建筑工程中钢结构设计及安全施工对策分析

建筑工程中钢结构设计及安全施工对策分析

管峰

身份证号码： 37022319741226****

摘要：目前，在建筑工程钢结构设计过程中，还存在一定的设计问题，严重影响了整个工程的施工质量，降低了建筑物的稳定性，也给施工带来了较大的安全隐患。为了确保建筑工程的施工质量，提升施工安全性，必须对钢结构设计问题加以解决，给出相应的应对策略。

关键词：建筑工程；钢结构设计；安全施工对策

在最近的几年里，随着我国城市建设快速的发展，城市中的建筑物数量不断增多，城市住房问题变得越来越紧张，然而随着高层建筑的出现，使这一问题得到了有效的缓解。因为建筑层数比较多，建筑体量较大，因此高层建筑对于基础的承载能力提出比较高的要求，在建筑工程中合理的应用钢结构施工，在一定程度上能够降低对基础承载力的要求，同时还能全面的提高工程的建设效率，降低工程造价成本，因此可以看出，做好钢结构设计具有重要的作用，可以全面的促进建筑行业持续稳定的发展，为人们居住提供安全舒适的环境。

1提高建筑钢结构设计中稳定性的措施

1.1合理确定钢结构的形式和布置

一般来说，钢结构的类型主要包括轻钢、网架、平面架、塔桅、索膜以及框架等，而每种结构类型均具有自身特征，这就要求设计人员在选型过程中能够综合考虑其具体特征以及工程要求。在设计建筑轻钢工业仓房过程中，要求具备较强的移动荷载或悬挂荷载，设计人员应当舍弃门式钢架类型，采用网架的形式。如在部分建筑屋面覆盖跨度较大的情况下，可以采取以构件受拉为主的悬索或索膜结构。

1.2做好钢结构的受力分析

受力水平是钢结构的一个关键指标，在具体设计环节首要考虑的问题为钢结构的承重负载能力。通常基于结构稳定性设计T形或L形钢结构，以分散整体建筑重量，实现平衡支撑。此外，还需做好钢结构建筑的静力分析与动力分析。静力分析主要指的是在具体设计过程中，可以通过外力的施加来让其出现细微形变，基于受力分析来构建平衡微分方程，并将水平方向的受力临界值计算出来。动力分析主要指的是垂直方向的受力分析，在具体设计环节，通过施加外力来让其垂直方向发生振动，并对具体振动速度及变形情况进行观察，随后将其垂直方向的受力临界值计算出来。通过受力分析可以对设计方案进行针对性的调整与改进，实现整体结构稳定性的提高。因为钢结构的部位不同，其稳定性要求以及受力情况也有所差别。如不动支座要防止位移，所以要求其具有较强的支撑能力。对于钢梁架来说，不但要发挥纵向支撑的作用，还需在水平方向上避免出现扭转。所以在设计过程中需将钢结构各个部位的受力特征考虑在内，防止因为考虑不周全而导致失稳。

1.3做好钢构件变形分析

钢结构在构建过程中要综合考虑荷载类型因素，由于钢结构荷载类型有永久荷载、可变荷载、偶然荷载等，这些荷载分别有不同的标准值来参考。荷载意味着钢结构会在不同因素影响下使钢构件存在变形。因此先要确保建筑钢结构设计时必须考虑实用性和合理性，荷载能力在规定范围内，才能保证建筑在安全稳固下更美观新颖。

1.4做好其他细节上的设计

（1）做好防火设计。由于钢结构受温度变化影响较大，因此在设计过程中，设计人员需亲自到施工现场进行考察，结合具体情况以及相应规定来合理制订设计方案。同时根据建筑特征来对钢结构位置、防火材料性质以及防火后钢结构的具体承重情况、具体经济预算还有空间占据面积等内容来进行设计方案的优化，实现钢结构防火性能的提升。此外，还应根据建筑防火等级的确定来采用相应防火等级的钢构件，以降低火灾对钢结构所造成的影响。还可科学使用防火层，将钢结构的传热系数减小，实现其耐火时间的延长。（2）做好防腐设计。钢结构容易受潮湿因素的影响被氧化进而发生腐蚀，腐蚀严重容易使钢结构构件界面大幅度缩小，表面出现锈坑，受力部位会产生应力过于集中，从而使钢结构使用寿命缩短。设计人员应结合建筑环境，做好钢结构防腐设计方案。防腐蚀涂料具有附着力强、电阻大、致密疏水性较强等特点，所以可将其均匀涂抹于钢结构表面，以形成保护膜，实现钢结构防腐蚀性能的提高。（3）做好抗震设计，需要做到以下3点。1）要尽可能选择坚硬或中硬的场地进行建筑的建设，确保在地震时钢结构的稳定以及受震害影响程度较小。2）科学设计整体结构布局，尽量实现钢结构建筑的结构与形状对称，防止刚度中心与质量中心偏离过大。对于楼层平面，需均匀分布抗震结构的承载力与刚度。3）根据建筑环境和建筑使用性能等因素，设计人员对建筑墙和柱之间的拉结、屋架与屋面板、屋架与柱子间的连接要设计均匀对称的钢结构布置，明确结构传力，避免出现节点破坏情况。

2提升建筑钢结构施工安全性的对策

2.1高空作业的防范工作

由于在建筑施工过程中需要施工人员在高空进行工作。所以必须做好对于高空作业的预防手段。对于高空作业的设备及扳手、角磨机等做好安全性能的检查，以及在工作人员身上绑上安全绳子，防止工作人员在高空作业中出现滑落的危险。在高空作业当中，工作人员进行工具的传递时要采用手递手的方式，不能通过远距离抛掷，避免出现滑落砸伤路人。同时还需要高空作业的工作人员进行工作时，将螺栓垫片等保护工具放入随身工具袋。建设单位同时还要注意在高空作业过程中对于可能出现坠落的物件进行撤除和加固的方法来防范危险。

2.2保证操作平台的稳定

由于建筑工程高度过高，所以必须进行操作平台的搭建，来进行完成高空作业。建设单位必须保证搭建平台能够有充足的稳定性，切实保证操作的安全。建设工地的操作平台通过钢筋结构的搭建和衔接来进行组装，需要组装人员通过焊接的方式来保证连接处的稳定性。同时，材料部门要保证搭建平台的钢管不能出现质量问题，例如弯曲、腐蚀等问题。操作平台的搭建必须保证搭建材料按照国家标准的1.2m的建设要求，保证横柱的平行地面、竖柱的垂直地面的要求，连接处保证稳定和对称。

2.3吊装结构的稳定和安全

首先，项目技术人员应根据现场情况合理规划钢构件的吊装线路，清理线路周边区域的障碍物，禁止人员滞留或经过，尽量减少外部因素对吊装施工安全造成的影响，当构件倾斜或高处坠落，不会发生人员伤亡或机械器具损毁等工程事故；其次，吊装施工前进行必要的试吊作业。将钢构件起吊至地面上方0.5m处，观察是否存在钢构件倾斜或失稳的情况，根据试吊情况优化或调整吊装方案，如增减吊点数量或调整吊点位置；再次，严格控制构件吊运速度。如果钢构件晃动幅度过大，应立即悬停，待构件恢复稳定后再继续作业。同时，在强风等恶劣天气情况下，禁止实施构件吊装作业；最后，在作业面搭建配套的支撑装置，待钢构件就位后，对构件水平位置与朝向角度进行测量调整，确定无误后，缓慢下落构件，确定构件与支撑装置固定连接后再拆除吊具。

3结语

综上所述，钢结构是建筑工程常见的结构形式，由于其具有较强的工程优势及适用性，目前在国内得到广泛应用。随着近几年建筑产业的发展，为提升建筑钢结构的稳定性与安全性，推动钢结构工程的进步与发展。建筑企业必须提高钢结构工程的安全管理力度，落实各项施工管理措施，严格控制施工质量，准确辨识工程危险源，完善现代建筑钢结构工程的施工管理体系。

参考文献

[1]陈茸.探析建筑钢结构施工技术与质量控制的措施[J].四川水泥，2016（10）.

[2]郭磊，陈歌.钢结构施工质量控制关键措施研究[J].江西建材，2017（5）.