建筑工程中的钢结构设计与安全施工分析

林恒宇

摘 要：区别于其他工程项目，钢结构项目不同于工程項目，它具备着良好的应用性能，其施工强度较大，环保性比较高，区别于普通的砖瓦结构，其结构综合应用效益更高，满足了高层建筑项目、桥梁轨道项目等的发展要求，其建筑市场应用性比较广泛。

关键词：建筑工程；钢结构设计；安全施工

工程结构涉及到多种模式，钢结构模式是一种应用范围广泛的结构技术。钢结构的应用过程比较复杂，其需要经过一系列的焊接工作，进而形成稳固的建筑结构。在传统建筑施工中，其建筑结构往往由混凝土结构及砖瓦结构构成，其工程造价水平比较低，建筑性能较差，对施工环境的负面影响性较大。钢结构的推广，解决了施工建设问题，其应用空间比较广泛，但钢结构的应用并非是万能的，其动力负载水平有限，钢结构的应用受到诸多实际条件的限制。在钢结构应用中，很多企业选择了焊接模式，这种焊接技术的应用成本较低，操作程序比较简单，其应用材料比较常见，加工流程比较简易。其焊接截面工作效益较高，自动化效益高。在建筑工程实践中，钢结构的焊接技术主要包括电阻焊模式及电弧焊模式。电弧焊技术体系涵盖了手动电弧模式、气体保护焊模式等。和电阻焊技术模式相比，电弧焊技术的应用范围更为广泛。在薄壁式钢焊接领域，电阻焊技术的应用效益较高。

为了提升建筑钢结构的设计水平，必须进行施工各项因素的分析，进行各项经济因素的考虑，进行钢结构应用优势的深入性分析。钢结构由一系列的大柱网构成，为了提升钢结构应用效益，必须根据工程状况，进行结构布置方案的选择，实现具体问题具体分析，进行设计问题的统筹性考虑。在钢结构布局设计中，需要进行钢结构体系特点的全面性思考，分析其结构性质问题、承重力问题等对建筑物综合性能的影响。这需要进行钢结构刚度状况、模型状况的分析，避免出现不合理的结构荷载问题，确保不同柱网间抗侧支撑点的有效性分布，做好钢结构的扭转及抗衡工作。结构分析在钢结构实际设计模块中，需要进行线弹性分析法的优化应用，进行有限元软件的结合性应用，综合考虑钢材弹塑性能状况、几何非线性状况等因素，进行钢结构承重状况的充分性考虑。在工程实践中，并非所有的钢结构都适合展开软件分析，有些钢结构比较典型，需要进行其内力状况及变形状况的计算，不能进行简单地计算及分析，针对有些复杂性的钢结构，需要进行建模程序的利用，做好细致性的分析工作，给出详细的计算报告。这也需要根据工程判定状况，进行工程项目周期、变形特征、剪力水平等的评估及分析，做好计算结果的修正工作，提升钢结构的设计水平。构件设计及节点设计为了实现钢结构设计效益的提升，必须针对软件截面状况展开优化及验算，以缩减钢结构应用成本，针对比较复杂的钢结构，设计人员需要做好各构件截面的检测工作，特别是做好节点模块的设计工作，这是钢结构设计工作的关键点。在这个过程中，需要进行等强设计及实际受力状况的分析，在设计过程中，其主要的板块包括焊接、梁接体、梁腹板等。在节点设计过程中，需要做好现场焊接的施工及检查工作，做好螺栓的安装工作，实现各项安装程序的协调，严格按照设计图展开施工，降低钢结构设计难度系数，这需要深入贯彻质量安全及优化设计理念，用最小的施工成本获得最佳的应用效益。

在工程实践中，受到客观建筑施工条件的影响，钢结构工程质量问题比较普遍，其影响因素多种多样，需要具体问题具体分析。在钢结构质量问题分析中，需要多角度进行影响状况的解剖。焊接裂缝的出现与焊接金属材质密切相关，也与焊缝的内部结构状况、焊接表层状况、母材状况等相关。如果所选择的焊接材料出现问题，不利于提高建筑工程的应用质量，会导致建筑物质量不过关的问题，有可能威胁到使用者的生命财产安全。如果不能进行钢结构工程的合理性设计，将会严重降低工程运作质量。比如焊接接缝进气问题，过多氢气的进入，将会导致裂缝延迟问题。如果钢构件长期处于较重的承重压力，将会导致构件弯曲、变形问题，不利于提高工程应用质量。

基于以上分析，提出以下安全施工措施：（1）钢结构基础工程质量的控制：在基础钢结构工程应用中，需要进行混凝土独立柱的使用，确保设计环节与施工环节的协调性发展。在基础独立柱设计中，做好螺栓的设计工作是必要的，实现对工程整体施工程序的把控，提升工程的质量安全性。在工程设计中，如果螺栓间存在较大的间距及偏差，将严重降低工程的施工质量。在钢结构安装过程中，需要严格遵循施工标准，进行施工及设计质量的控制。（2）模板的制作及安装：：在钢结构模板制作过程中，需要取一定程度的钢板三块，进行螺栓孔位置的确定，做好相关的开孔工作，实现钢板的有效性组装，利用钢筋将螺栓焊接为一个整体，在这个过程中，需要进行不同螺栓间距、偏差等的控制，确保钢结构模版制作及安装程序的正常开展。（3）螺栓组的固定：螺栓组的固定工作开展于混凝土浇筑工作前，需要利用经纬仪进行螺栓组的定位，将钢筋焊接在柱子主筋上，实现螺栓钢筋端与模板的固定，进行不同组螺栓间距、偏差状况的控制，进行螺栓丝扣的保护，避免出现混凝土浇筑安全性问题。（4）适当地增大连梁的刚度，双排桩门架式支护结构的空间协调能力能得到提升，然而随着连梁刚度的增大，虽然使得桩体变形越来越小，但是也导致了后排桩弯矩的增大，因此，不能为达到减少变形的目的过于增大连梁的刚度。在设计过程中，在控制变形的情况下使桩身所受内力最小，达到经济安全的目标。

此外，还要对施工图进行审核。为了提升钢结构的综合应用效益，必须做好钢结构的设计及现场施工工作。在钢结构安装中，需要根据工程图纸的具体状况，进行钢结构模板的安装，这需要提高技术人员的业务素质，做好施工图的核对工作，解决施工中的问题，提升钢结构的使用规范性，确保所设计节点的清晰性，这需要深入落实钢结构设计工作的各项要点，认真核对施工材料的等级、规格、型号等，解决工程安装过程中的问题。

结语

在钢结构工程实践中，对结构设计水平及质量水平的提高，有利于增强工程的整体发展质量，有利于捍卫相关人员的生命财产安全，这需要做好钢结构的制作及安全工作，实现验收环节、养护环节、维护环节等的协调，切实提高工程运作质量，这需要实现技术管理环节、施工环节、钢结构制作环节等的协调性发展，切实提高工程应用质量。

参考文献

[1]应宏伟，初振环等.双排桩支护结构的计算方法研究及工程应用[J].岩土力学，2007，28

[2]徐凯，李俊才等.双排桩支护结构在基坑支护中的应用研究[J].建筑科学2013，13

（作者单位：栖霞市机关事务服务处）