建筑钢结构设计的要点分析论文_曹帅

建筑钢结构设计的要点分析论文_曹帅

巴特勒(天津)有限公司 天津市 300457

摘要:随着国家经济建设的发展,长期以来混凝土和砌体结构一统天下的局面正在发生变化。钢结构产品在大跨度空间结构、轻钢门式结构、多层及小高层住宅领域的建筑日益增多,应用领域不断扩大。从西气东送、西电东输、南水北调、青藏铁路、钢结构住宅、西部大开发等建设实践来看,一个发展建筑钢结构行业和市场的势头正在我国出现。本文主要分析探讨了建筑钢结构设计的要点,以供参阅。

关键词:建筑工程;钢结构设计;要点

引言

钢结构设计拥有众多的优势并有利于人们的可持续发展。随着科学的进步、时代的发展和人们的生活态度、习性的改变,越来越多的钢结构建筑将会从观赏性建筑走向人们的生活。在不久的未来,钢结构设计势必将成为未来建筑的主流。

1建筑钢结构设计的原则

近年来,在钢结构设计中经常出现失稳事故,造成严重的人员伤亡与经济损失,主要原因是由于以下两方面造成:(1)由于空间网架、网壳结构等新型钢结构的不断出现,造成相关设计者没有足够的时间去了解掌握这些新型结构的设计;(2)由于钢结构设计者缺乏相关设计经验,关于钢结构和构件的整体稳定性概念理解不够清晰,成为钢结构设计中经常出现的薄弱环节。因此,稳定性成为钢结构设计中一个突出的问题,如果处理不好此类问题,将会造成不可估计的损失。所以根据稳定性问题在实际的钢结构设计中的特点,以及未来更好的保证钢结构设计中构件不会丧失稳定性,设计过程中应严格遵守以下三条基本原则:(1)保证整体结构的细部构造和构件的稳定计算,二者必须相互配合,相互统一;(2)在进行结构布置时,必须从整个体系和组成部分的稳定性要求出发,进行全面考虑;(3)必须保证结构计算简图和实际计算方法所依据的简图相一致,这对框架结构的稳定计算起着相当关键的作用。

2钢结构设计的重要性

在实际的建筑结构设计过程中,钢结构设计是至关重要的组成部分,其主要是指将钢结构设计蓝图到钢结构产品的演变过程,对于现代钢结构制造业的可持续发展有着关键性的影响。从建筑结结构设计的的性质来看,其中存在的钢结构设计不仅具有几何成分,更具体表现了技术性的相关因素。因此,这就对设计人员的专业知识能力提出了较高的要求,设计者在对建筑结构设计中钢结构进行设计时,必须严格遵守相应的设计蓝图要求,其实结合建筑工程项目的施工性质,充分掌握工程图纸中的设计要点,并将蓝图中的平面线条联想出一个完整清晰的立体结构,以此来保障钢结构设计的高质量。但是,在这一设计工程中,设计人员应该清楚的认知到,如果其中任何一个设计环节出现错误,都将会严重影响构件的安装质量,极有可能危及到建筑结构整体的安全稳定性,这就很容易引发重大的安全事故,造成人员的伤亡。除此之外,设计师还要切实遵守建筑建筑结构设计中钢结构的设计规范,真正了解到构造要求、结构受力特点等方面的要求。只有这样,才能设计出合理的连接接地玩形式,使其能够满足于国家规定的标准要求。与此同时,设计人员还需要加强对建筑结构设计中钢结构设计中关键部位的优化设计,从根本意识上认知到建筑结构设计中钢结构设计的重要性,以此来不断提高建筑结构设计中钢结构设计效率与质量,促使建筑工程施工的顺利开展。

3建筑钢结构设计的要点

3.1钢结构建筑整体与局部精细设计

建筑的设计不仅仅在于外观上的美感,还在于建筑间的互相协调能力。钢结构建筑也是建筑的一种,它在具有钢结构建筑特殊性的同时也具有普通建筑的一般性。所以在满足钢结构特性设计的同时,也必须满足一般建筑的共性。由于钢结构的特殊性,通常在建造钢结构建筑的时候,会导致部分细节部位出现偏差或者裸露在外。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因而在设计钢结构建筑的时候,为力求建筑形象和建筑功能的完美结合,设计复杂化和工程精细化也更加严苛。钢结构建筑具有牵一发而动全身的特点,每一个细节设计、制作、完成都有可能牵涉到整体的形成和完善。有的时候为了体现钢结构建筑独特的金属感,而将其部位、部件裸露在外。这样会更加增加建筑的难度。因而对钢结构建筑设计,细节的把握是至关重要的。对整个建筑而言,细节的较高质量将会带来更好地整体效果,为人们展示更美好的形象。

3.2建筑钢结构防腐防火涂装设计

在进行建筑钢结构防腐防火涂装之后,可以使其的耐久性及耐火性得到大大地提升。一般而言,在进行建筑钢结构设计的过程中,首先要涂装防腐涂料,然后,再在钢结构上面涂装防火涂料,其中用到的面漆、中间漆、封闭漆、防火底漆中的成分应该和防火的相关涂料相融合,而不应该和防火涂料发生一系列的化学反应。钢构件在使用涂料进行防腐涂装的过程中,能够使用手工除锈及机械除锈的方式进行处理,经过除锈的钢材的表面不应该有毛刺、水、油污、灰尘、焊渣及焊疤等的出现;针对镀锌的钢构件,在采用酸液进行除锈之后,钢材的表层不应该残留任何的酸液、锈迹及污渍,从而使钢材的表面展露出金属的光泽。

3.3钢结构抗震设计

仔细了解钢结构之间的稳定性关系,可以保证钢结构稳定性的设计,所以要对钢结构的抗震设计进行重视。在进行钢结构的设计时,要让钢结构尽可能的简洁化、规正化。在进行钢结构构件连接时,要根据实际情况进行具体操作。要让屋架和屋面板、屋架和柱子间连接足够稳定,从而提升钢结构的抗震能力,使得建筑的安全性能能够有所增加。此外钢结构的抗震能力还与选用的支撑形式以及选择的位置有关联,因此在进行设计时还要将这些因素纳入考虑范围,以减小这些因素的对于钢结构抗震能力的影响。在进行钢结构设计时,一些细小的零件也需要注意。就拿铆钉来说,铆钉的连接强度在建筑中相当重要,要由具体的钢材构件去选择符合要求的铆钉进行连接。

3.4钢结构的稳定性设计

钢结构之所以能够在全球范围内得到广泛的利用,首先是由于其具有高度的稳定性能。但是近年来钢结构的失稳现象也时常发生,造成了群众的恐慌,通过数据的调查和案例分析,我们总结失稳现象一方面是由于设计人员专业知识水平低,施工设计经验不足,在设计之初没有充分的考量施工的综合情况,导致设计方案不合理;另一方面,由于钢结构的广泛应用,科研人员不断推出新型的构造模式,而施工人员为了追求建筑施工的新颖,在没有对该技术进行熟练掌握的同时就进行了施工,导致因施工经验不足而发生结构失稳现象。为了保证钢结构的稳定性能,主要需要做好如下三项工作:第一,在进行结构布置时,必须从整个体系和组成部分的稳定性要求出发,进行全面考虑。第二,结构计算简图和实际计算方法所依据的简图必须相一致,这对框架结构的稳定计算起着十分重要的作用。第三,整体结构的细部构造和构件的稳定计算,两者必须相互配合,达到统一。

结束语

总而言之,为了建筑钢结构设计中的问题能够更好的得到解决,要求设计单位对设计者的专业性和创新性不断的加强,提高设计的深度,提升建筑钢结构设计的出那行度,克服物理与原理之间的矛盾。建筑钢结构的设计,我们要对其做到与建筑行业在实际中的情况相结合,在设计上采用的技术一定要科学有效,建筑行业将随着建筑钢结构的设计水平提升的而不断发展。

参考文献:

[1]郭可.建筑钢结构设计的要点分析[J].建材与装饰.2018(09)

[2]焦海军.论建筑钢结构设计的要点[J].建筑工程技术与设计.2017(21)

[3]苏立强.建筑钢结构设计的要点分析[J].建材与装饰.2016(27)

论文作者:曹帅

论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期

论文发表时间:2019/6/25

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