浅谈建筑工程中钢结构设计及安全施工对策

2020-11-27张严辉

商品与质量 2020年27期

张严辉

北京通程泛华建筑工程顾问有限公司安徽分公司安徽合肥 230031

随着建筑行业的发展，人们对建筑物的安全性重视起来，钢结构在房屋建设中作为可以提高其安全性的建筑结构，也得到发展。其不仅可以作为建筑工程提高安全性的重要结构，也是符合绿色发展趋势的，为建筑行业的发展找到了新的方向。钢结构在使用时候，可以重复利用，回收利用价值高，因此，在建筑中受到专业人员的喜爱，使用钢结构建造房屋已经成为一种社会趋势。这一趋势同时还带动了冶金行业的发展，使我国的经济再度得到提高。同时，伴随着钢结构建房技术的熟练与完善，会使建筑行业的发展更上一层楼，加强了建筑物的安全性，也提升了一线施工人员的人身安全[1]。

1 建筑工程钢结构设计中存在的设计问题

1.1 极值点失去稳定性

建筑工程项目在建设过程中，由于钢结构在其中具有非常重要的影响和作用，会直接影响到整个建筑物的建设质量。所以对于建筑钢材制作而言，如果其自身的偏心受压构件相对应的极限点在达到标准要求或者是规定的程度之后，无法保证其自身的稳定性，那么就会导致极限点出严重的稳定性失衡现象。与此同时，偏心受压现象也会经常会出现，尤其是在一些非对称结构的构建和具体应用过程中更是如此。由此可以看出，由于在实践中设计与应用之间无法形成有效的匹配，那么势必会导致其自身的稳定性无法得到有效保证。

1.2 钢结构焊缝连接处质量问题

在建筑工程钢结构部分有许多互相连接的缝隙，这些缝隙需要通过焊接来连接，但焊接质量不能保证就会影响钢结构的整体稳定性。焊接时电弧高温会使空气中的水分分解产生氢气，氢气会导致焊接产生延迟裂缝，这种延迟裂缝不易在验收时发现。

2 建筑工程中钢结构设计及安全施工对策

2.1 荷载设计

在钢结构设计中，要注重结构的对称性及上下贯通性，减少扭转等情况的发生，加强钢结构的连贯性和稳定性。通常情况下，钢结构的设计会以L 型或T 型为准，并对外围结构实施加固处理，以增大钢结构的抗扭曲变形能力，保证钢结构质量，保障其性能的发挥。另外，在钢结构设计上，为了减少问题，降低设计难度，设计人员可从结构刚度、结构中心设计及几何图形设计等方面进行综合考虑，合理规划钢结构类型，确保其稳定性[2]。在扭转设计上，设计人员需要对水平承载力进行综合考量，深入分析影响钢结构强度或性能的特殊因素，以保证钢结构稳定性。例如，在剪支梁的抗弯强度设计，不动铰支座除了要做到水平面内的有效移动以及阻止位移现象产生，还需具备阻止梁绕纵轴扭转带来隐患的能力，并加强水平面内转动与梁端截面的自由翘曲，提升简支梁设计的稳定性，进而达到最终的设计要求。

2.2 保证施工图纸的审核质量

在完成钢结构设计后，还需要做好对施工图纸的审核工作．在安装钢结构模板时，必须完全参照施工图纸，提升施工人员的综合素质水平，注意钢结构施工过程的规范性，明确各设计节点，这样才能进一步提升钢结构环节的施工安全。在选择钢结构材料时，必须严格遵守《钢结构设计规范》GB50017—2017 的设计标准，达到质量等级的审核标准。

2.3 建筑施工技术中钢结构安装要点以及校正方法

在进行以钢结构为主要材料的建筑工程施工之前，首先应该依据设计图纸来购买所需要的各种零件，掌握各种零件的编号、位置和螺栓孔的位置。然后确定各个零件安装的标准，并且标记出钢柱定位的十字中心线，且需要依据基础复测标高来明确柱脚垫板的厚度。在施工的时候，进行钢柱的吊装是需要通过单机吊装或者双机抬吊的模式进行的。在进行吊装的时候，是有先后顺序的，首先需要将梁、柱在施工现场先组装为排架形成一个整体后，再进行吊装。在使用钢结构的时候，是有很多小的零件需要进行拼接的，而零件的拼接与预装是施工的重要步骤，也直接决定了钢结构建筑质量的关键因素。因此，在进行施工的时候，需要将每一个部件都进行拼接，然后查看拼接的结果是否符合标准，若不符合，则需要进行调整，一直到尺寸是符合的为止，然后再进行吊装。

2.4 做好钢结构设计的技术交底工作

在进行钢结构施工之前，设计人员还应该做好技术交底工作，制订相应的备案，提升施工人员、监理人员对安全施工的重视度。深入分析施工图纸，明确其设计意图，严格参考施工图纸的设计要求，确保钢结构安装顺序的正确性，这样才能更好地提升钢结构的施工质量，避免出现安全隐患。

2.5 防火设计

钢结构的防火设计主要是通过耐火材料及防火涂料的合理选用来实现的。在钢结构防火设计中，首先要根据工程建设的防火等级及防火种类进行合理的规划布局，确定钢结构防火设计所需的材料及涂料类型，之后按照规范要求，开始耐火材料及防火涂料的选用。防火涂料的选择一般以厚度较厚、黏结强度以0．05MPa 以上的材料为主，钢结构外包防火材料则以硬质的防火性板材为主。而防火涂料的选择，要按照防火指数要求合理选购及涂抹，从而优化各节点部位的防火性能，避免问题的产生。在钢材的选用上，也要注重耐火性能的检查，降低火灾对材料带来的影响，保证建筑工程质量。此外，吊顶设计也是需要重点考虑的内容。在钢结构防火设计中，可通过多种方案的对比研究，确定最终的设计方案，进而优化建筑整体防火性能。