浅谈建筑钢结构设计现状及存在的问题论文_林静

浅谈建筑钢结构设计现状及存在的问题论文_林静

山东永固钢结构集团有限公司,山东 临沂 276023

摘要:随着我国综合国力在不断的发展,城市化进程逐渐在加快,建筑行业也得到了较大的发展,这就对建筑行业有了新的要求。在建筑设计中,如何确保钢结构设计的合理、科学性,如何应用新型的建筑材料,优化钢结构设计方案,提升建筑项目质量,成为有关单位及从业者需要思考与关注的课题。本文就建筑钢结构设计现状及存在的问题进行了深入探讨,供相关建筑单位参考。

关键词:建筑钢结构;设计;现状;问题

建筑行业在最近几年来得到了快速的发展,而建筑的结构设计是整体建筑当中比较重要的环节之一,这需要涉及到很多方面的设计,并且建筑钢结构的设计是直接和整体建筑的建成质量有着直接联系的。但是,在我国的建筑钢结构设计中仍然存在着非常多的问题,这些问题都是影响建筑质量的罪魁祸首。本文就对建筑钢结构的设计现状以及存在的问题进行分析,希望可以为建筑业贡献一份力量。

1钢结构在建筑应用中的优点

1.1力学性能好

钢结构的力学性能好,可以提升住宅的抗风压性、安全可靠性和抗震性等。除此之外,钢结构的延性较好,可以较大程度的抵消地震产生的影响,并且抗震的性能比较好,结构性能优越。通过权威部门的数据显示,在地震多发区域,钢结构建筑发生倒塌的概率非常小。和混凝土建筑相比,同等面积的钢结构建筑比重较轻。通过实验数据显示,四层砖混结构住宅的重量和六层轻钢结构住宅的重量相等。

1.2绿色环保

钢结构在绿色环保方面具有巨大的优势,可以实现资源社会的可持续发展,减轻对环境的污染和破坏。在建设钢结构住宅时,使用的材料基本上都是钢材,摒弃了传统的混凝土等建筑材料,减少了建筑垃圾产生的污染,有效的保护了建筑当地的环境。一旦砌体结构或钢筋混凝土结构被废弃,建筑材料也会被废弃,使用价值不大,通常都是采取爆破或拆除的方式进行处理。钢结构住宅对环境的污染和破坏非常少,拆迁和改造非常便捷,材料的再生和回收利用率非常高。所以,钢结构材料符合国家节能建筑的要求,达到了绿色建筑的标准。

1.3施工方便

钢结构一般都是在工厂预制的,然后再运到施工现场直接安装。不需要进行其他任何预处理,大大的节省了施工现场的作业量,提升了施工效率,减轻了对施工现场周围的环境污染。由于钢结构住宅装配式程度高,施工的速度非常快,根据权威部门的数据显示,在修建同等面积的住宅时,混凝土结构的工期是钢结构工期的1.3倍。

1.4结构布置灵活

一般而言,钢材的材质强度较大且材质轻,在设计钢结构建筑时,通常可以使用大开间布置,确保建筑平面灵活方便,合理分隔,不会受到如钢筋混凝土结构一样进深和开间的现状,形成开放式住宅。然而,在传统建筑结构中,例如混凝土结构和砖混结构,因为材料性质的问题,对空间布置的自由进行了限制,以往开间一般常在3.0m、3.3m、3.6m,如若取值过大,就行出现柱大、板厚、梁高的现象,形成胖柱肥梁的情形,大大影响建筑的美观,增加建筑自重,提升了工程造价。所以,钢结构住宅非常适合当前人们的居住需求,值得推广和普及。

2钢结构在设计中存在的问题

2.1抗震性较低

钢结构的抗震性能实际上并没有想象的那么优秀,在高层结构住宅小区中表现得更加明显。大多数的小高层结构布置达不到设计的规则要求,直接导致钢结构建筑的抗震性能不及格。钢结构的抗震性能直接受到建筑物弹性设计和层间弹塑性位移校核计算的影响,若其不能满足抗震规范要求的影响,那么钢结构的抗震性就会很弱。钢结构的结构受力体系没有具体的检测规则,钢结构的不同楼层也没有详细的分析。在一般设计过程中,选定钢结构框架支撑体系如何节省钢材,如何在设计方面提升抗震性能都没有精准的评价标准。

2.2忽略衔接度的考量

钢结构建筑的设计中,最常忽略的就是和其他建筑材料之间衔接度的考量。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在现行的设计方案中,钢结构都是以独立的形式存在建筑物的设计之中,这不仅影响了建筑的施工,还在一定程度上影响了建筑物整体性能的提升。设计的目的肯定是建筑物的修建,但是由于钢结构设计的片面性,后期的施工过程中造成严重的质量问题,给建筑施工方带来了很多的困扰。在设计层面出现质量问题,给施工中的焊接、涂料、下料、装配等方面留下了许多的安全隐患。

2.3验算条件和验算方法低下

钢结构的建筑抗震计算仍处于不成熟的阶段,验算条件和验算方法都无法满足节点和支撑点的要求。在受弯钢构件的局部稳定工作中,由于设计方案实现难度大,造成了很多的施工问题。大量钢材的生产过程存在明显的质量问题,常见的是内部夹层问题。在钢材制造的过程中,要严格执行国家有关的标准规范,对于技术上的缺陷进行积极改进,保证生产的钢材能够安全地运用在钢结构建筑之中。

3钢结构设计中解决问题的有效措施

3.1要充分考虑材料自身性质

在钢结构建筑的设计中,要充分地考虑到材料自身的优点和缺陷。结合材料的综合因素,提升钢结构建筑的整体稳定性和局部稳定性。在设计的过程中,要对于设计中的问题进行仔细的研究和分析,采取更加有效的改进方案,进而促进钢结构在建筑行业的发展。

3.2增强钢结构设计中的抗震性能

为了提高钢结构的抗震性能,在设计过程中应充分考虑平面设计,保证平面规则和对称。平面形状应保证水平位移的弹性和水平位移的重心,使其支撑与高层楼板达到平衡。在钢结构建筑设计中,应重视剪刀墙的配置结构调整。设计人员在设计初期应注意连接构件的重要性,这样不合理的钢结构才不会对建筑安全造成危害。

3.3设计前做好测算

在钢结构的设计之中,为了保证荷载的支撑度和传力方向的一致性,在设计方案的初期就要做好基础数据的测算。设计人员在钢结构的设计中要依据设计要求的基础来进行计算,并密切结合专业保证计算的准确性。把钢结构建筑的设计规范更多的融合到平常的设计工作之中,逐步地提升工程的质量。

3.4注重整体结构布置

在进行钢结构的结构布置时,首先必须考虑组成整个钢结构体系的各种钢结构的特点。例如如果在轻型钢结构的建筑中,存在着相当大的悬挂荷载,此时可以使用网架结构,而不使用门式钢架结构。为了保证整个钢架结构的稳定性,必须认真考虑整个建筑体系的特征、荷载分布、性质等诸多因素,并进行综合处理。

3.5做好钢材防腐设计

在对建筑钢结构进行设计的过程中,首先应当对其防腐问题进行认真考虑。在现阶段运行的许多防腐措施中,最直接、最有效的方法是在钢质表面涂上涂料。这就要求设计人员根据建筑结构的实际要求,选择和应用最合适的防腐涂料。与此同时,在涂抹涂料的过程中,有关监管人员应当对施工人员的操作行为进行严格规范,确保其操作行为的科学性与合理性。

结束语

综上所述,新时期社会主义特色市场经济的持续发展,对建筑工程项目的质量与性能提出了更高的要求。虽然钢结构在现代建筑工程中得到了广泛应用,但在钢结构构件设计、稳定性设计、防火防腐设计等方面还存在许多问题,想要提升钢结构建筑的工程质量,还是要从设计的层面消除隐患,因此必须要引起设计者的足够重视,采取针对性手段进行优化,全面消除钢结构设计中的隐患,提高建筑工程建设的质量。

参考文献:

[1]张利强.浅谈建筑钢结构设计现状及存在的问题[J].中国新技术新产品,2015(09):140.

[2]王鹏.浅谈建筑钢结构设计现状及存在的问题[J].中国建筑金属结构,2013(18):1.

[3]牛其山.当前建筑钢结构设计的现状及存在的问题[J].中国建筑金属结构,2013(16):41.

[4]王微.浅谈建筑钢结构设计现状及存在的问题[J].黑龙江科技信息,2013(21):256.

论文作者:林静

论文发表刊物:《城镇建设》2019年13期

论文发表时间:2019/9/17

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