摘要:目前我国的科技在不断的进步,社会也在不断的发展,随之而来的事建筑业发展的高潮,很多建筑拔地而起。其中,钢结构成为现阶段我国建筑工程中普遍使用的结构形式之一。然而,钢结构在增强建筑工程质量的同时也存在着不足之处,因此,本文在明确钢结构设计对于整个建筑工程结构的重要性的基础上分析其注意事项,希望对行业有所帮助。
关键词:建筑钢结构;工程设计;注意事项
随着经济的发展,城市化进程加快,近几年来建筑钢结构的发展也非常迅速,结构和种类的数量也在不断地增加。但是我国的钢结构工程设计水平尚未完全成熟,距离发达国家还有一定的距离,在实际的建筑钢结构设计中仍然存在许多的问题,设计人员对于新结构的理解也不足。针对此种现象,文章主要对建筑钢结构设计中要注意的问题进行探究,并提出相应的建议,仅供参考。
1钢结构的特点及发展
钢结构在实际建设方面运用的过程中,具有强度大、重量轻、应用方便等特点,在高层建筑实际建设的过程中得到了广泛的运用。此外,由于基础工程在实际施工阶段,结合经济层面的考虑,建造价格得到了一定程度上的降低。在其高频率的应用下,我们能够了解到建筑钢结构工业化的建设特点,在工程开展过程中,建设速度也得到了有效的提升,因此,研究钢结构在建筑工程技术方面应用环境,具有一定的现实意义。
随着现代工业的发展,尤其是钢铁冶炼和大型机械设备制造技术的进步,各种高强度高性能的钢材和各种大型制造、运输、安装设备的出现以及先进设计软件的应用为在超高层建筑中使用钢结构创造了有利条件。钢结构有强度高、自重轻、结构抗震性能好、便于工厂化制造、施工速度快等优点,使钢结构越来越多的运用到超高层建筑上。
2建筑钢结构工程设计的原则和方法
2.1建筑钢结构工程设计原则
建筑钢结构工程设计时要坚持稳定性原则和可持续原则,对于钢结构设计的整个体系来说,稳定性是最重要的原则之一,若稳定性的设计出现问题,会对整个钢结构工程体系造成严重的影响,甚至会威胁使用者的人身财产安全。在建筑钢结构设计中,要将组成部件和整个体系相统一,处理好每一个组装部件之间的关系和稳定性,提高钢结构建筑的安全可靠性;建筑钢结构工程设计的可持续原则主要体现在建筑选材和结构设计力学承载力方面,钢结构工程模式是建筑行业中新型的建筑模式,其结构设计在力学计算的基础上,确保了结构计算的简化模型和工程试驾受力一致,这样可以有效的将计算应用到实际工程安装中,保证钢结构建筑承载力的真实性和稳定性,提高建筑钢结构工程的整体质量。
2.2建筑钢结构工程设计方法
建筑钢结构工程设计中,一般用容许应力法、半概率法、概率极限状态法来对钢结构的材质和承载能力进行科学的估算与判断,随着钢结构工程技术的不断发展,技术人员发现定值法中的容许应力法存在着一定的缺点,对结构几何的非线性考虑不周,而且容许应力法采用的是单一的安全系数,不能实际的反应出抗力的独立性和荷载能力的变异,因此,定值法开始慢慢转向概率设计法,可以通过多系数的数据分析机构安全系数,极限状态法可以将结构概率和可靠性联系起来,弥补一定的系数缺陷,其方法是采用荷载分项系数和抗力来取代单一安全系数,是目前钢结构设计方法中最常用的,也是最普遍的,提高钢结构的可塑性和安全性,避免构件的断裂及塑性变形的现象发生。
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3建筑钢结构工程设计中存在的问题和注意事项分析
3.1建筑钢结构工程设计中的选材
在钢结构建筑选材过程中,存在一些成品结构拼接软件的质量不符合整体建筑质量标准,影响到整体的建筑工程施工进度及质量安全,所以,在建筑钢结构工程设计中选择优质的钢材质量是重要的任务之一,由于一些钢材在批量生产过程中,会出现强度不够、钢材可塑性差、容易变形等现象发生,这样,在钢材利用上容易出现质量问题,为工程埋下安全隐患,因此,在钢结构选材方面,需要有经验的资深人员进行钢材的采购和选择,以此来保证钢材的质量,确定钢材的硬度、强度、可塑性及抗震性适用于实际钢结构工程设计中,实现钢结构工程真正作用力。
3.2建筑钢结构工程设计中的统一性、安全性
建筑钢结构工程施工一般主要是根据钢结构的设计图纸来进行施工,但是在施工过程中,很难做到设计同安装的完全统一性,使有些钢结构的设计独立于整体建筑之外,致使工程完工之后出现钢结构与建筑体衔接问题,造成二次返工,既影响了工程的整体质量,又拖延了钢结构建筑工程的进度。所以,这就要求设计人员对工程施工场地做足准备工作,经常和经验资深的设计人员或是钢结构吊装安装人员交流经验,充分的掌握和了解钢结构的组成及在安装过程中采用的焊接技术,进而保证钢结构工程设计和施工的统一性、安全性。
3.3建筑钢结构工程设计的适用性和科学性
建筑钢结构工程设计中,设计人员要对钢材及软件结构做出充分的了解,将其强度、抗震性、最大荷载能力及变形压力做出具体数据测量和分析,结合建筑钢结构设计的所有因素,设计出符合实际钢结构建筑工程施工标准的有效方案,强调节点设计的重要性及科学性,要求其可以方便拆卸、可以承受最大浮动的震动、钢材衔接密封严实、耐高温,适用于实际建筑钢结构工程设计体系,满足实际的建筑工程施工要求。
3.4加强建筑钢结构节点设计
一些建筑钢结构设计方案确定以后,需要对钢结构的整体荷载能力和各个部件衔接承受能力做出具体的计算和分析,保证钢结构部件之间衔接的稳定性,严格按照国家规范生产和设计组装构件,保证建筑钢结构工程设计的整体质量。
3.5适当加大钢结构设计管理力度
建筑结构的复杂性导致了钢结构设计的难度越来越大,保证钢结构设计方案的完整性需要设计师根据拟建工程的具体结构特点与实施过程中常见问题,进行方案的不断改进。适当增加钢结构设计的管理力度,完善管理机制,能够有效的提升设计师对设计方案的重视,保证方案的不断改进,并趋于完美。
3.6应提高钢材耐火性
钢结构建筑以钢材为主,钢材属于不可燃材料,但是在高温环境下,随着温度的升高,钢结构整体性能会发生大幅度改变,弹性模量、抗压强度以及屈服强度等明显降低。有研究表明,如果温度超过150℃,想要使钢结构建筑稳定性得到保证,必须要给予针对性的防护措施。温度在250-300℃时,钢结构强度会迅速下降,温度在350℃时,钢结构屈服强度下降超过1倍,温度在500℃时,钢结构将丧失原有强度和刚度。一般火灾现场温度往往在700℃以上,钢结构的力学性能会发生非常大改变,甚至出现倒塌等问题。
4结束语
综上所述,随着我国经济和社会的不断发展,建筑行业也在不断地发展,新型的钢结构工程设计被广泛的应用与实际建筑工程中,要想提高钢结构建筑的安全可靠性,首先要熟悉钢结构的性能、设计原则及方法,充分的考虑钢结构的荷载能力及钢结构建筑的统一协调性,在国家的大力支持下,加大设计能力和绿色环保概念,结合实际的钢结构工程设计,进一步促进我国建筑行业稳步长远发展。
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论文作者:林静,
论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷10期
论文发表时间:2019/9/20
标签:钢结构论文; 建筑论文; 工程设计论文; 钢材论文; 结构论文; 过程中论文; 荷载论文; 《建筑实践》2019年38卷10期论文;