摘要:随着经济改革的不断深入,各行各业都在改革创新,建筑行业也不例外,市场竞争日益激烈,建筑施工材料结构更加多样化,钢结构具有强度高、制作简单、使用寿命长、内部结构坚固等特点,是建筑施工中广泛运用的材料之一。钢结构对保证施工安全、提升建筑结构的稳定性和整体的承重能力具有重要的意义。因此,如何根据具体的建筑工程,分析钢结构在建筑结构设计中存在的问题,采取有效的措施,提高设计的技术水平,保证工程质量是值得探讨的问题。
关键词:钢结构;建筑结构设计;问题;分析
随着我国大规模基础设施的建设以及城市化进程的不断加快,建筑行业亦取得了快速的发展,特别是集材料回收利用率高、对环境的破坏和污染小、符合可持续发展战略等众多优点于一身的钢结构建筑,已经成为当前的主流的建筑结构。在建筑施工过程中,钢结构具备混凝土、合格砖石等结构材料所没有的优势,尤其是在材料的使用性能和力学性能两个方面,对于保证建筑工程施工的质量有着重要的作用。结构设计是结构语言的重要表达方式,在建筑结构设计过程中,结构设计和建筑设计师相辅相成,互相促进,但是也会出现互相影响的情况。因此,在建筑钢结构设计中,要求设计人员对于结构设计应该有充分的认识,对于可能出现的问题应该制定有效的解决方案,通过这样的方式,更加有效地保证建筑结构整体的设计效果。
1钢结构设计的相关阐述
我国现代钢结构建筑在细节的设计上主要的组成部分是杆件连接。根据力学原理科学处理各部件的力臂、力矩、以及应力关系是关键环节。准确合理的将每个节点的连接细节做好,进而转移到下一步的工程实际施工中。而最终钢结构施工质量的好坏也是设计水平的一种最终体现。必须严格遵循建筑行业的相关要求和规定,既要尽力使钢结构的设计理念新颖、设计方案科学适用,又要与工程的具体要求相吻合。而切要考虑其经济性和实用性。
2建筑钢结构设计现状及存在的问题
2.1计方案不够合理
在建筑钢结构的设计过程中,容易出现资金匮乏等一系列的问题,这会引发诸多问题,比如在一定程度上不能达到建筑钢结构设计的深度,导致钢结构设计出来以后不能满足原来设计所做的要求。因为承接单位不能提供相应的资金供给,设计人员不能有充分的资金和精力去投入到钢结构设计中,使建筑钢结构经常出现设计出的产品不能满足原来设计要求,不能如期完成建筑刚设计产品等一系列的问题。在建筑工程施工过程中,设计钢结构方案的时候,应该考虑到经济效益的问题。相比较国内,国外因为有强大的经济实力作为支撑,所以在设计的时候,更多的考虑到的是质量问题,经济效益会放在其次。此外,我国存在着设计人员照抄国外的设计方案,但是由于设计方案与我国的实际情况存在着差异,导致方案的合理性大大降低,严重影响了建筑工程施工,人们的生活和生产活动缺乏必要的安全保障。
2.2钢结构的稳定性
稳定性是建筑结构的重点问题,设计人员在进行建筑结构的钢结构设计时,如果对支撑作用的重要性缺乏充分考虑,在钢结构的吊装位置出现差异的情况下,会使网架、桁架的杆件受力发生很大的变化,导致失稳问题的发生。温度是影响钢结构稳定性的重要因素,温度在100~250℃范围内持续升高时,钢结构的整体韧性降低,当温度到250℃,韧性强度会有所提高,但钢结构会随之变脆,使建筑的整体结构受到严重的威胁,一旦温度超过250℃,钢结构整体发生变化,会导致建筑物坍塌,可见应对钢结构的失稳问题十分重要。
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3提高建筑钢结构设计的策略
3.1加强钢结构的设计管理
钢结构设计知识面广,设计过程繁杂,且整个设计环境具有特殊性,因此,钢结构设计的质量管理重要性更加凸显。为了加强设计管理,要建立完善的钢结构设计质量管理的监督机构,加强对设计单位和承包商的监督力度,并对设计单位和承包单位的资质进行严格审核,只有具备了要求的资质标准才可以进行钢结构的设计,对设计不符合质量标准、通过不正当渠道私自把劣质钢结构用于建筑施工中的违规行为严惩不贷,根据情节给予必要的处分和处罚,保证建筑钢结构的设计质量。
3.2提高设计的深度,保证建筑稳定性
在进行建筑钢结构设计的过程中,应该结合实际情况,对于设计工作能否满足实际的需求进行认真的考量。一般来说,钢结构的设计应该应用于一些多层次的和主体比较复杂的结构设计中,设计工作对于精准度要求比较高,这也是施工质量的有效保障。因此,作为工程负责人员,应该严格把关,对于设计方案进行严格的审查,保证建筑工程施工的质量。只有不断提高设计的深度,保证建筑钢结构设计的科学性,才能有效提高建筑设计质量,保证建筑物各项功能得到发挥。
3.3重视钢结构的防腐设计
钢结构如果长时间暴露在空气中,容易受潮湿环境的影响而受到侵蚀,遭受腐蚀之后的钢结构其构建截面会缩小,表面出现锈坑,从而极大地降低钢结构的耐用性及使用寿命。所以,钢结构设计中一定要充分考虑防腐问题。通常情况下,钢结构的防腐设计是在其表面涂抹防腐防锈的材料,注意材料的选择必须具备附着力强等特征,这样才能有效防止钢结构受到氧气和水分子以及氯离子的侵蚀。一般来说,室内钢结构部分需要涂抹的防腐材料厚度为100μm,室内裸露部分的钢结构需要涂抹的材料厚度在150μm~200μm之间,地面和地面以下部分的钢柱柱脚使用C20混凝土进行包裹,并涂抹厚度超过50μm的防腐涂料。需要注意的是,如果建筑物所在区域为酸性环境,则需要使用氯磺化防酸漆来进行防腐保护。
3.4聘用专业技术人员,提高钢结构设计科学化水平
为了更好地保证建筑钢结构设计工作的有效性,施工企业应该聘用专业的技术人员,对于技术人员的相关资质和实际的工作能力进行考核,保证专业的人员能够更好地胜任这些工作。只有选择一些具备专业知识的人员,才能够更好地保证钢结构设计方案的科学化水平才能够保证相关设计图纸的准确性,保证图纸的可操作性,能够更加有效地应用于建筑施工过程中,充分保证建筑工程钢结构施工的有效性。
3.5提高钢结构的防火性能
安全防火是建筑工程安全管理的重要内容,因此,钢结构设计应注重防火问题,在对建筑施工场地进行实地考察后,结合实际情况和相关的规定,制定钢结构的防火设计方案,根据建筑的具体特点,综合考虑钢结构的所处部位、防护材料的防火性能、采取防护措施后钢结构可能增加的重量以及占用的空间大小、施工的难易程度以及经济投入,选择切实可行的科学方法,进行钢结构的防火设计。从而提高钢结构的防火性能,预防和避免发生火灾时因钢结构脱落而增加的救援负担。
4结语
综上所述,随着我国社会的进步和经济的飞速发展,建筑钢结构在我国亦是迅速发展起来。但建筑钢结构设计中尚存诸多的问题。所以要解决这些问题,建筑钢结构设计中应根据实际情况在众多结构形式中选择出最合适的设计方案,确保设计的合理性和安全性。在建筑钢结构设计过程中,设计方案的实用性对于建筑施工的质量和水平有着重要的影响。所以,这就需要相关人员重视对于钢结构的设计工作,在具体的设计过程中,应该结合实际的工程建设进行钢结构设计,有效延长钢结构的使用寿命。在设计实践中,应该充分保证钢结构的稳定性和安全性,保证结构质量,为人们的生活和生产保驾护航。
参考文献:
[1]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,(7):175.
[2]贾树军.建筑钢结构工程设计及其注意事项[J].住宅与房地产,2017,(3):98.
论文作者:罗幸华
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/12
标签:钢结构论文; 建筑论文; 结构设计论文; 设计方案论文; 过程中论文; 材料论文; 建筑施工论文; 《防护工程》2018年第23期论文;