小議建筑空間結(jié)構(gòu)的特征與優(yōu)化方法
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1空間結(jié)構(gòu)架構(gòu)材料豐富多樣
在對建筑的空間結(jié)構(gòu)進行架構(gòu)時，使用的材料越加豐富多樣。普通的碳素鋼一直以來都是空間網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的基礎材料，除此之外，架構(gòu)過程對鋁合金和不銹鋼等的使用也越來越多見。不銹鋼能夠防腐，可以用于裝飾與承重，所以在門廳、走廊、采光大廳以及裝飾雕塑或其他普通裝飾中都可以進行廣泛應用。鋁合金同樣有多方面的應用。建筑織物具有較輕的本身重量、自我清潔能力強、高強度、透光性良好、不易燃燒等特點，是一種新近開發(fā)的復合材料，其膜結(jié)構(gòu)在我國建筑行業(yè)中取得了較大的進展，在建筑空間結(jié)構(gòu)架構(gòu)中得到了廣泛的使用，尤其是在大型體育場的建設中。這一新型材料和技術的使用表明了空間結(jié)構(gòu)架構(gòu)的過程中可以將最新技術及時應用其中，不斷自我更新方法和材料，以科學技術促進自身的發(fā)展，而新興技術也能夠有力的推動建筑空間結(jié)構(gòu)架構(gòu)的新進程。
2受風和地震的影響
空間結(jié)構(gòu)的動力問題是建筑設計的一個重點，建筑設計過程中的控制要點之一就是風和地震。在空間結(jié)構(gòu)建筑織物的膜結(jié)構(gòu)中，由于其變化多樣的外形和較輕的自重，所以其動力影響主要來自于風的作用。我國的相關研究中，對空氣動力的失穩(wěn)和橫風向共振響應在大跨度的索膜屋蓋空間結(jié)構(gòu)中展開的非線性分析取得了一定的成果，但對于膜結(jié)構(gòu)來說，其風振問題較難解決，還需要繼續(xù)進行研究。而抗震能力是對網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)研究的主要內(nèi)容，隨著相關研究的不斷深入，目前已經(jīng)取得了關于網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)應對地震水平方向反應的非線性計算靜力分析、不同網(wǎng)殼的彈塑性分析等研究成果，推動網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的抗震設計改善工作。在當前建筑中，消極對地震抵御已經(jīng)不能滿足需求［4］，人們更傾向于對其引起的振動進行主動的控制和消減，如目前已經(jīng)提出的鉛芯橡膠板抗震能力研究等消減震能的做法。
3預應力技術在空間結(jié)構(gòu)中可以發(fā)揮作用
過去的預應力技術多用于保證懸索結(jié)構(gòu)的受力均衡，而在空間結(jié)構(gòu)中預應力也可以發(fā)揮作用。目前，已經(jīng)對預應力的施加方式、分析極限受力能力及張拉過程進行了研究，并取得了一定的進展。在施工中，將預應力技術施加在網(wǎng)殼或網(wǎng)架工程結(jié)構(gòu)中，可以對相應結(jié)構(gòu)的硬度和剛度進行普遍提高，從而節(jié)約鋼材的投入。
二、當前建筑空間結(jié)構(gòu)的設計與優(yōu)化方法
1建立并完善驗收制度，確保材料合格安全
建筑材料是所有建筑工程的重中之重，所以必須把控好材料進場控制關，建立相應的材料驗收制度并不斷加以完善，嚴格按照相關技術要求對原材料和配件等進行規(guī)格和質(zhì)量的審查，是工程安全順利展開的必要條件。目前的建筑施工中，在材料進場時，相關負責人一般只查看是否具有出廠證明及合格證，只有當存在明顯問題時才會展開進一步的驗收工作。而一些原材料可能由于各種原因只能提供合格證的復印件，這時如果沒有相應的驗收制度，就很容易出現(xiàn)合格證造假問題，導致材料質(zhì)量無法得到保證。這種情況在鋼管材料中較為常見，因為施工過程對鋼管的規(guī)格和材質(zhì)有不同的要求，如果只對其規(guī)格進行查看而不進行驗收，很容易造成材料不符合施工要求的情況。所以建立相應的材料驗收制度是非常必要的，是把控好材料關、保證施工安全順利展開的必要條件。
2加強焊接工藝的管理
焊接是建筑空間結(jié)構(gòu)架構(gòu)的重要內(nèi)容之一，圖紙和相關規(guī)范中對焊縫的質(zhì)量和焊接而成的構(gòu)件形狀都有一定的要求，只有滿足規(guī)范的要求焊接的成品才能在建筑中使用，所以需要對焊接工藝加強管理。首先要加強對焊接工人的管理，嚴格持證上崗制度［5］，保證焊接的技術和質(zhì)量。同時還要在大型焊接或者在重要焊接部位中先進行焊接試驗，確定焊接的方式和工藝流程，保證焊接工作可以順利進行。
3保證安裝用腳手架的剛性
在建筑空間結(jié)構(gòu)中常會用到腳手架進行安裝，而且在安裝過程中，腳手架會不斷增加負荷，所以要保證其剛度以避免變形下沉對安裝工作造成不利影響。對安裝用的腳手架必須進行科學設計，在投入使用前還要進行試壓測試，保證其剛度，杜絕腳手架安全事故的發(fā)生，從而保證安裝過程的安全展開。
4對涂料的相容性加以重視
為了保證空間結(jié)構(gòu)的壽命和外觀質(zhì)量，同時要滿足消防方面的需要，一般要在鋼結(jié)構(gòu)外表涂上涂料，其中防火涂料是必須的。所以應該注意不同涂料的相容性，對底層的涂料和防火涂料進行配套使用。
5對支座超差問題和約束條件變化加強重視
建筑施工中對安裝鋼結(jié)構(gòu)的精度有一定要求，并且允許在適當范圍內(nèi)有所誤差［6］。然而相應的誤差范圍常存在爭議，需要根據(jù)實際情況確定。部分施工現(xiàn)場工作人員由于對空間結(jié)構(gòu)中支座超差的影響認識不到位，對改變約束條件造成的后果不夠重視，所以經(jīng)常會有支座埋件的軸線和標高相差甚遠的現(xiàn)象發(fā)生。在實際施工管理中，一定要加強相關工作人員對此問題的重視，避免因設計的約束條件被改變或超差問題埋下安全隱患。
三、結(jié)語
對建筑空間結(jié)構(gòu)進行設計和優(yōu)化離不開施工過程中的質(zhì)量管控措施。建筑單位要加強施工人員的質(zhì)量意識，加大教育培訓力度，把控好各階段質(zhì)量管控工作，為建筑空間結(jié)構(gòu)得以順利構(gòu)架打下堅實的基礎。（本文作者：吳華 單位：安徽國禎環(huán)保節(jié)能科技股份有限公司）