摘要:随着我国的综合实力和经济实力的快速提升,我国各行各业都发展迅猛,建筑领域在国民经济发展中的地位也在不断提高。就现阶段而言,工程建筑已经成为了促使社会发展的重要动力,因此保障工程结构的稳定性,保证工程的安全就具有了重要的意义。目前对于钢结构建筑的应用越来越多,而其中如何做好钢结构的稳定性分析,成为了钢结构设计中的主要问题,一旦钢结构稳定性分析出现偏差,将会为整个工程留下风险隐患。本文中笔者主要对建筑工程中的钢结构设计及安全施工对策做出了以下分析。
关键词:建筑工程;钢结构设计;安全施工对策
前言:
近年来,随着钢结构工程的日益增多,其中钢结构设计的稳定性引起了人们的普遍关注。对比传统建筑材料,钢结构所表现出的强度高、韧性与塑性好、重量轻、节约施工时间等优势,是节能减排的首选,因而在建筑工程中得到了广泛的应用。但是,如果不能确保钢结构设计的稳定性,那么不仅会造成经济损失,甚至会导致人员伤亡。为此做好建筑工程中钢结构设计的稳定性分析及安全施工对策研究就十分重要。
1影响建筑工程中钢结构安全性因素
钢结构的稳定包括两方面:结构体系、构件本身。于是,在稳定性的影响因素方面也就出现了构件本身的因素和结构体系方面的因素。另外,因外界环境的影响,还存在一些不可预知的影响因素,如:存在随机影响上分析的偏差、采用梁-柱单元-榀框架、只针对重要及危险部分进行分析,却没有从整体、局部的相互关联上考虑等等[1]。因此,我们可以把钢结构稳定的影响因素划分为三大类:①构件本身因素:构件的计算长度、构件截面的特性。这里还包括了平面内与平面外两个方向。另外还要考虑所选用材料的应力及强度。②结构体系因素:指钢结构的支撑系统,如,钢屋架在上、下弦上的水平支撑及垂直支撑;钢柱的柱间支撑等。③随机因素:也就是稳定分析的偏差,在进行钢结构分析时运用的条件假设、数字模型等,由于样本的有限,在总结相关的物理量与几何量时出现不同程度的误差,这些因素都是随机的。
2建筑工程中钢结构设计原则
2.1确保各个层面稳定性
钢结构的特性使得其在前期的工艺设计中相对复杂,设计师需要借助专门的计算机软件对其进行质量检测,并确定多项技术指标,待其通过质量检测后,才能正式开始投产,并在建筑工程中大量应用。一般来说,钢结构测试的主要技术指标有:水平荷载系数、抗震强度系数以及结构的阻尼比等。通常情况下,建筑设计师需要根据当地环境可能的最大风荷载对钢结构的水平荷载系数进行设计,以免出现因建筑稳定性不佳而导致坍塌的事故。
2.2做好剪力调整设计
当前,国内高层建筑的形式已经越来越复杂,建筑的不对称设计也已成为设计的潮流,因此,在建筑当中采用斜柱的现象也越来越多的出现在人们的视线当中。和传统的垂直构件比起来,斜柱的倾角比较明显,因而也要求建筑构件能够承受一定的剪力。需要说明的是,不少建筑设计人员在设计钢结构时,往往会为了方便处理而将垂直构件简化成为柱子,将斜柱简化成为斜杆,这种方式在一般情况下不会对建筑的整体稳固性产生较大影响,但在对框架柱的剪力进行调整时,却会产生非常严重的影响[2]。这是因为斜柱的主要作用虽然是支撑水平方向的荷载,但其在竖直方向也需要承担一定的荷载,如果忽视了竖直方向的荷载,则会导致计算出来的剪力存在一定的误差,从而降低建筑工程中的钢结构稳定性。
2.3注重强柱弱梁设计
钢结构的设计还应当将柱梁的整体性进行充分考虑。通常情况下,一个安全合理的钢结构设计,应当在遇到水平荷载较大或者突发强震等情况时,使塑性铰出现在梁上,而不是出现在柱子上。这样设计的目的是为了提高钢结构的抗压性,确保其整体性不会在短时间内被破坏,并尽快恢复到变形前的形态。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆我国建筑行业相关标准中明确规定,在设计柱梁时,应当分析和计算其弹塑性,只有确定其塑性铰会在梁上出现,才能满足设计要求。
3建筑工程中钢结构安全施工对策
3.1施工前安全对策
为了提升钢结构的综合应用效益,必须做好钢结构的设计及现场施工工作。在钢结构安装中,需要根据工程图纸的具体状况,进行钢结构模板的安装,这就需要提高技术人员的业务能力,做好施工图的核对工作,解决施工中的问题,提升钢结构的使用规范性,确保所设计节点的清晰性。这需要深入落实钢结构设计工作的各项要点,认真核对施工材料的等级、规格、型号等,解决工程安装过程中的问题。其次施工图纸会审及技术交底是为了提升钢结构的施工效益,确保施工安全。因此必须做好施工图纸的会审及技术交底工作,完善施工前期准备方案,这就需要相关施工者引起重视,做好施工图纸及相关技术的交接工作,深入了解设计的意图,根据钢结构工程设计的特点,做好施工图内容的检查工作,实现各个钢结构安装程序的协调性运作。针对施工图存在的技术类问题,会审部门需要积极展开专项探究工作,对施工方案进行合理性的设计,提升项目安装水平,深入落实技术交底工作。这需要相关设计人员和施工人员等的重视,对施工图、施工计划、施工安装质量等状况进行深入性的分析,切实解决各类钢结构在应用中存在的问题。
3.2施工中安全对策
安全施工措施:1)钢结构基础工程质量的控制在基础钢结构工程应用中,需要进行基础独立柱的使用,确保设计环节与施工环节的协调性发展。在基础独立柱的设计中,做好螺栓的设计工作是十分必要的,这有助于实现对工程整体施工程序的把控和提升工程的质量安全性。在工程设计中,如果螺栓间存在较大的间距及偏差,将严重降低工程的施工质量。在钢结构安装过程中,需要严格遵循施工标准,进行施工及设计质量的控制。2)模板的制作及安装。在钢结构模板制作过程中,需要取一定程度的钢板三块,进行螺栓孔位置的确定,做好相关的开孔工作,实现钢板的有效性组装,利用钢筋将螺栓焊接为一个整体,在这个过程中,需要进行不同螺栓间距、偏差等的控制,确保钢结构模版制作及安装程序的正常开展[3]。3)螺栓组的固定。螺栓组的固定工作开展于混凝土浇筑工作前,需要利用经纬仪进行螺栓组的定位,将钢筋焊接在柱子主筋上,实现螺栓钢筋端与模板的固定,进行不同组螺栓间距、偏差状况的控制,进行螺栓丝扣的保护,避免出现混凝土浇筑安全性问题。
3.3施工后安全对策
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。各项施工程序交接完毕后,需要及时就钢结构的施工安装质量状况展开检测。在钢结构施工安装过程中,其质量检测工作主要包括三个部分。需要就未完成的工程项目运作状况展开核实,针对完成的项目程序状况展开质量检测,及时发现问题、及时解决问题。工程竣工后,需要把竣工验收情况发放到业主手上,积极配合设计部门、监管部门、业主等的工作,确保工程验收工作的正常开展。工程竣工后,施工单位需要做好相关的服务工作,针对工程发展状况展开定期的质量检查。
总结:
因此,在钢结构工程实践中,提高设计人员对结构的设计水平以及施工人员的施工质量水平,有利于增强工程的整体发展质量,有利于捍卫相关人员的生命财产安全。这就需要在做好钢结构的制作及安全工作的同时,做好验收环节、养护环节、维护环节等相关内容的协调工作,切实提高工程运作质量,同时也需要实现技术管理环节、施工环节、钢结构制作环节等的协调性发展,切实提高工程应用质量。
参考文献:
[1]李斌.论建筑工程中钢结构设计及安全施工对策[J].建材世界,2018,39(02):59-61+72.
[2]赵亚飞,纪鲁杰,吕文建.建筑工程中钢结构施工质量过程研究与安全对策[J].价值工程,2015,30(25):92.
[3]吴春凤.桥梁施工脚手架结构设计及安全评估技术研究[D].青岛理工大学,2018.
论文作者:蔡卓琦,李茜茜,董真真
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/15
标签:钢结构论文; 中钢论文; 螺栓论文; 工作论文; 建筑工程论文; 荷载论文; 稳定性论文; 《基层建设》2018年第30期论文;