摘要:近些年来,伴随着城市化进程的飞跃发展,人们对于建筑工程项目建设的需求也越来越多,从而有效的推进了我国建筑业的迅速兴起。而建筑结构设计作为建筑施工管理中重要的组成部分,其钢结构设计质量的好坏将会直接影响到建筑主体结构的稳固可靠性,更是整个工程项目施工质量的有效保障。但是,就我国目前建筑结构设计中钢结构设计现状来看,其中仍旧存在着很多的问题和不足,还需要对其进一步的加强与完善。为此,笔者通过结合自身多年的工作经验,针对建筑结构设计中钢结构设计的重要性进行了研究讨论,并总结出相关有效的设计策略。
关键词:建筑结构;钢结构设计;重要性;有效策略
钢结构的较轻的自重,良好的延性使得建筑物拥有着良好的抗震性,这是因为地震力效应在建筑质量较小的情况下会变得相应小一些,地震效应还会因为延性的良好性一定程度上收到缓冲。除此之外,在传统的建造中想要建造较大开间就需要较为大跨度和复杂的结构,而如今有了轻质高强的钢结构,在创造开放式住宅的时候就更为方便了。
1建筑结构设计中钢结构设计的重要性
建筑行业中,钢结构指的是通过对钢板进行焊接、热轧、冷弯等加工使钢板形成需要的钢型。钢结构可以分为轻钢、重钢两种类型,轻钢自重与占用的面积都比较小,广泛应用于跨度小的建筑项目中;重钢的自重比轻钢肯定要重,但与钢筋混凝土比,优势还是很明显的,广泛应用于跨度较大的建筑物中。建筑结构设计的重要组成之一就是钢结构设计。钢结构设计包括将设计规划:钢结构设计蓝图变成实体:钢结构产品的整个演变过程。钢结构设计一方面影响着建筑物的整体质量,进而影响建筑业的发展;另一方面钢结构设计还影响着现代钢结构制造业的发展,所以钢结构设计至关重要。
2钢结构设计实施过程中现存问题分析
2.1建筑物的使用周期短
一个建筑物的使用时间是最能体现这个建筑物的价值的,也就说,一个建筑物的服务时间越长,其发挥的作用就越大;反之,如果应用的时间较短,所创造的价值也就比较小。钢结构工程的使用时间较短,其主要原因是因为全金属结构,很容易产生质量问题,严重影响其使用年限,这部分的问题我们需要着重研究。这些问题产生的原因大多数是因为,施工人员会忽视材料的选择,在使用的时候及其容易出现房屋漏水的情况,严重影响人们的生产生活。如果这部分的问题在设计的时候不进行控制,将会使其问题扩大,缩短了建筑的使用时间
2.2钢结构事故发生的主要原因是钢结构失稳
通常,钢结构失稳应该分成两个方面来进行分析,一个是局部出现了失稳的现象,而与之对应的就是整体的失稳,在这一过程中需要注意的一点就是钢结构整体失稳的状况通常都是由结构本身的局部失稳现象造成的。特别是当受弯部分的尺寸大小发生了改变或者是其超出了一定的范围之后,就非常容易出现失稳的情况,钢结构失稳的情况是由多种因素共同影响而形成的,在这之中最为显著的一个特征就是设计者在设计的过程中没有对其自身的支撑作用予以充分的考量,而这也成为了结构出现失稳现象的一个十分重要的原因。局部失稳通常就是指当钢结构所处的吊装位置出现了一定的变动时,网架和桁架在整体受力方面都会产生非常明显的变化,这样一来也就非常容易出现失稳的情况。笼统的来说,只要建筑结构当中有钢结构的存在,就会出现失稳的隐患,因此在工程设计和施工的过程中,工作人员必须要对此予以高度的重视,做好一切有效的防护措施,只有这样,才能更好的保证工程设计和施工的质量和水平。
2.3腐蚀是钢结构长期使用的一种常见问题
钢结构自身并没有非常好的抗腐蚀性,特别是在潮湿的环境当中,如果其处在有侵蚀性的环境里面,钢材就会在很短的一段时间之内就发生生锈的情况,这样就使得构件和结构的承载力都发生了非常大的转变,相关的研究和统计表明,钢屋架倒塌事故占所有事故类型的比重在逐年上升,同时在这些事故中,许多都是因为结构腐蚀严重,长期得不到维修所导致的。
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2.4钢材受温度的影响明显
众所周知,钢材性能随温度升降而变化,耐温性较差,当温度达到430-540℃之间时,钢材的屈服点、抗拉强度和弹性模量将急剧下降,失去承载能力。用耐火材料对钢结构进行必要的维护,是钢结构研究的一个重要课原地垂直塌落,形成“扁饼”效应。这起震惊世界的事故,其直接原因是火灾。建筑物的耐火能力取决于建筑构件耐火性能的好坏,在火灾发生时其承载能力应能延续一定时间,使人们能安全疏散、抢救物资和扑灭火灾。
3建筑结构设计中钢结构设计的策略
3.1强化监督机制
为了保证建筑工程的质量,我们需要加强建筑的监督工作。首先,在设计的时候,需要选择专业的监理和监管人员,如果在设计的过程中,出现质量问题,方便我们及时的纠正。当然在选择监管人员的时候,相关人员需要能够对对钢结构有一定的了解,方便进行对钢结构设计的监管,如果出现问题,监管人员能够在第一时间提出修改的意见。其次就是,钢结构具有一定的特殊性,为了保证其质量,我们再开展设计工作的时候需要,结合工程实际状况进行研究和分析,选择专业的团队,并需要对这个设计团队的资质进行审查。近几年,我们再工程承包方面,有工程总承包和工程总承包管理方,作为工程总承包管理方,在选择设计单位的时候,需要对钢结构进行综合的考量和分析。同时,设计人员在设计时,还要对成本进行综合考量,不能够盲目进行一系列的设计模仿,要从实际出发,保证建筑舒适、安全、稳定的基础上,能够实现钢结构设计质量的有效控制。
3.2在符合钢结构设计的一般原则
要保证钢结构的稳定性还需满足以下条件:钢结构布置必须从体系和各组成部分的稳定性要求整体考虑,目前钢结构大多是按照平面体系进行设计,如桁架和框架、保证平面结构不出现平面外失稳,要求平面结构构件的平面稳定计算需与结构布置相一致,如增加必要的支撑构件等。实用计算方法所依据的简图与结构计算简图保持一致中层或多层框架结构设计框架稳定分析通常是省略的,只进行框架柱的稳定计算、由于框架各柱的杆件稳定计算的常用力法、稳定参数等是依据一定的简化典型情况或假设者得出的,因此设计者要能保证所有的条件符合假设时才能应用。
3.3设计人员进行建筑结构设计中钢结构设计时,应该充分考虑到防腐蚀的问题
这是因为钢结构在实际的使用过程中,为了保证建筑物外观整体的美感,施工人员通常都会对其进行喷锌或喷铝。但是,由于锌、铝都是化学物质,具有较强的腐蚀性,在喷抹过程中,势必会对钢结构造成一定的损坏,这就需要在钢结构外部涂抹一层防腐结构,以此来保护钢铁不被腐蚀。
3.4设计过程中就应考虑防火灾
钢结构的防火保护有多种方法,这些方法主要有:钢结构防火涂料保护、防火板保护、混凝土防火保护、柔性卷材防火保护、耐火钢、结构内通水冷却等。选择钢结构的防火设计时,应考虑下列因素:钢结构所处部位,需防护的构件性质;钢结构采取防护措施后结构增加的重量及占用的空间;防护材料的可靠性;施工难易程度和经济性。
4结束语
综上所述,钢结构在建筑设计工作中,应用的越来越多了,那么钢结构的作用也就越来越大,对建筑质量的影响也越来越大。我们再进行细节控制的时候,需要针对钢结构设计工作容易出现的失误进行纠正。经过我们对钢结构设计工作进行的演技,设计人员在设计的时候需要加大对整体设计工作的细节进行控制的分析,尽可能的规避其中存在的风险。我们再未来的发展过程中,需要对相关的设计技术进行升级,提高设计水平,促进建筑行业的发展。
参考文献
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[3]乔栋.建筑结构设计中钢结构设计重要性与策略探讨.门窗,2016.07.252.
论文作者:赵心欣
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/12
标签:钢结构论文; 中钢论文; 结构设计论文; 建筑论文; 结构论文; 建筑物论文; 过程中论文; 《防护工程》2019年9期论文;