钢结构深化设计过程中的难点和要点分析

朱丽华

【摘要】钢材是目前已知最容易回收和循环利用的生态材料之一，钢结构建筑具有生态、绿色、环保、节能、功能多样等众多优点，致使其被广泛的推广和应用在建筑领域。文章分析了钢结构工程的特点，探析了钢结构深化设计过程中的难点与要点，旨在为钢结构工程设计与施工人员提供一定的参考。

【关键词】钢结构深化设计；难点；要点

一、前言

随着经济与社会的快速发展，我国的建筑行业也得到前所未有的发展，钢结构建筑工程具有节能环保、功能众多等众多特点，迎来了发展的契机，大量的钢结构建筑工程如雨后春笋般的出现，钢结构建筑工程已经成为人们日常生活工作中必不可少的一部分。但是，钢结构建筑工程的手工作业非常多，对制作精度的要求很高，施工难度也相对较大，如果不能够采取有效的措施进行处理，将会直接影响钢结构建筑工程的整体施工质量与使用功能。通过实施深化设计，能够显著的提高工程制作精度与施工质量，因此文章针对钢结构深化设计的难点与要点进行了分析，具体如下文所示。

二、钢结构工程的特点分析

钢结构工程的特点主要包括以下几个方面：（1）功能丰富，钢铁结构具有一定的特殊性，通过从形体、构件以及节点等多个方面进行设计，能够对钢结构建筑工程的形象进行调整与改善，在设计的过程中，充分的考虑到钢结构建筑工程的功能，对钢结构进行设计，从技术和艺术两个方面进行钢结构建筑工程的综合设计，能够丰富工程的功能以及完善建筑的外在形象；（2）节能环保，钢结构建筑工程对于改善国内能源短缺现状具有非常重要的改善作用，主要是因为我国是最大的混凝土建筑大国，钢结构建筑工程在施工的过程中不仅不需要进行支模施工，还能够节省大量的边角料，同时还能够进行回收以及再利用。此外，钢结构建筑工程具有特殊的保温隔热系统以及防潮系统，显著的降低工程的热损失，以此保证工程在任何气候环境中，都能够保持良好的湿度与温度，这对于改善国内能源短缺的现状具有很大的改善作用。

三、钢结构深化设计过程中的难点与要点分析

（1）深化设计之前进行全面的思考

钢结构建筑工程施工普遍存在构件制作周期长、现场安装风险较大等问题，在进行钢结构深化设计之前，应该对钢结构工程施工环节的所有难点、要点等，从整个项目管理的角度出发，对整个项目的施工流程进行综合分析，并提出合理的意见，例如，在在满足结构设计的基础上，提出把原结构图纸中的焊接H型钢筋转换成热轧H型钢筋，这样不仅能够提高工程施工质量，还能够缩短钢构制作工期；在结构钢柱钢梁上焊接吊装耳板或者开设吊装孔，能够有效的提高施工的安全性，上述的这些问题，深化设计人员在绘制施工详图时，应该充分的考虑，避免对施工质量、施工安全以及施工进程等造成不良影响。

（2）施工方案的深化设计

由于钢结构建筑工程的特殊性，在进行施工方案深化设计时，应该考虑到钢结构与吊装单位的相互协调与配合，对安装分段、安装接口形式进行合理的设计，充分的考虑上述状况，制定切实可行，并能够满足施工要求的深化设计方案。此外，还应该采用工艺设计和详图深化设计相结合的设计方式，根据钢结构工程项目的实际状况，在进行详图深化设计时做好工艺设计工作，具体表现为以下几个方面：板件拼接，由于钢结构建筑工程的节点构造非常复杂，需要在施工详图上明确的标注板件的拼接顺序，以此保证现场施工人员严格的按照和工厂工作相同的顺序进行施工，进而保证工作的准确性；在进行焊接施工时，由于节点构造过于复杂、数量多、焊接材料种类多，这就要求工艺设计人员和详图设计人员保持紧密的联系，以此保证焊接工作严格的按照施工设计详图进行施工，这样虽然会增加详图深化设计的工作量以及难度，但是对于保证工程施工质量和安全具有非常重要的作用，应该引起详图深化设计人员与工艺设计人员的重视。

（3）钢结构建筑工程施工中，各个专业存在交叉作业

钢结构建筑工程存在许多专项工程，钢结构施工仅仅是工程项目的专项工程之一，在施工的过程中不可避免的会遇到交叉作业，如果不能够做好施工交叉协调工作，并且没有制定科学、有效的解决方案，将会对工程施工造成不良影响，例如，混凝土结构内部钢筋和劲性结构发生冲突，应该在劲性钢筋结构出开洞，或者调整钢筋的位置，在混凝土墙面预埋件和钢结构梁采用连接板进行连接，调整连接板长度，防止在混凝土施工的过程中出现误差，影响工程项目的整体施工质量。

（4）结构节点的连接

钢结构节点主要包括刚性连接节点、半刚性连接节点以及铰接连接节点，钢结构梁柱节点设计通常采用刚性节点，主要是因为刚性连接节点具有较强的刚度与较高的强度，保证梁柱节点具有较强的抵抗水平地震以及风荷载造成的位移；半钢刚性连接节点介于刚性连接节点与刚性连接节点之间，在钢结构节点设计中很少采用；铰接连接节点通常应用在钢梁、腹板处，主要是因为其具有很大的柔性，对于抗震、抗风具有非常重要的作用，尤其是在主次梁斜交连接场合下，采用铰接连接节点，能够保证端板承受轴向力以及剪力的组合荷载。因此，钢结构详图深化设计人员在进行连接节点设计时，应该根据工程的实际状况合理的选择。如果在焊接过程中出现问题，在进行项目深化设计时，应该对各部分的焊缝以及刚度进行均匀的布置，尽可能的尖山密集焊缝以及交叉，尽可能的设置对称焊缝，在焊接施工的过程中合理的安排施工顺序，避免在施工的过程中出现节点变形的问题。

（5）钢结构的涂装施工

钢构涂装施工是钢结构车间加工的重要组成部分，钢构涂装的工艺流程表现为：其一，基面清理，钢结构表面如果存在锈蚀，将会直接影响钢结构的整体施工质量，因此钢结构在进行表面喷涂之前，应该对钢结构表面进行处理，将表面的油污、灰浆以及焊渣等清理干净，除锈等级必须达到Sa2.5级；其二，涂层检查以及验收，当涂装处理完成之后，应该保证涂装颜色一致、光亮，不能出现疙瘩、皱皮等，此外还应该对涂装漆膜厚度进行測定，通常采用触点式漆膜测厚仪进行厚度的测定，随机选取3点，分别测厚度之后取平均值；其三，成品保护，钢构车间加工的最后一道工序为成品保护，通常采用增加临时围护隔离的方式，避免涂层被损坏，并且钢结构构件涂装之后，在运输的过程中应该尽可能的避免磕碰，防止和酸类液体接触，避免对涂层造成损伤。

四、结束语

总之，随着经济与建设的快速发展，钢结构在国内的应用越来越广泛，为了保证钢结构建筑的质量以及安全性，应该全面的了解钢结构建筑的特点，并进一步对钢结构深化设计过程中的难点与要点进行全面、详细的分析，然后采取有效的措施进行处理，进而保证的使用功能与使用寿命。随着科学技术与设计手段的发展，积累了众多钢结构工程深化设计经验，我国钢结构的深化设计能力已经达到了国际先进水平。

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