建筑钢结构工程设计及其注意事项论文_赵辉1,宋朝辉2,赵大可3

建筑钢结构工程设计及其注意事项论文_赵辉1,宋朝辉2,赵大可3

1邯郸市城市管理和综合行政执法局 河北邯郸 056002;邯郸市交通运输局公路工程一处 河北邯郸 056002澳大利亚联邦大学海伦校区

摘要:随着建筑钢结构工程在我国建筑工程中的运用越来越广泛,对其的设计要求也越来越高。建筑钢结构工程设计是一项难度较大、涉及内容较多的工作,若想确保结构设计的安全性与可靠性,必须要合理选择设计方法,常用的诸如容许应力法、极限状态法、塑性设计法等等。另外,在设计中,还要注意设计的适宜性、钢结构材料的合理选择、细节部分设计以及防火设计等问题。

关键词:建筑;钢结构工程;设计;注意事项

Abstract:With the application of building steel structure engineering in our country's building engineering more and more widely,its design requirements are also getting higher and higher. The design of building steel structure engineering is a difficult work involving many contents. If we want to ensure the safety and reliability of structural design,we must choose the design method reasonably. The commonly used methods are allowable stress method,limit state method,plastic design method and so on. In addition,in the design,we should pay attention to the suitability of the design,the reasonable choice of steel structure materials,the design of details and fire protection design.

Key words:building;steel structure engineering;design;matters needing attention

1 钢结构施工要点

总体而言,钢结构的施工过程比较复杂,并且建筑的要求也会不同,在细节上也存在很大差异。

1.1选材与连接

钢通常分为四类,即钢板、型材、金属制品和管道。土木工程中的建筑钢通常使用普通的低合金钢、高质量的碳结构钢和普通的碳钢。碳钢的塑性比较低,但硬度比较高。在钢结构中,柱段一般为箱形截面或宽翼缘“工”形,此外还有“十”形截面等,多为焊接或轧制作的“h”形钢梁。如果有特殊的要求,它们也可以满足截面。安装前,必须对主焊接接头的焊接工艺进行测试,确定焊接网格和各种参数。梁与梁或者柱之间可以采用焊接或高强度螺栓的方式进行连接,但是需要注意的是,必须注意高强度螺栓连接孔位置的准确性。穿孔主要有两种类型,一种是高精度的数控钻井,另一种是相对精度较低的模板穿孔。在技术条件允许的情况下,采用多轴数控钻井更为合适。在运往现场后,必须检查螺栓参数。安装时,不能用扳手拧人或用锤子强打。拧人的步骤必须经过初拧、复拧和终拧。

1.2钢构件的堆放以及选择安装机械地点

一般而言,安装该结构的土地面积应为该结构所覆盖面积的1.5倍。根据安装流水的顺序,从输送场运到现场的钢件应当在安装机械的回转半径内安装装卸机械。如果构件的变形是由于运输造成的,在施工现场就要对构件进行矫正。一般来说,钢结构安装采用的塔式起重机,臂杆的长度必须有足够的覆盖,提升能力必须足以满足各部分的提升要求。钢绳能力也能满足高度的提升要求;提升速度有足够的等级来满足安装要求。在多机操作的情况下,臂杆的高度差必须足以避免不安全的碰撞,并确保安全操作。每台塔式起重机之间必须有相应的安全距离,以确保臂杆和塔身不碰撞。钢结构较适合正规、对称、平整的建筑平面,因此安装流水线的布局应适应当地条件。

1.3安全施工

安全施工是钢结构建设的重要组成部分,而高层钢结构施工的特点就是高空作业和悬空作业比较多。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在高空作业施工中,有许多高强度螺栓,虽然这些零部件很小,但如果从高空中坠落,后果简直不堪设想。根据钢结构的施工特点,采用事先与事中相结合的控制方法,即提前采取防护措施(如防掉板、防掉装置、安全梯、电缆风绳等),进一步加强对施工人员的安全教育,坚持日常安全检查制度。悬挂支柱时在外墙设置安全网,悬挂框架梁时设置临时活动走道,并随着框架提升逐步上升。

2建筑钢结构工程设计的注意事项

2.1 注意适宜性

在建筑钢结构工程设计过程中,应当要注意结构设计的适宜性。具体来说,设计中必须要确保所设计完成的钢结构可以在现场完成较好的布置,且能够满足建筑使用者的基本需求。若想达到这一目标,需要在设计之前先对相关事项和相关人员进行充分调查和了解,做好现场考察、勘测工作,然后再根据真实的信息和数据来进行设计,才能够确保设计效果。

2.2 注意钢结构材料的合理选择

若想确保建筑钢结构设计结果的有效落实,还必须要在设计时合理选择钢结构材料,否则若材料选择不合理,则设计再怎样完善,实际效果也达不到设计要求。因此,在选择钢结构材料之时,应当要先对所需的各项材料类型进行详细分析、比对,细化材料的各项参数指标,确保所选用的材料能够满足钢结构各个区域的基本要求。材料的参数不仅仅只有材料长度、宽度、厚度等基本数据,还包括其强度、塑性、韧性等等。

2.3 注意细节部分设计

在建筑钢结构工程的设计过程中,不能只注重整体结构的设计,还应当要注意细节部分的设计,抓好各项细节问题,确保建筑钢结构的各个节点都能够满足可靠性要求。在各个节点之间连接方式的选择上,也应当要确保合理性、协调性以及整体性,例如在处理螺栓连接或焊接方式时,必须先充分分析实际情况,再合理选择施工方式。

2.4 注意防火设计

建筑的防火设计关系着建筑安全,同样,在建筑钢结构工程设计中,也应当要有效落实防火设计。钢结构本身的防火性能不佳,在实际使用时存在着较大的消防隐患,所以更要重视防火设计。在实际设计中,应当结合实际情况,围绕防火问题,不断进行设计优化,尽量达到最为理想的防火效果,以切实保证建筑结构的使用安全与可靠。

3建筑构件、节点设计

为了有效控制建筑成本,充分保证钢结构设计达到实用性要求,设计人员还需要做好对高层建筑构件、节点的设计工作,其工作方式如下:一是对于高层钢结构构件的设计过程中,设计人员因需要一些具备良好性能的钢材如 Q345B、H 型焊接钢、T 型钢等等。构件边缘宽度应控制在 20 cm 之内,如果有条件的话最好采用钢管混凝土框架为构件材料,这是因为混凝土通常具备强大抗压性,能够充分降低其外部钢材所面临的压力问题。促进其强度得到提升。在选择钢筋混凝土框架时,设计人员可以选用 350 型号钢管,混凝土强度等级应当按照由下到上依次增强的方式进行排列;二是而在对钢结构节点的设计过程中,设计人员应当从其所处实际位置出发,保证其具备足够的承载性和抗震性,其还应当具备一定的协调性,这就决定了其不能利用面积太大的外环板、外肋板来进行构建。

4隔热与防火设计

钢材受热达到 100℃以上时,由于温度的不断上升,钢材的强度将会下降。当温度达到 250℃时,钢材的强度有所提高,但是其塑性将下降。当温度超过 250℃之后,钢材会出现徐变现象。当温度达到 500℃时,钢材的强度降到最低,钢结构可能会出现塌落问题。因此,一般来说,当钢材的温度在 150℃以上后,为保证钢材的导热性能,必须采取保温隔热和防火措施。

结束语

钢结构施工技术得到了广泛应用,钢结构建筑由于其自身高度的作用下,抗震性能较强,在强度方面,也具有较高的要求。这项施工技术又具有很多的优点,受到了人们的高度重视,通过深入研究钢结构施工技术,能够在整体上,提升建筑质量,促进建筑行业的发展。随着钢结构工程的大规模建设,人们在钢结构工程施工质量和安全管理方面重视度越来越高,做好钢结构工程施工质量控制和安全管理工作具有十分重要的价值和意义,以上内容就建筑钢结构工程设计及其注意事项进行了分析。

参考文献

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论文作者:赵辉1,宋朝辉2,赵大可3

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第26期

论文发表时间:2018/12/14

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