吴瑞喜
陕西榆林市规划建筑设计院 陕西榆林 719000
摘要:随着当前建筑行业的不断发展,高层建筑的数量越来越多,其施工的规模也越来越大。而且当前的建筑结构也更为复杂,这对于建筑相关的单位也提出了更高的要求,在当前建筑工程设计中,钢结构也为其提供了一定的方法和基本的途径,目前被人们所重视。本文主要针对当前建筑钢结构节点的主要分类进行了一定的分析,并对建筑钢结构的设计要点进行了相应的探讨。
关键词:建筑钢结构;节点分类;设计要点
引言:
在当前市场经济迅速发展的条件下,对我国钢材的年产量也有着一定的推动作用,在当前建筑施工的过程中,钢材是其中使用较为广泛的一种材料,主要是因为其本身的刚度好、延展性比较强,使得其在实际施工中的占据着越来越重要的位置。在当前建筑设计的过程中,也需要考虑到建筑钢结构节点的问题和特点,这样才能够更加充分地发挥其本身的作用。
一、建筑钢结构的基本概念
建筑钢结构,主要就是指利用当前较为先进的技术及加工工艺,对钢材进行一定的加工,在其基础上制成的建筑结构,钢结构本身也具有较为明显的优点和一定的特色,具体分析如下:(1)强度很高;(2)比较稳定;(3)成本较低;(4)经济效益较高。对于当前越来越复杂的建筑结构设计来讲,选用钢结构材料是最佳选择之一。近些年来,我国建筑行业中钢结构所使用的比例也在不断增加,几乎已经成为了当前建筑中的一个较为主要的形式。
二、建筑钢结构节点主要分类
(一)刚性连接节点
主要就是在节点处确保整个结构的完整性,这样就会使其能够符合建筑结构本身的力学原理。在当前情况下,节点处的各种构件就会形成一定的角度,在最大的承载力作用写,其本身也不会发生一定的变化,其本身的稳定性也会得到最为基本的保障。除此之外,其本身的刚性连接节点的强度,一定要大于整个建筑结构的强度,这样才能够保持建筑结构最基本的稳定需求。
(二)梁的拼接节点
一般来说,梁的拼接通常包括焊接和螺栓连接,焊接的刚度虽然比螺栓要大,但螺旋的连接制作简单,且质量能够得以确保,现场的拼接通常采用此法。焊接连接操作不太方便,有时还存在质量的不确定性,所以一般在工厂实施。本节所阐述的梁的连接通常采用螺栓连接方式,优点是施工较为方便,缺点是接头尺寸较大,产生一定的板材消耗,在遇到地震等地质灾害时,有可能产生位移。此外,螺栓的价格也较高。
(三)梁与边柱和中柱的连接节点
通常情况下,梁与柱连接基本上都属于刚性的链接,对于其本身的连接而言,基本上都会采用端板连接的方式,尤其是在一些西方发达国家,该方式在高层框架和低层框架中应用较多。其本身的优点就是对性能进行连接,并对质量进行有效的控制,而且其本身的焊接质量也比较高,这样就会导致其本身具有良好的抗震性。而且其本身的施工也比较简单,不需要在很现象进行焊接的作业。
(四)柱之间的连接节点
在进行施工实践的过程中,柱与柱之间的连接,需要根据截面本身所存在的不同进行分析,将其分等截面和变截面这两个部分,并通过拼接的方式,来进行相应的焊接工作。
(五)半刚性连接节点
半刚性连接节点,对其本身的荷载能力也有着较高的要求,这就需要其本身各个节点的荷载能力大于整个建筑钢结构的承载能力。这在进行建筑构造设计中,是较为重要的一个部分,但是在进行实际施工的过程中,这种方式使用较少,一般情况都不会使用这种焊接方式。
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(六)铰接连接节点
大多数情况下,铰接连接不使用在建筑构件上,主要原因是其承受的弯矩不够,在进行施工实践的过程中,该方法主要应用于当前的一些建筑构件端部之间的链接,例如:柱脚、梁体端部等。而且在进行实际使用的过程中,也会发现其中一些连接方式的不同,这也不能够完全实现一定的铰接。而且对于其中的一些民用建筑,一般都会采用平板式铰接的方式,这样受力更为合理,连接也较为方便。
三、建筑钢结构的设计要点
(一)判断钢结构的适用性
钢结构虽然使用比较广泛,但也并不是适用于所有的范围和领域,所以在对建筑结构设计前,要结合实际情况和周边环境实施合理的选择和判别,防止出现钢结构因为不适合建筑,而导致后期更改建筑设计方案的问题,这样做必定会导致是施工成本的上升,经济效益的下降。长期的工程实践研究得知,在一般的大型厂房,还有对于抗震要求较高的建筑,使用钢结构是较为合理的。
(二)对合理选择钢结构
对于当前的钢结构分类,需要将其分为一定的类型,要根据工程的实际来进行施工,并对整个工程的条件进行较为全面的考虑。例如:工程构建的承载、周边施工环境等,都是其中需要考虑到的一部分。而且在对钢结构进行实际设计的过程中,还需要对当地的天气因素进行较为充分的考虑,例如:冬天的雨雪天气,低温等因素,对建筑钢结构所带来的一些影响。与此同时,还需要充分考虑当前钢结构的受理路径问题,这就可以有效确保其能够处于一个均匀分布的状态。
(三)充分考虑钢结构的变形限制
通常情况下,在使用钢结构的时候,必须遵循以下几个基本的原则:(1)在抗震的基础上,需要将其层间位移确保在1/250的范围内;(2)在风力的作用下,必须保证其层间位移在1/400的范围内。而且经过一定的实践可以知道,抗侧结构使用钢桁架而制成的纯钢结构会大大提升刚性,增加工程的成本。
(四)注重结构体系的科学选择
在大多数情况下,如果建筑层本身不超过6层,就可以选择一定的框架作为其本身的支撑体系,这样就可以直接选择其中的一些框架结构。但是一般其本身的结构超过6层,基本上会选择选择框架混凝土剪力墙结构。但是如果其中的层数过高,基本上会将两种结构相互搭配使用。
(五)科学设计钢结构的构件和节点
对于钢结构的节点和构件的设计都比较关键,具体分析如下:(1)钢结构节点的设计。一般都会将其区分为半刚性、刚性和铰链节点这几种类型,这就需要根据工程的实际来进行相应的节点选择,而且在对其进行实际设计的过程中,还需要注意尺寸、焊缝等一些问题,而且还需要采用一定的施工工序来进行相应的施工,不得擅自改变一定的施工技术;(2)钢结构的构件设计。在对其进行实际设计的过程中,首先需要做好对材料的选择工作,并对施工的技术来进行有效的把控;其次,需要对焊接变形的问题进行控制,全面提高施工的效率,降低劳动的强度,提高施工的质量。
(六)理编制施工图纸
施工图纸是设计的具体体现,是施工最基本的依据和基础,图纸的编制主要区分为设计图的编制和施工图的编制两大类,其中设计图是基础,施工图较为详细,施工图是由设计图制造出来并用于施工指导的具体图纸。那么就需要严格按照施工的实际情况,来进行施工图纸的编制,以保证施工的质量。
总结:
从当前阶段来看,钢结构在我国当前的建筑也中,也有着不断的发展,这对于其本身也有着一定的推动作用,这对于我国建筑格局的发展也有着一定的指导方向,其构思也越来越清晰。在当前建筑行业发展的过程中,钢结构是其中不可或缺的一个部分,与其他结构相比较,其本身也有着不可比拟的优势。但是在对其进行实际设计的过程中,也需要针对其中不同的情况来对其进行相应的设计,注重钢结构本身的质量,以及钢结构本身的稳定性,这样才能够为后续的施工奠定坚实的基础。
参考文献
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论文作者:吴瑞喜
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/11
标签:钢结构论文; 节点论文; 建筑论文; 过程中论文; 刚性论文; 结构论文; 构件论文; 《建筑学研究前沿》2018年第23期论文;