摘要:钢结构建筑工程虽然只有一百多年的历史,但由于其具备良好的性能,自重轻、施工效率高、工作强度小、能够进行工厂化的生产等优势,已经成为现代建筑工程的主要结构,文章就钢结构工程中的设计问题进行详细的分析,为完善我国钢结构工程设计管理提供一些建议。
关键词:钢结构;建筑工程;工程设计
如今钢结构工程建筑已经成为我国建筑行业的主流,在我国将迎来更好的发展机遇。钢结构工程建筑设计师在掌握专业知识的同时,也要重视对设计中问题的解决,提升自己对钢结构工程设计的认真度和细致度,保证每一个设计环节都有理有据,符合建筑工程与实际生活的需要,保证钢结构建筑的质量。只有如此,才能有效的推动我国建筑行业的持续发展,才能帮助钢结构工程更好的实现经济效益和社会效益。
1高层钢结构建筑设计原则
1.1选择合适的建筑设计方案
建筑设计人员需根据选择的建筑区域合理规划建筑设计方案。建筑设计人员需要根据所选区域的地理条件和天气状况,决定高层建筑的楼层高低,完成对高层钢结构建筑框架的建设。建筑设计方案的内容需体现每个区域的作用,避免造成区域浪费,也可提高高层建筑的功能。建筑设计人员可以聘请专业的钢结构设计师完成钢结构设计工作,也可以参考国内外众多高层建筑的设计方案,对设计的精髓进行掌握和学习,最主要是结合建筑区域的各种条件选择适合完成建筑施工的设计方案。
1.2合理规划建筑区域
现代科技发达,建筑设计人员可以通过使用地震检测仪器判断地震频发区域,为保障建筑设计人员的人身安全和居民的人身安全,建筑设计人员需合理规划建筑区域,避免选择有地震发生趋势的地区,避免造成较大的安全隐患。对普通地区进行建筑区域选择时,建筑设计人员需对人口密集处建筑逃生通道,保证人民的生命安全和出行安全。合理规划建筑区域是建筑设计人员需做好的前期工作,其会影响高层建筑的整体防震性,并对未来城市的规划建设起着重要的作用。
1.3重视高层钢结构建筑体系
高层钢结构建筑是维持高层建筑稳定性的重要基础,建筑设计人员需重视高层钢结构建筑的建设,为建筑建立良好的框架。建筑设计人员想顺利完成高层钢结构建筑的建设,需要从材料选择和方案确立两个方面入手,建筑设计人员需要选择优质的钢铁材料完成框架的搭建,在此过程中尽量选择施工效果明显的机械设备,以此提高建筑的完成效率。建筑设计人员需选择合适的钢结构体系建造方案,主要考虑居住人口数量、居住人口密集程度对钢结构进行设计,并通过虚拟技术判断钢结构设计的合理性。
2钢结构工程的楼板设计
楼板是钢结构工程设计中的一个重要部分,它承载竖向荷载并传递给框架体系,将水平力传递到至柱上,对于保证整个钢结构工程的承载力的平衡起到非常关键的作用。此外,楼板的强度和整体性也在不同程度上影响着钢结构工程建筑的承载力。现代居民对于居住环境的要求越来越高,尤其是对于隔音的效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在设计楼板时,可以采用钢板组合楼板的方式来满足这一要求。目前建筑都要求具备一定的抗震能力,如果是在地震带区域的建筑,其抗震能力的要求就会更高一些。在楼板中的柱子周边设置钢箍筋,提升楼板水平力的传递作用,进而降低由于高水平力造成的破坏。
3钢结构工程的抗火设计
当钢的温度高于400℃时,其强度就会降至原来的一半;当温度上升到600℃时,钢的强度将完全丧失。钢结构工程中隐藏着大量的火源,因此发生火灾的隐患也是比较大。设计时要重视钢结构工程的抗火设计,为工程建筑后的使用打下良好基础。但目前大多数的钢结构工程抗火设计没有考虑到温度对于钢变形和应力的影响,没有考虑到钢结构内力会在高温的情况下发生重新分布的情况,没有考虑钢结构构建相互作用的影响。
4钢结构工程的结构节点和支撑结构
钢结构工程的结构节点与支撑结构设计的合理,是保证整个设计质量的重点。结构节点与支撑结构的设计涵盖了工程建筑设中的方方面面,大到施工的空间与工序,小到一个螺栓的安装。所以,在设计结构节点和支撑结构时,应注意以下几个方面:①焊接。在焊接时,焊缝的尺寸大小和形状都必须严格按照相关的操作规范;选择焊条时,应符合所施工的金属材质;焊缝应尽可能与构件重心连接在一起;②腹板。在施工前,要认真计算栓孔出腹板的截面的抗剪性能,并注意验算;在使用承压型的高强螺栓时,要注意计算并验算孔壁局部的承压情况;钢柱应穿过小悬臂与钢梁完成拼接,而钢梁拼接时可以使用翼缘焊接腹板的方式;在整个拼接或焊接的过程,要考虑腹板的弯矩性;③其他。当外加劲肋与内隔板需要通过梁与钢管混凝土柱的刚性连接完成时,要注意钢管壁板、隔板及环板的厚度及相互之间的匹配性;为保证钢结构工程的抗震性,钢管内不应该灌注混凝土。
5建筑钢结构工程设计的规范
5.1钢材的选择
现阶段国内的钢材品种多,而且质量良莠不齐,想要从中选择出最合适的钢材难度相当高;在建筑工程中,钢结构建筑的种类也越来越多,不同建筑物对于钢材结构的强度、荷载、变形度等要求也都各有不同,如果选择了不适用的钢材,不仅造成浪费,也给整个建筑工程带来了安全隐患,因此钢材的选择是相当重要的。
5.2 确定建筑钢结构的适用性
现阶段钢结构主要的运用对象是跨度大、荷载量大、规模与型体复杂的高层、多层建筑物中。对于安装拆卸的便捷、承重负荷的上限、以及振动幅度等方面都有严格的要求,所以在钢结构设计的时候,要对整体施工内容都要进行全面性地分析与总结,并且认真考虑设计出的钢结构能否符合工程要求。
总结:综上,建筑设计人员想要提升高层钢结构建筑功能,需要对高层钢结构建筑设计规范及理念的熟练运用,通过在实践中不断的积累经验,才能保证建筑设计人员顺利完成高层钢结构建筑设计工作。
参考文献:
[1]庞赫,汪旭.钢结构住宅建筑设计探讨[J].住宅与房地产,2016,(18).
[2]杨志强,贾树森,韩诘茹.钢结构住宅设计中存在问题的分析[J].河北冶金,2011,(1).
论文作者:周小军,岳华英
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/21
标签:建筑论文; 钢结构论文; 设计人员论文; 钢结构工程论文; 楼板论文; 高层论文; 区域论文; 《基层建设》2019年第20期论文;