建筑钢结构设计施工与质量控制

石燕

【摘要】如今，钢结构建筑已作为一种重要的建筑结构类型，在现代建筑物设计中得到了广泛的应用与推广。本文首先对建筑钢结构设计的原则进行简单的介绍，再探究钢结构建筑设计的主要内容及施工质量控制措施，以供参考。

【关键词】钢结构设计；施工；质量控制

前言

钢结构是建筑的重要受力部件，其设计及安装的质量会对工程工期及质量产生重大影响，加强钢结构的设计与安装施工对提高建筑项目的质量有着极为深刻的意义。为此，本文围绕建筑钢结构设计施工与质量控制进行简要的探讨。

1.建筑钢结构设计应遵循的原则

1.1注重经济性，尽量节约成本

设计的根本目的是便于施工和使用，故此，在进行建筑钢结构设计时，应该充分考虑到建筑钢结构施工的技术性和安全性。一是必须要确保建筑钢结构设计满足技术和质量的要求。故此，必须将确保建筑钢结构可靠性和牢固性作为前提。二是着重考虑钢结构的经济性。从经济性的角度出发，确保钢结构能够实现经济效益最大化的目标，选择最佳的钢结构体系设计方案。必须要考虑到设计方案中钢结构所需要耗费的钢量，还要对施工工期长短、人工费用多少等进行全面综合地考虑，从总造价上进行考虑。

1.2刚柔并济，充分考虑其刚柔度

在进行建筑钢结构设计时，不仅要注意到钢结构的刚度，而且要考虑到钢结构体系的柔韧度，必须是刚柔适度，才能够确保钢结构具有足够的抗变形能力和抗挤压、拉扯能力。如果钢结构的抗变形能力不强，就会在强大破坏力作用下而局部受损。如果过柔的话，虽然具有消弱外力的作用，但同时也很容易因为刚性不够而出现太大的变形，从而避免建筑结构的坍塌。

2.钢结构设计的主要内容

2.1钢结构的建筑设计内容

（1）建筑钢结构的节点设计。建筑结构设计的重点是利用精致的节点设计及细致的施工使建筑艺术美展现出来。

（2）建筑钢结构的细部设计。一般情况下，钢结构建筑项目十分复杂，在设计过程中，对于精致度要求十分高，因此相关设计者必须认处处理建筑物结构细节。

（3）钢结构防火设计。耐火性能在钢结构中有着非常重要的地位。如果出现火灾，钢结构建筑构件会快速升温，与此同时钢材的强度会大幅度降低，进而使钢结构变形，建筑物结构失稳。因而必须保障与强化钢结构建筑中梁、柱、支撑等承重构件以及组合楼盖的防火性能。

（4）建筑钢结构的防腐设计。一般情况下，钢结构建筑中钢材会长时间暴露于自然环境之中，容易外界环境的侵蚀，导致生锈老化等问题的出现，因而会使自身承力能力会下降，同时对建筑的美观性产生不良影响，因而做好钢结构的防腐设计非常重要。

3.建筑钢结构的安装工艺

3.1钢柱安装

3.1.1 框架钢梁安装

在吊装钢筋之前，应在柱子牛腿处对柱子及标高的距离进行检查。在吊装主梁吊装之前，应在梁上安装好扶手绳及扶手杆，等到主梁吊装准备好后，把扶手绳和钢柱系紧，避免发生安全事故。

应用二点吊的方法对钢梁进行安装，通常情况下，在钢梁上冀缘处开孔，并作为吊点。用钢梁的跨度确定吊点的位置。

3.1.2 剪力墙板的安装

（1）首先对框架进行安装，然后再到墙板。在安装墙板时，先将墙板吊到就位部位附近，然后进行索具调换，同一时间在分离器两边下放对称索具绑扎墙板，然后再进行起吊安装。这种剪力墙板的安装效率很低，临时搁置尚要采取一定的措施。

（2）先把墙板与上部框架梁组合，然后再进行安装。安装前在地面先将墙板与上部框架梁组合，然后一并安装，在定位之后再连接其他部位。这种安装方法效率高，比较科学合理。组合安装效率高，是个较合理的安装方法。

3.2 标准节框架安装方法

3.2.1 节间综合安装法

此法是在标准节框架中，首先选择一个节间做标准间。在进行4根钢柱的安装后立即安装次梁、框架梁以及支撑等，从下到上逐间构成空间标难间，同时还要进行固定及校对。再以此标准间为依靠，依照规定方向进行安装，使框架逐步扩大，每2根钢柱安装1个节间，直至该施工层完成。

3.2.2 按构件分类大流水安装法

此法是先在在标准节框架中安装钢柱，再进行框架梁的安装，然后安装其余的构件，按层进行，由下而上，最终使框架顺利完成。国内目前多数采用这种方法，主要是因为安装时现场的管理有很多不可控的因素，达不到节间综合安装法的要求。

4.钢结构施工管理要点及质量控制措施

4.1钢结构施工事前质量控制

在进行钢结构施工前，必须做好相关的施工准备工作。在施工现场设置独立的施工项目部门，一一记录项目部相关人员的联系方式，并合理制定施工组织设计、质量计划、 焊接作业指导书与施工手法等资料，如此一来才能且助于加强项目部与监理部门及业主间的联系。

4.2钢结构施工工程的事中管理与质量管理

4.2.1钢结构的制作施工管理

在进行钢结构的制作加工前，必须做好技术与原材料管理这两方面的准备工作。在进行钢结构施工前，需要保证材料都要准备到位，保证储存场地排水通畅并且要平整通风，涂料和焊材的存放都必须满足防潮、防雨和防火等要求；对钢材和焊材进行清晰的标识，检验报告必须有效且要齐全。

4.2.2钢结构安装施工过程的质量管理

在进行钢结构的安装施工时，对钢构件进行制作加工并且经通过检验后，方可以进入现场进行安装施工。在安装中，因于钢结构件自身的重量与体积，在进行钢结构材料的吊装时，必须依据安装现场的实际施工情况选取最适宜的起重机。在吊装中，必须对分片分区这一基础条件进行充分的考虑。在综合吊装方式方面，可选取从平面的中间开始进行，还可从某一对称节间开始进行，把一个节间的柱网用作吊装单元，再依照先钢柱再钢梁最后支撑的次序进行吊装，等到形成一个钢体后再向四周进行扩散。

4.2.3钢结构连接施工管理要点与质量控制

钢结构连接主要包括包含了铆接、螺栓、 焊接这三个连接。对于建筑工程来说，主要应用的是螺栓和焊接连接。焊接连接优点主要包括：便于加工，构造相对较为简单，不会起到削弱焊件截面的效果，有助于进行自动化操作，使钢材得到了节省。除了部分需直接对动力承受的荷载结构连接以外，在大部分的建筑钢结构连接上都可应用焊接进行连接。在焊接时，电弧焊的质量相对可靠，它也是最常见的一种焊接方式。

4.3钢结构施工事后管理及质量控制

这方面的管理与质量控制内容包括了对安装、构件的焊接与涂装等过程的质量进行检测。在质量检测的管理方面，必须注意焊缝的尺寸、漆膜外观以及厚度、内部缺陷探伤等要点；而在安装质量检测管理方面，则要将重点放在对安装焊接的质量、抗滑移系数以及连接工艺等的检测。

5.结论

在确定钢结构的设计方法以及安装方法时，必须与水电暖卫、通风、土建、电梯等施工单位联合，做好统筹安排、综合分析等工作；在进行安装时，安装顺序必须要保证钢结构的安全性和稳定性。只有在保证设计及安装过程的每一环节的质量，才能真正地提高钢结构项目的施工质量。

参考文献：

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[2]卢秋玉.对建筑钢结构设计及安装的探讨[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2010（08）

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