建筑结构设计中钢结构设计的重要性与策略探讨论文_侯亚茹

建筑结构设计中钢结构设计的重要性与策略探讨论文_侯亚茹

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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

在建筑工程施工的过程中,钢结构是一种非常常见的结构形式,但是因为钢结构失稳现象而产生的安全事故数量也明显呈现出上升的趋势,这样一来一方面影响了建筑的稳定性,同时还会给人们的生产和生活造成非常不利的影响,此外它也极其不利于建筑行业的健康持续发展,所以,这种问题必须要受到有关人员的重视,此外还要对设计过程中容易出现的问题采取有效的措施,只有这样,才能更好的保证钢结构的质量。

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。从建筑结构设计性质的角度分析的话,钢结构设计的过程除了对几何成分有很高的要求外,还对专业技术水平有一定的要求,所以进行钢结构设计的设计人员专业技能、工作经验各方面的综合素质都必须好。钢结构设计的难度很大,在进行钢结构的设计时,设计人员必须严格按照设计规划进行,结合建筑项目的施工性质与工程图纸,准确把握钢结构设计的要点,在自己的脑海中形成清晰的立体结构并通过设计图展现出来,保证钢结构设计的质量。钢结构设计的关联性很大,必须重视各个环节以及构件的设计质量,否则一个设计环节出现差错就会在很大程度上影响构件的安装质量,进而影响建筑工程后期施工的质量,出现安全事故。钢结构设计过程中设计师必须严格遵守相关的设计规范与原则,充分了解掌握设计对构造、结构受力特点等方面的要求,在满足国家的规定标准前提下合理设计。同时,还要结合建筑工程的施工诉求,对钢结构的关键部位进行设计优化,提高建筑结构设计中钢结构设计的质量,这样就能保证建筑项目的施工顺利进行、建筑物的质量,以提高建筑企业在市场的竞争力。

2当前建筑结构设计中钢结构设计中存在的主要问题

2.1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。

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2.2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。

2.3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在符合钢结构设计的一般原则前提下

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。

3.2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。

3.3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,通过对上述建筑结构设计当中钢结构设计重要性的分析,可以得出钢结构设计在建筑结构设计当中占据着非常重要的位置,并且钢结构设计的质量与整个建筑项目的质量有着直接的关系。对此,在选择建筑钢结构材料时,一定要考虑到钢结构材料的强度、刚度以及稳定性和安全性确保钢结构材料的质量符合建筑的安全需求。另外,在对建筑钢结构进行设计时还要考虑到结构的美观和对材料的成本控制。进而为建筑行业的可持续发展打下良好的基础。

参考文献:

[1]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.

[2]储威.建筑结构设计中钢结构设计的重要性与策略探讨.黑龙江科技信息,2015.23.224.

[3]储威.建筑结构设计中钢结构设计的重要性与策略探讨.黑龙江科技信息,2015.23.224.

论文作者:侯亚茹

论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期

论文发表时间:2019/7/22

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