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摘要:建筑工程钢结构设计关乎到建筑物的稳定性,对建筑质量具有较大影响,因此,研究稳定性设计原则与要点具有现实意义。通过规范、科学的稳定性设计能够充分发挥钢结构的作用,增强建筑工程的安全性、稳固性,保障人民的生命财产安全。
关键词:建筑工程;钢结构设计;稳定性;要点分析
引言
建筑企业在建筑工程施工过程中,建筑结构设计对建筑质量和建筑安全起着至关重要的作用,因此,就要对其设计现状进行合理的分析,并且对其存在的问题研究出相应的解决措施,为人民的生命以及财产安全打下基础。此外,还要加强设计工作者自身的专业水平,进而保证建筑行业的可持续发展。
1建筑钢结构应用优势
1.1建设速度快,承受荷载能力强
建设速度快是钢结构建筑工程的一项优势。钢结构建筑由于很少使用混凝土等物质,不需要等待这些物质的凝结而可以不间断进行建造,并且钢结构建造原料都是一些钢材,只需要使用螺栓、铆钉或者焊接等方式将其合理地连接起来,因而建设速度快。同时钢材具有重量轻,抵抗拉、压、扭、剪等荷载良好的特点,使其在建筑范围内更加具有优势。所以我国在进行高楼建设的过程中大多采用钢结构的建设方式。
1.2钢结构质量轻,且可以拆卸
传统使用的钢筋混凝土结构在建设完成后混凝土便无法再使用,并且当其废弃时,想要将其拆卸就成为了一个很大的问题,而钢结构工程的建设是将很多钢构件通过一些特定的方式,比如螺栓连接,焊接等方式,完成了工程,这也就促成了钢结构建筑的另一项特点,即拆卸方便且钢材可以多次利用,避免浪费。
2钢结构设计稳定性原则
2.1结构稳定设计原则
钢结构较为特殊,其设计工艺相对复杂,在开展设计工作时需要依托于信息技术检测质量,只有在确保质量达标的情况下才能够将设计图纸运用于建筑工程实际施工中。实施检测工作时需要将钢结构水平承载、抗震系数以及结构阻尼比等作为参数,设计师在设计环节需要结合施工现场自然环境,确定其水平荷载系数,进而保证水平层面稳固。钢结构整体稳固十分重要,保证整体稳固是设计的重点,不管应用何种设计方式,必须将稳定性置于首位。钢结构构件对其稳定性有重要影响,如果忽略这个因素,很容易埋下安全隐患,严重的甚至可能引发安全事故。基于此,设计师必须树立安全意识,应用科学、规范、合理的方法进行设计,以形成更多优质产品。
2.2剪力调整设计原则
目前,建筑工程形态愈加复杂,不对称设计广泛存在于建筑施工中,并且逐渐形成了一种建筑潮流。因此,斜柱使用频率越来越高,斜柱相较于垂直构件其具有一定的倾斜角度,想要保证建筑物稳定就必须考虑一定的剪力。设计师在设计钢结构具体内容时,通常会为了简便,将垂直构件表述为柱子,将斜柱表述为斜杆,这种设计方式虽然不会影响建筑物实际稳定性,但若调整剪力容易受到干扰。于斜柱来讲,它具有水平受力的特点,但是垂直向也需要荷载,若设计师忽略了垂直向的荷载,则会造成剪力误差,进而影响建筑工程钢结构稳定性。基于此,设计师在实际设计环节,结合建筑工程实际状态,若需要进行剪力设计,必须坚持剪力调整原则,针对具体施工状态灵活调整剪力,进而保障钢结构稳定性。
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2.3强柱弱梁设计原则
若钢结构设计具有实效性,质量较高,则若水平承载过大或者需要强力荷载,塑性铰会出现在梁上,但若其设计质量较低,其会出现在柱子上。基于强柱弱梁设计原则能够增强钢结构抗压能力,以提高强力下的钢结构荷载能力,使其能够快速恢复到正常状态。目前钢结构稳定性在设计方面需要对梁柱节点进行分析与计算,进而保证塑性铰能够呈现在梁上。在理论分析时要求计算结构与实际构造相一致,特别是注意钢结构的抗震效果,要求其性能与建筑工程结构相符。
3提高建筑结构设计的主要措施
3.1加强设计中的监督机制
对于钢结构来说,其与传统钢筋混凝土相比有着很多特点,因此在开展设计过程中需要对承包商以及设计单位的资质情况开展针对性审查工作,对钢结构构件质量以及加工厂构件制造水平进行评估,同时还要保证构件安装质量符合项目实际要求。另外,由于钢结构设计工作存在着热属性特征,所以,工程主管部门还需要提高管理力度,对其进行严格审查,帮助相关单位做好前期准备工作。对房屋建筑施工安装能力以及钢结构构件的生产加工能力进行监督,并保证施工企业能够按照工程建设的实际要求展开施工。只有确保设计安装资质符合实际要求才能够保证钢结构设计满足要求。
3.2提高钢结构的设计深度
在开展钢结构设计之前,需要检查前期的设计资料是否满足之后的设计要求。一般情况下,只有多层次、体型比较复杂而跨度又比较大的结构设计时才会应用钢结构。而在设计可能出现大幅震动以及高温密的结构设计当中,一定要坚持精益求精的原则,保证项目质量符合实际要求。作为建筑设计工程师,需要对建筑方案进行宏观把控,做好建筑质量的把关工作。只有这样才能够保证建筑施工的顺利进行,保证施工进度满足要求,并且提高钢结构设计的安全性与经济性。
3.3加强钢结构设计方案布置
钢结构从形式上来看有很多种,不同的结构形式其特点也存在差异。因此在制定设计方案时应当综合考虑钢结构的实际特点。设计人员在设计过程中需要对建筑物所在地的环境进行有效分析,最终制定出一个最优的设计方案。另外,在绘制建筑图纸时还需要尽可能的使用科学的方法,要对图纸在施工阶段的可操作性进行判断,这对于保证图纸设计准确性有着积极的作用。
3.4强化建筑结构设计
在开展钢结构设计的过程中,会涉及到很多专业知识,专业性比较强。为了能够在今后有效的应用,有关部门必须要加大对钢结构设计工作的监督与管理力度,并结合实际需要建立钢结构设计质量考察制度。只有通过行业测评的施工企业以及设计单位才有资格承包工程,从源头上把控钢结构设计的质量。
3.5做好建筑结构防腐设计和方案选择
在开展建筑结构设计过程中,防腐设计是重要的一环。因此,设计人员应当充分结合建筑工程的实际要求选择合适的防腐方法。对于钢结构建筑来说,可以在构件表面涂抹防腐涂料,形成一层保护系统,防止其不被腐蚀。钢结构如果在潮湿的空气当中暴露时间过长的话,防腐设计就显得更加重要。
结束语
建筑钢结构工程的设计具有空间跨度大、成本低、结构性能优异、安装便捷等优势。并且建筑钢结构还具有自重轻、抗震性高、施工期短和建材运输方便等特点。随着时代的进步、科学的发展,社会对大型的建筑群需求会急剧增大,建筑钢结构的应用范围也会越来越广。希望建筑钢结构工程的应用方式越来越先进,技术越来越完善,建筑材料不断的创新,为社会建设、国家经济发展提供充足的动力支持。
参考文献
[1]郑维.建筑钢结构工程设计及其注意事项[J].化工管理,2018(24):211.
[2]刘锦华.建筑钢结构工程设计及其注意事项[J].四川水泥,2018(6):88.
[3]冯涛.建筑钢结构工程设计及其注意事项浅述[J].城市建设理论研究(电子版),2017(36):96.
论文作者:刘猛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年11期
论文发表时间:2019/8/27
标签:钢结构论文; 建筑论文; 稳定性论文; 剪力论文; 荷载论文; 质量论文; 建筑工程论文; 《建筑学研究前沿》2019年11期论文;