論鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計質(zhì)量通病

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摘要：結(jié)構(gòu)設(shè)計簡而言之就是用結(jié)構(gòu)語言來表達建筑師及其它專業(yè)工程師所要表達的東西。結(jié)構(gòu)語言就是結(jié)構(gòu)師從建筑及其它專業(yè)圖紙中所提煉簡化出來的結(jié)構(gòu)元素。包括基礎(chǔ)，墻，柱，梁，板，樓梯，大樣細部等等。然后用這些結(jié)構(gòu)元素來構(gòu)成建筑物或構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)體系，包括豎向和水平的承重及抗力體系。把各種情況產(chǎn)生的荷載以最簡潔的方式傳遞至基礎(chǔ)。本文針對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計文件中的質(zhì)量通病進行總結(jié)，提出設(shè)計注意事項。 

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量通病  中圖分類號：tu391文獻標識碼： a 文章編號：  0 引言  結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用可以產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益。建筑設(shè)計部門和設(shè)計人員應(yīng)嚴格遵守“經(jīng)濟、適用、合理”的設(shè)計原則，精心設(shè)計，應(yīng)用現(xiàn)代化科技手段，選擇合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，實現(xiàn)降低建筑工程造價并取得最大經(jīng)濟效益的目的。本人長期從事鋼結(jié)構(gòu)的施工圖設(shè)計及審核工作，針對發(fā)現(xiàn)的鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計質(zhì)量通病現(xiàn)做一總結(jié)，希望能給廣大設(shè)計人員及設(shè)計管理人員以啟示。  1關(guān)于設(shè)計說明  1.1《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（gb50017-2003）》第1.0.5條作為強制性條文，明確規(guī)定“在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計文件中，應(yīng)注明建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限、鋼材牌號、連接材料的型號或鋼號和對鋼材縮編要求的力學性能、化學成分及其他的附加保證項目。此外還應(yīng)注明所要求的焊縫形式、焊縫質(zhì)量等級、端面刨平頂緊部位及對施工的要求。”在設(shè)計說明及相關(guān)設(shè)計圖紙上應(yīng)對以上項目加以說明。對主結(jié)構(gòu)材料要求的力學性能、化學成分、冷彎性能、延伸率等技術(shù)指標應(yīng)交代清楚或說明應(yīng)具有符合材料標準的合格證明書。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計時對高強度螺栓往往只作材質(zhì)要求而忽略了強度要求。普通螺栓連接時應(yīng)注明普通螺栓的等級。  1.2鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的除銹、防腐要求應(yīng)加以說明。包括除銹方式、除銹質(zhì)量等級、防腐涂料及涂裝要求等。  1.3應(yīng)說明建筑物的防火等級及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐火極限。如果防火涂料明確的還應(yīng)說明防火涂料的品種及涂裝方法和質(zhì)量要求。  1.4設(shè)計所依據(jù)的設(shè)計標準規(guī)范應(yīng)選用現(xiàn)行有效版本，標準代號與版本號應(yīng)準確無誤。設(shè)計所采用的標準應(yīng)說明齊全，不應(yīng)遺漏和多余。  1.5抗震設(shè)計應(yīng)說明抗震設(shè)防列度、基本地震加速度等技術(shù)指標。場地土對上部結(jié)構(gòu)計算分析有影響的，還應(yīng)說明場地土類型。  1.6網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的撓度設(shè)計值應(yīng)說明，網(wǎng)架制作的質(zhì)量是關(guān)鍵，只有制作的精度高，才能順利安裝和保證質(zhì)量。  1.7建筑專業(yè)設(shè)計圖紙不齊全時應(yīng)說明建筑物的封閉形式及建筑概況作為風荷載體型系數(shù)選擇的依據(jù)。  2 關(guān)于荷載和材料強度  2.1.恒荷載取值要有依據(jù)。恒荷載要進行計算，根據(jù)計算結(jié)果實際選取。不應(yīng)取小，也不得隨意增大。恒荷載的計算以及需要手算的風荷載、地震荷載設(shè)計值計算過程要反映在計算書上。其他各項荷載及特殊的分項系數(shù)取值也要在計算書上說明清楚。  2.2.風荷載體形系數(shù)及風荷載計算應(yīng)根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)構(gòu)件分別按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（gb50009-2001）》、《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（cecs102：2002）》進行。  2.3.結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接的強度設(shè)計值除按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（gb50017-2003）》第3.4.1條取值外，對規(guī)范gb50017-2003第3.4.2條所列情況應(yīng)進行強度折減。  3 關(guān)于節(jié)點與次結(jié)構(gòu)設(shè)計  節(jié)點的設(shè)計是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中重要的內(nèi)容之一。在結(jié)構(gòu)分析前，就應(yīng)該對節(jié)點的形式有充分思考與確定。常常出現(xiàn)的一種情況是，最終設(shè)計的節(jié)點與結(jié)構(gòu)分析模型中使用的形式不完全一致，這必須避免。按傳力特性不同，節(jié)點分剛接，鉸接和半剛接。連接的不同對結(jié)構(gòu)影響甚大。比如，有的剛接節(jié)點雖然承受彎矩沒有問題，但會產(chǎn)生較大轉(zhuǎn)動，不符合結(jié)構(gòu)分析中的假定。會導致實際工程變形大于計算數(shù)據(jù)等的不利結(jié)果。  3.1鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點與連接應(yīng)進行計算，并保存計算書，特別是支座節(jié)點、端板連接節(jié)點。柱腳及支座應(yīng)進行抗剪計算，必要時應(yīng)設(shè)置抗剪鍵。門式剛架結(jié)構(gòu)的柱腳螺栓必要時應(yīng)進行抗拔驗算，如風吸力較大時以及柱間支撐兩側(cè)的柱腳等。  3.2節(jié)點設(shè)計圖紙應(yīng)與計算模型一致。按搖擺柱設(shè)計的中柱和抗風柱與屋面梁連接應(yīng)按鉸接節(jié)點處理。  3.3摩擦型高強度螺栓連接摩擦面的抗滑移系數(shù)取值要符合規(guī)范要求，并應(yīng)在設(shè)計文件上注明。栓接節(jié)點選用的螺栓應(yīng)標識清楚所選用的螺栓規(guī)格、種類及強度等級。特別是當普通螺栓和高強度螺栓混用時一定要在設(shè)計圖紙上標識清楚，以免安裝錯誤給工程帶來隱患。  3.4檁條、墻梁應(yīng)進行計算，并保存計算書。檁條、墻梁計算時應(yīng)考慮端部區(qū)域與中間區(qū)域的區(qū)別，必要時應(yīng)分別計算。風吸力較大或結(jié)構(gòu)自重較大時應(yīng)計算檁條與檁托的的節(jié)點螺栓或焊縫。  4 圖紙編制  鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計出圖分設(shè)計圖和施工詳圖兩階段，設(shè)計圖為設(shè)計單位提供，施工詳圖通常由鋼結(jié)構(gòu)制造公司根據(jù)設(shè)計圖編制，有時也會由設(shè)計單位代為編制。由于近年鋼結(jié)構(gòu)項目增多和設(shè)計院鋼結(jié)構(gòu)工程師缺乏的矛盾，有設(shè)計能力的鋼結(jié)構(gòu)公司參與設(shè)計圖編制的情況也很普遍。  4.1.設(shè)計圖  設(shè)計圖是提供制造廠編制施工詳圖的依據(jù)。深度及內(nèi)容應(yīng)完整但不冗余。在設(shè)計圖中，對于設(shè)計依據(jù)、荷載資料、技術(shù)數(shù)據(jù)、材料選用及材質(zhì)要求、設(shè)計要求、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件截面選用以及結(jié)構(gòu)的主要節(jié)點構(gòu)造等均應(yīng)表示清楚，以利于施工詳圖的順利編制，并能正確體現(xiàn)設(shè)計的意圖。主要材料應(yīng)列表表示。  4.2.施工詳圖  施工詳圖又稱加工圖或放樣圖等。深度須能滿足車間直接制造加工。不完全相同的另構(gòu)件單元須單獨繪制表達，并應(yīng)附有詳盡的材料表。  5 關(guān)于設(shè)計深度與質(zhì)量記錄  設(shè)計深度應(yīng)滿足建設(shè)部《建設(shè)工程勘察設(shè)計文件編制深度的規(guī)定》。但年輕設(shè)計人員的設(shè)計文件普遍存在設(shè)計深度不能完全滿足設(shè)計深度要求的現(xiàn)象，不僅設(shè)計圖紙存在，計算書文件也普遍存在。主要反映在建筑結(jié)構(gòu)軸線、標高標注不全，節(jié)點大樣遺漏，大樣尺寸不全，焊縫形式、焊腳尺寸不詳細，結(jié)構(gòu)構(gòu)件型號規(guī)格沒標注，缺少相關(guān)次結(jié)構(gòu)施工圖等幾個方面。  設(shè)計過程的質(zhì)量記錄，作為質(zhì)量控制的見證，應(yīng)以保存。這里強調(diào)的質(zhì)量記錄主要指施工圖設(shè)計階段的記錄，包括設(shè)計輸入輸出等各階段評審、驗證和確認記錄資料。  6 結(jié)束語  總而言之，結(jié)構(gòu)師在保證安全性的前提下，當然應(yīng)該敢于挑戰(zhàn)新的結(jié)構(gòu)形式，使建筑師的意圖得以實現(xiàn)。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，在基本滿足建筑師設(shè)計意圖的基礎(chǔ)上，平面布置應(yīng)盡量規(guī)則，對稱，盡量縮小質(zhì)量中心和剛度中心的差異；使建筑物在水平荷載作用下不致產(chǎn)生太大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。豎向布置上，在滿足功能要求的前提下，盡量使豎向承重構(gòu)件上下貫通；能不使用轉(zhuǎn)換層的就應(yīng)避免使用，以減小結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計上的困難。  參考文獻  [1]張炳華.土建結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[m].上海：同濟大學出版社，2008：34-36.  [2]汪樹玉.結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的現(xiàn)狀與進展[j].基建優(yōu)化，2007:12-13.  [3]王光遠.工程結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)抗震優(yōu)化設(shè)計的實用方法[m].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007：35-37.