浅谈建筑钢结构设计现状及存在的问题论文_韩涛

浅谈建筑钢结构设计现状及存在的问题论文_韩涛

山东东山新驿煤矿有限公司 山东济宁 272116

摘要:随着经济的发展,建筑行业有了突飞猛进的发展。目前,建筑钢结构渐渐代替了传统的砖混结构,有力地为建筑行业的发展提供强有力的支撑。但是建筑钢结构在应用中,许多问题也渐渐突显出来,致使建筑钢结构的质量不得不遭受怀疑。所以,建筑钢结构的设计人员要尤其重视建筑钢结构中出现的问题,通过理论实践解决相关问题,全面提升建筑钢结构的整体质量。

关键词:建筑;钢结构设计;现状;存在问题

引言

建筑需求的不断增加使得近些年来我国的建筑行业一直在不断发展,与此同时,社会对建筑质量的要求也有了明显的提高。建筑钢结构作为一种新型的建筑技术,逐渐在建筑领域中占据了非常重要的地位,但就目前的情况来看,我国建筑钢结构设计的现状不容乐观,与西方发达国家相比仍存在一定的差距,同时其中也存在很多问题需要加以重视与克服,只有这样才能使钢结构在我国建筑领域发挥更大的优势。

1建筑钢结构设计的概述

1.1建筑钢结构的意义

建筑钢结构,是通过钢板与热轧型钢材的共同施工,所组成的一种以钢为基础的骨架结构。如果将其与传统的砖混结构做对比,建筑钢结构比传统的砖混结构更具强度和韧性,且内部的组织非常严密与均匀。建筑钢结构具有多种优势,并且在建筑过程中,建造难度远远低于其他建筑方式。所以建筑钢结构广泛用于桥梁建设、工业厂房、民用建筑当中,例如:法国埃菲尔铁塔就是世界闻名的钢结构建筑工程,埃菲尔铁塔高300m,天线高24m,总高324m,塔身为钢架镂空结构,由四条与地面成75°角的、粗大的、带有混凝土水泥台基的铁柱支撑着高耸入云的塔身,铁柱由水平横梁连接,除四个脚是用钢筋水泥之外,全身都用钢铁构成?在钢结构的具体使用过程中,还可以很好地实现环保,为我国的可持续发展的战略目标的实现,添砖加瓦。

1.2建筑钢结构设计的现状

当前,钢结构在建筑行业中应用十分广泛,但是长期的使用也使得其暴露了不少问题,主要可以归纳为以下三点:①防火问题。钢材的耐火性较差,因此在进行结构设计时必须重视防火处理,以确保重要联接部分安全;②强度问题。钢材的强度较大,因此其往往截面偏小,钢结构使用中普遍存在较薄的问题,这反而造成其强度优势没有得到充分发挥;③工作人员专业素养问题。对于任何建筑工程而言,设计、施工人员的专业素养均直接影响着其建设质量,钢结构设计若是存在不规范等问题,将会直接导致其稳定性不达标,存在重大的质量、安全隐患。

1.3钢结构设计的相关阐述

我国现代钢结构建筑在细节的设计上主要的组成部分是杆件连接。根据力学原理科学处理各部件的力臂、力矩、以及应力关系是关键环节。准确合理的将每个节点的连接细节做好,进而转移到下一步的工程实际施工中。而最终钢结构施工质量的好坏也是设计水平的一种最终体现。必须严格遵循建筑行业的相关要求和规定,既要尽力使钢结构的设计理念新颖、设计方案科学适用,又要与工程的具体要求相吻合。而切要考虑其经济性和实用性。

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2建筑钢结构设计现状及存在的问题

2.1设计项目管理不完善造成的问题

首先具有一定设计实力的知名设计单位因而钢结构部分是费工费时收费低,而不愿意接受设计项目任务;或者即使有的设计院即使接了工程整体设计业务而将钢结构部分转手包给其它设计单位;但是这些单位又存在对钢结构设计缺乏经验,与实际施工技术不完全相适应的问题;另有一些设计单位不具备资质,承接到设计后买图标搞设计,式设计产品存在诸多不安全因素。对建筑工程质量构成极大的技术问题。无法保证工程质量。

2.2对设计缺乏经验和对深度的研究

由于钢结构的应用属于新技术,所以很多设计院,对其研究合设计比较少,缺乏实际经验何必要的参考,项目工程的设计者多为参加工作不久的人员,更缺乏钢结构的设计知识,对关键技术研究的不够深入,在一定程度上照搬国外的图纸,顾步自封,不敢有半点突破;对所设计的成果心中评价标准没有底数,对关键的“节点设计”不分具体情况一律采用“全焊接节点”或“全铸钢节点”进行标注,至于这些关键节点是否安全、构造是否合理、能不能做出来事实上无法保证。

2.3设计转包质量难以保证

设计院将施工设计图交给相关施工加工厂后,因其客观实际情况施工图任务又被转包出去,这其中由于很多承接单位对设计总体要求不明确,技术水准达不到要求,做出的图纸不符合原设计要求。而了节约钢材,降低造价,盲目进行钢材优化是一些加工单位经常采取的手段,其结果往往会造成工程质量事故,产生重大经济损失和社会负面效应。

2.4对国外设计方案不能结合实际突破和改革,

国外设计方案在抗震设计对我国而言有方面有很多不合理。在这当中某工程应用国外设计的网壳与看台脱开的方案,因为单层网壳结构的跨度大,结构韧性无法达到技术要求,在外力作用下,极容易被撕裂造成质量安全问题,为了提高抗争性能,毫无节制的使用钢材,造成很大的钢材浪费是设计中存在的有一种常有的现象。

2.5设计过于保守

过于保守或过于“先进”,不恰当的任意提高设计标准或降低设计安全等级一些设计人员对复杂工程缺乏经验,心中无底,盲目追求高标准,造成设计过于保守,任意加大安全等级,对结构构件不分主次,重要性系数取值任意加大,杆件“应力比”取值太低;焊缝等级不分区别一律取一级全熔透焊缝;钢材等级不分使用条件和部位也一律取c级或d级;钢材强度级别不管是否必要随意采用高强度420Mpa、490Mpa钢材;在不了解“焊接残余应力”分布规律的情况下,错误的提出消除“焊接残余应力”。一些设计人员互相攀比,层层加马。由于上述原因往往造成结构构件过大,投资大量增加,这都是设计方案不合理造成的。花的是国家的钱,不是设计院的钱,工程投资加大反而会增加设计费,设计院得到好处反而不承担任何因工程浪费而造成的法律责任,这种设计体制不适应市场经济的状况必另外,也要特别注意的另外一种倾向是:在某些工程的招标过程中,为中标压价,承包方尽量减少钢材用量,致使构件安全系数太低,受压构件的长细比太大,沿海地区钢管壁厚太小,致使构件在安装过程中造成杆件弯曲,由于安装误差太大造成大量杆件超过设计应力,最后不得采取现场加固措施。

2.6防火防腐设计问题

钢结构自身并没有非常好的抗腐蚀性,当其处于有侵蚀性的环境里,会在很短的时间内发生锈蚀,构件和结构承载力受到影响,甚至是引发倒塌事故,因此必须重视钢结构防火防腐设计。钢构件在使用涂料进行防腐涂装时,主要分为机械除锈与手工除锈两种方式,处理过的钢材的表面应不存在焊疤、焊渣、油污、水、毛刺、灰尘等;镀锌构件,采取酸洗除锈的方法,要求钢材表面露出金属的色泽,不存在污渍与酸液残留。同时,设计中应根据规范要求注明防火涂料种类、涂装层数和涂层厚度等。

结语

总之,我国经济的飞度发展促使对建筑工程质量提出更高的要求,钢结构的设计工作是确保建筑工程质量最关键的环节,不容忽视。通过对上述一些问题的阐述,希望能够认识到钢结构设计对建筑质量的重要性,从设计理念、设计技术入手切实加大力度做好此项工作。

参考文献

[1]刘晓,沙飞.浅谈钢结构建筑在设计中存在的问题[J].黑龙江科技信息,2011(26):272.

[2]安洁.我国绿色环保建筑的发展趋势—钢结构建筑浅谈[J].科技情报开发与经济,2012,22(16):118-119.

论文作者:韩涛

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第25期

论文发表时间:2018/12/14

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