定认识到钢结构在工业建筑设计施工环节中的优化研究的重要性，注重钢结构在工业建筑设计施工环节中的优化研究。