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摘要:我国经济的不断发展使得建筑工程也在不断的进步革新,建筑工程项目中钢结构的设计需要结合建筑的需要进行合理的设计,依据房屋承力结构以及荷载能力的设计来设计合理的钢结构,以更好地优化建筑的稳定性。
关键词:建筑工程;钢结构设计;稳定性;设计要点
近年来,我国城市的不断发展也推动了建筑工程的不断发展,国家对于建筑稳定性的重视程度也逐渐增加。其中钢结构设计的稳定性的问题,对于建筑工程的不断推进有着决定性的意义。所以制定有效的钢结构设计方案可以保证建筑的稳定性,提升钢结构的稳定性可以提升建筑的安全稳定指数。
1 建筑工程中钢结构概述
钢结构主要是就是以钢材制作为主的结构,在建筑中这样的结构常常用于对建筑的支撑时使用,也是建筑行业中经常使用的建筑结构类型。由于钢结构的硬度较强、可塑性较高、受力能力好、支撑作用强使得钢结构在建筑中作为一种支撑结构具有极为优良的性能。钢结结构在受力的形变中有较大的承受度,钢结构的某些部位在不同的时期中受到不同的受力方向,这样的情况也会影响钢结构的稳定性,而且一旦钢结构中有一部分发生形变从而影响整体的受力情况,使得整体的形状结构出现一定程度的改变。钢结构常常用于建筑的设计施工中,建筑过程中的钢结构也是一种能够符合工程力学的基本要素,同时钢结构的建立对于建筑是极为重要的受力结构。钢结构有稳定性和整体性的特点,所以钢结构的设计应该和建筑设计相联系,同时设计应该遵守国家相关规定,对于钢结构的设定应该依据所设计的房屋的抗震性能以及其他特点进行设计。对钢结构的材料原料以及制作安装的方法进行考量,然后选用合适的钢结构进行建筑施工。而且钢结构可以帮助人们缩短建筑的工期,提高建筑施工的效率,保证建筑的稳定性。
2 建筑工程中钢结构设计的要点
建筑中钢结构在整体中是一种受力部位,钢结构一般都是对称布置的,钢结构不能扭转,上下保持钢性结构,以保证建筑的稳定性,建筑的钢结构在建筑中的受力部位,承担着非常重大的作用,也决定着建筑的外形空间。在设计钢结构的时候应该使之位于建筑的外围,这样的设计可以在增强建筑的整体强度的同时,在建筑的整体结构中出现问题的时候可以及时维修,保证建筑物的稳定性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在设计的过程中应该尽量简洁,为了减少一些不必要的部分,同时设计人员应该对钢结构的受力情况进行计算,从结构的材料的受力以及建筑的受力绘图中确保建筑的受力是可靠的,设计人员在结构中心位置到结构的边缘处理有应该进行精密的计算,对钢结构的受力情况以及几何的运用中进行规划以确保钢结构的稳定性。我国的众多的建筑钢结构都是非常基本的框架结构,为了保证这样的结构的稳定性,就需要在结构的设计中处理结构的支撑方式以及结构的受力特点,重要的是要处理好结构中的扭转位置,对于扭转位置来说,在建筑中经常会有不同的要求,所以在对扭转的组件进行设计时应该考虑扭转组件的强度和是否会产生位移等问题,而且扭转件还具有可以在某一个平面内扭转的作用,比如在某些钢构件上的梁结构就可以绕轴转动,同时支架还要控制梁绕纵轴扭曲转动。其次钢结构还应该具有防火的设计,钢结构的防火设计主要是选择一定的耐火材料进行建筑,同时在建筑中可以选用一些防火的涂料涂抹到钢材结构和其他需要耐火的结构上,在选择防火涂料是一个选择粘性较好的材料,由于钢结构在建筑过程中会受到外力损害,所以防火材料应该选择较厚的类型,将防火材料涂抹在钢结构的关键节点的位置上,以保证节点处的防火性能,同时在其他部位也应该进行一定的涂抹,以提升整体建筑的防火等级。其次钢材也有耐火的钢材,但是在吊顶材料的选择过程中也可以选择轻薄的耐火材料,在达到一定的耐火等级的标准时也减少材料的重量,增强天花板以及吊顶部分的稳定性。钢结构的防火设计中需要结合相关的防火标准和防火等级来选择相应的设计结构,从而确保项目工程的防火水平。对于钢结构的防腐处理对于保证钢结构的稳定性具有极为重要的作用,钢材的腐蚀一般包括电化学腐蚀、化学腐蚀。在对钢材的防腐处理中需要对电化学腐蚀和化学腐蚀这两种类型都应该积极考虑以防止钢材的腐蚀出现。腐蚀的出现导致钢材的强度出现一定的破坏,导致钢材的耐久性和稳定性都有一定程度的降低,做好钢材的防腐工作是极为重要的,通过对钢结构中钢材进行涂装防锈漆能够有效的防止钢材的腐蚀情况。对于防腐的设计中也应该包括对钢材的保养以及维护的办法,方便对钢材结构进行维护。对于不同的地区、不同的环境、不同的气候中的防腐要点也不尽相同,所以做好对环境因素的考量,根据不同地点以及不同区域的环境的监测,有利于选择合适的防腐材料,从而推动钢结构的应用,以及保证建筑的有序进行,目前通过对钢材结构的稳定性设计和钢材料的质量监测可以对整体的结构框架进行分析和论证,确保钢材结构的稳定性和合理性,对设计好的钢材结构也应该进行受力计算,对整体的结构进行分析以确定临界值,在某一个力和位置时钢结构的弯曲刚度几乎等于零,所以在对钢结构稳定性的测试中,也要对钢结构中容易受力以及变形的位置进行分析以确定钢结构的稳定性,对稳定性进行计算,应用各种计算原理,对应力进行数据化来求得钢结构的稳定性数据。
3 建筑工程中钢结构的稳定性设计
建筑过程中对于钢结构失稳的原因进行分析可得,对于分支点失稳的问题和直杆轴心受压时的弯曲以及完善平板中的面受力的弯曲等问题是其中的一种问题。其次是对于极值点失稳的问题是有建筑钢材做成的偏心受压件在变形到一定程度时塑形会丧失稳定的能力。对于以上这两种结构失稳的情况来说,应该结合这几种失稳的特点对钢结构是稳定性进行设计。首先钢结构的稳定性要求首先应该遵循国家的相关规定和国家的相关建设重的施工要点以及施工要求,结合施工场地的环境条件以及水文地质进行设计,对设计方法以及设计思路进行总结,最后得出最优秀的设计方案来,在对钢结构的受压的施工设计中,首先应该分析钢结构的稳定性和钢结构的受力特点,同时要对施工方案进行详细的审核,以确定施工方案是切实可行的。同时我们要注意的一定内容就是,钢结构不止会受到压力也失去稳定性,而且会因为与之相连的结构的形变而导致变形,所以即使钢结构本身没有受到压力,也到对其所处的环境和结构的形变进行考量,同样也会使钢结构受到压力从而破坏某些位置钢结构的性状。同时我们还要明确的一点就是钢结构的稳定性不止对应于单一结构的稳定性,钢结构是一个整体,所有单一的钢材结构需要通过其整体来发挥作用,我们要从钢筋材料的单一位置进行分析,关注其的微小的单一组分而对钢结构的整体受力和稳定性具有一定的了解,避免结构的稳定性出现异常。对于对钢结构的整体的稳定性进行分析,对于内部构间的作用都进行一定的了解,可以保证建筑施工中钢结构的稳定性。钢结构的稳定性中具体包括对于整体的刚度的分析面对结构失稳的关系,由于钢结构是刚度是其发挥主要功能的基础,整体的刚度直接影响到建筑的稳定性,钢材料的好坏直接决定了其整体的好坏,钢结构稳定性是钢结构中最重要的问题,不论是对于钢结构整体的问题还是钢结构中单一组分的关系都直接影响了整体的稳定性。其中钢结构是一个整体,当钢结构中的某一个组成构建制药产生了一点裂痕时都会对整体造成非常大的影响。所以相关的设计人员一定要在其设计的初期就对钢结构的稳定性进行大量的计算和模拟以确保钢结构的稳定性,同时从整体来看钢结构的稳定性,而钢结构的稳定性是一种具有全局的理念思考。对于提高钢结构稳定性的主要措施中都是需要在外力的荷载下才可以进行分析,所以对于钢结构的稳定性以及其的变形性以及其中单一结构失稳的情况下的应对方法都是钢结构设计中需要考虑的问题,其中有两种较为有效的方法,其一是静力法,这种方法就是利用将力的平衡,对已经发生微小形变的钢材结构结合受力情况进行建立微分方程以此获得临界荷载的大笑,从而得到钢材的稳定性数据,其次还可以运用动力法对处于平衡状态的结构体系施加一定的微小的力使其的平衡体系出现变化,并对这样的情况下的结构形变和加速度进行测定监测钢材受力情况。同时也需要对钢材进行加固也可以提升钢结构的稳定性。
4 小结
在建筑过程中对于钢结构的设计中需要对钢结构的稳定性以及钢结构设计过程中的要点进行分析,同时对施工水平、制作成本和材料功能进行考虑,选用合适的钢材进行制作。对钢结构的合理设计有利于推动建筑行业可持续发展,推动对钢结构的设计研究可以保证建筑的安全性和稳定性。
参考文献
[1]王竹君,建筑工程中结构设计的相关问题探讨[J].科技创新与应用,2014,(07):213
论文作者:叶志
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/8
标签:钢结构论文; 稳定性论文; 结构论文; 建筑论文; 钢材论文; 受力论文; 中钢论文; 《建筑学研究前沿》2018年第8期论文;