摘要:随着钢结构在建筑施工中的广泛应用,钢结构在设计中的有些问题需要引起重视。只有在钢结构设计中消除那些存在的问题隐患,才能整体上提高钢结构的工程质量。解决钢结构设计中遇到的难题,坚持国家对建筑业材质要求的可持续发展战略,提高城市化建筑水平,起到了积极的促进作用。基于此,本文对钢结构在建筑结构设计中存在的问题进行分析研究。
关键词:钢结构;建筑结构设计;问题;措施
钢结构的建筑自身存在着较好的特性,它具有混凝土和一些砖石结构所没有的优势,而且从材料性能和相关的力学性能来看,它具有较好的稳定性。从当前的钢结构的发展情况来看,钢结构在建筑结构的设计当中存在着较重的比例。分析钢结构在建筑结构设计当中所存在的问题,并提出一些有针对性的措施,可以有效的促进钢结构在建筑物结构当中的使用。
1钢结构概述
近年来,经济的快速发展带动了建筑业的发展,在建筑中钢结构的应用有很多。钢结构指的是采用钢板进行焊接、热轧、冷弯等方法加工形成的钢型。轻钢结构和重钢结构是钢结构的两种类型。轻钢结构在跨度较小的建筑中应用较多,例如货场、仓库、体育馆场、办公楼等,主要特点是自重轻,而且占用的面积相对较小。重钢结构在跨度较大的建筑中应用较多,例如电子厂房。相对于钢筋混凝土来说,无论是轻钢结构还是重钢结构,其自重相对较小,在强度、负载、跨度等条件一样的情况下,钢筋混凝土比钢结构重3倍。钢结构虽然在建筑中得到广泛的应用,但是在施工过程中却出现了问题。
2钢结构在高层建筑结构设计基本原则
2.1注重钢结构体系适用性,钢结构仅仅是建筑物中的承重部分,起到为建筑本身服务的作用,因此在设计时首要考虑的原则,是遵循建筑物设计的一般规律,发挥钢结构自身的优势,满足用户的使用需要,而不是为了彰显钢结构特色,牺牲建筑的实用性、舒适性和安全性,这样的设计必然会失去其市场地位,所做结构设计应符合建筑物的使用要求,有足够的强度、刚度和稳定性,有良好的耐久性;
2.2注重钢结构经济性,“钢结构经济性”原则应从总体上加以分析,不能仅从某一方面孤立地去考察。对门式刚架轻型钢结构房屋,全面评价结构体系的合理性应综合考虑用钢量、加工制作费、安装费、施工周期及基础费用等,所设计结构应尽可能节约钢材,减轻钢结构重量;尽可能缩短制造、安装时间,应便于运输、便于维护,减少成本;
2.3尽量注意美观,对于外露结构有一定建筑美学要求。
3钢结构在建筑结构设计中存在的问题
3.1钢结构设计质量不高
钢结构设计的任务相对繁重,而且相关项目的设计费用较高,在一定程度上增加了钢结构设计的难度,所以很多设计人员都不愿意接这类工作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外,有些设计单位缺乏钢结构设计的实践经验,往往将钢结构设计进行分包,一旦分包单位设计资质欠缺,就会给钢结构的设计带来安全隐患。另外,当前的设计市场没有相关法律的约束,也没有相应的监督,导致严重的后果,如工程事故的发生。
3.2参与建设人员的素质相对不高
不仅设计人员水平参差不齐,参与施工及监理的人员素质也与目前民用建筑钢结构的发展水平不相称。由于缺乏专业知识的支持,从业人员无法适应民建钢结构发展的要求。例如,“建筑钢结构焊接技术规程(JGJ81一202)”中,评定焊接工艺及焊工考试的内容,专业技术人员也需要下一番功夫才能掌握,对于那些非专业人员,则更是一道无法逾越的障碍,然而目前钢结构建造的施工及监理人员中,相关专业人员较少,素质有待于进一步的提高。
3.3钢结构设计深度不够
钢结构的设计方案无法达到预期深度,甚至无法满足设计的原始要求。忽视了最重要的钢结构节点连接设计和校核,往往在图纸上只是一味单一的标注采用全焊接节点或其他形式节点。对于钢结构设计而言,应该“强节点、弱构件”。节点形式的合理采用与否对于结构安全起着至关重要的作用。由于设计质量深度不够,往往导致较为严重的安全质量事故。比如在进行柱脚设计时,错误地对柱脚进行选择,居民住宅中多应用外露式柱脚,柱脚的刚度由底板的弹性及塑性确定,如果设计人员在设计时没有对位移角的限度值进行预留,在发生地震等自然灾害时,会造成柱脚的破坏,带来严重后果。
4钢结构在建筑结构中设计存在的问题解决措施
4.1合理的对钢结构在建筑结构当中的设计进行计划
对于设计人员进行钢结构设计的时候,要充分的考虑实际情况,并且做好精密的计算工作。但是从实际角度来看就经常会出现一些突发性的问题。此时就需要相关涉及人员进行具体问题,具体分析只有设计者将设计工作渗透到日常的结构和设计工作当中,才能有效的提升设计能力,从而提高设计的工程质量。与此同时也需要对钢结构设计部分进行充分的考虑,对建筑材料进行优化选择,不断地根据建筑楼层的高度,合理地选择建筑体系。对于所选取的材料,应该根据每一个设计环节的特点来加以选择。
4.2提高设计人员的专业素养
提高钢结构的建筑结构设计质量还应该积极提高设计人员的专业素质,这也是解决钢结构设计问题的关键因素。为了解决这一问题,首先应该强化设计人员的专业知识学习,加大培训和学习力度,建立相应的学习和考核机制,定期或者不定期的对设计人员进行培训和考核,督促设计人员更好的学习专业设计知识,强化对钢结构设计的理解和把握程度。除此之外,还应该强化设计人员的职业道德建设,提高设计人员的责任意识,这也是十分必要的。
4.3深化钢结构的设计深度
在进行钢结构设计之前,必须对设计图纸进行确定。如果存在有涉及的说明过时情况或者是存在有废止的标准,那么应该进行更改。对材料的牌号、等级和高强度螺栓等情况进行检查,了解各类的高强度螺栓和普通螺栓,以及相关材料的规格型号,并且对性能具有一定的了解,能够做到心中有数。如果设计图纸未加说明,施工和验收就缺乏依据,造成盲目施工和无法检验的后果。只有设计坚持精益求精的态度,才能更好的提高建筑工程的施工质量。在此基础上做好柱脚的抗震设计工作,这是深度设计的一个重要的组成部分,要根据钢结构的实际情况,对埋入式柱脚、外包是主角和外露式猪脚三种情况进行分析。同时要做好防腐的工作,选择合理的防腐涂料。对于钢结构构件也具有不同的要求,结构的构件在出厂之前需要刷一层底漆,钢材上涂抹的防腐涂料,是目前来说最为有效的一种防腐措施。但是这样做只能是基础性的防腐,因此为了提升防腐性能和防腐效果,必须采用耐候钢作为钢结构的首选材料。同时采用热浸镀锌技术进行处理,这样才能达到钢结构不被腐蚀的目的。此外,还要做好钢结构的抗震及防火性能的设计等工作。
结束语:
综上所述,钢结构的建筑结构设计过程中还存在着一定的问题,为了实现设计质量提升的目标,应该积极优化钢结构的建筑结构设计方案,强化监督力度,提高设计人员的专业素质和职业道德水平,促进钢结构的建筑结构设计质量不断提升。
参考文献:
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[3]徐晓霞,林平.钢结构在建筑结构设计中存在的问题分析[J].工程技术研究,2016(07)
[4]张锦添.钢结构在建筑结构设计中存在的问题分析[J].建材与装饰,2016(06)
论文作者:苏鑫
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/28
标签:钢结构论文; 建筑论文; 结构设计论文; 设计人员论文; 结构论文; 节点论文; 工作论文; 《防护工程》2019年第4期论文;