建筑工程钢结构设计方法及要点论文_伏俊杰

建筑工程钢结构设计方法及要点论文_伏俊杰

新疆维吾尔自治区建筑设计研究院 新疆 830000

摘要:现如今在建筑行业,建筑所用材料多由钢制,钢结构具有极强的抗震性、耐久性以及抗裂性。促进了建筑行业的发展。使用钢结构的建筑不仅性能优异,在建筑施工时较之其它结构要简便、快捷许多。因此对于一些工期短的工程,钢结构就是一种较好的选择。本文介绍了建筑工程钢结构常用的设计方法,探讨了建筑工程钢结构设计要点。

关键词:建筑工程;钢结构;设计要点

引言

近年来,在城市建筑中高层建筑的数量逐渐增多,城市住房用地紧张的问题得到了一定缓解。因为高层建筑自身的自重大,所以高层建筑对于基础的承载能力的要求高。而在建筑中运用钢结构,在一定程度上降低了对于基础承载能力的要求,与此同时还提高了施工效率、降低了成本造价,由此可见,做好钢结构的设计工作具有十分重要的意义。

1建筑工程钢结构常用的设计方法

1.1塑性设计法

采用塑性设计原则是指结构构件的塑性性质和强度要高于标准荷载的构建乘以安全系数。在进行内力结构分析的构建时通常使用钢塑性分析法、一阶塑性分析法。塑性分析法在材料结构进入塑性之后允许进行内力的重分布,但是材料的结构需要有较强的延性。在进行设计时要对翼缘以及截面腹板的比例尺寸进行限制。塑性设计法中有着对非线性的处理,但是在结构设计中依然不能反映出结构构件以及材料的扩展。

1.2极限状态法

极限状态法能够克服在塑性设计法和容许应力法中的缺陷,它使用荷载分项系数和抗力来取代单一安全系数。现今在众多的设计方法中多是采用极限状态法。由于荷载的原因,它的结构可以达到两种极限状态:(1)正常使用极限状态;(2)承载能力极限状态。承载能力极限状态对应着结构的安全性,它主要指因构件的塑性变形、断裂等情况所造成的结构破坏。

2建筑工程钢结构设计要点

2.1重视结构选型

建筑工程钢结构设计要点中,结构选型是其中的一个重点部分。在建筑钢结构设计要点中,结构选型对于最终能否达到预期目标有着巨大的影响,而且根据设计方案然后进行的结构选型工作也十分重要。在进行建筑钢结构设计时,从建筑工程的结构之间的力学关系、破坏机理等方面入手,将会提高结构选型的质量,从而提高工程质量,由此可见一个优秀的结构选型对建筑钢结构设计相当重要。

2.2减少钢结构的腐蚀

根据钢材料的易腐蚀特点,设计工作人员在进行钢结构设计时应充分考虑钢材的防腐措施。在建筑物施工过程中,为了使建筑物更美观,施工人员会给钢结构喷铝或者喷锌,但铝和锌是活泼金属,很容易和周围的物质发生化学反应生成新物质,腐蚀性很强,因此在喷抹的过程中会加速对钢结构的腐蚀,为了预防这种腐蚀的发生,可先对钢结构涂抹一层防腐蚀的保护涂料作为保护层,保护涂料由于电阻大、附着力好,而且致密疏水性强,可以起到很好的防腐作用,保护层的运用能有效地避免由于钢结构腐蚀造成的安全事故。

2.3钢结构抗震设计

仔细了解钢结构之间的稳定性关系,可以保证钢结构稳定性的设计,所以要对钢结构的抗震设计进行重视。在进行钢结构的设计时,要让钢结构尽可能的简洁化、规正化。在进行钢结构构件连接时,要根据实际情况进行具体操作。要让屋架和屋面板、屋架和柱子间连接足够稳定,从而提升钢结构的抗震能力,使得建筑的安全性能能够有所增加。此外钢结构的抗震能力还与选用的支撑形式以及选择的位置有关联,因此在进行设计时还要将这些因素纳入考虑范围,以减小这些因素的对于钢结构抗震能力的影响。在进行钢结构设计时,一些细小的零件也需要注意。就拿铆钉来说,铆钉的连接强度在建筑中相当重要,要由具体的钢材构件去选择符合要求的铆钉进行连接。

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2.4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。

2.5做好钢结构稳定性设计

钢结构的稳定性作为基本要素,相关工作人员要给予高度重视,明确钢结构设计的相关原则和标准,全面系统的分析钢结构的布置问题,将钢结构设计放到建筑整体之中去考量,确保各个环节以及各个系统之间的稳定性。为了有效克服钢结构出现平面外部失稳问题,结构设计人员要细致处理桁架与框架的平面体系设计问题,让平面结构构建的平面稳定计算与结构布局协调一致,并适当增加支撑构建,从而有效控制钢结构的稳定问题。结构设计人员在计算时所参考的简图要与结构计算简图一致,确保数据的真实性和准确性。设计人员在计算框架柱的稳定计算时,要确保所有条件都符合相关要求。

2.6做好钢结构建筑墙体材料选用

钢结构有轻便、灵活的特点,故在墙体材料的选择上,要符合其使用特征,选择合理的建筑材料。钢结构墙体材料不适合采用黏土砖等质量较大的材料,国内常采用加气混凝土砌块、空心混凝土砌块、轻质保温材料压型钢板组成这类材料。这类材料符合墙体或者CS板、OSB板标准规范。其保温效果、防水性能和放渗透性能较好,施工也较为简便,可以保证钢结构建筑墙体的强度。保证钢结构设计深度、强度在钢结构设计中,须严格规范钢结构施工图的标准要求,使所做设计具备足够的计算深度要求,做好细化关键节点设计。强化细化审核,杜绝批准设计深度不够的图纸,将各部门、各设计师的设计职责落实到位,在设计阶段源头上狠抓设计深度,使钢结构设计达到要求的设计深度和强度,以保证建成的钢结构建筑能够长久、安全运行。

2.7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[4]。

3结语

在科学技术高速发展的现代,钢结构作为一种有效的建筑结构形式,在建筑工程领域的应用不断增多。由于钢结构自身所具有的优点,它一直在建筑工程领域中有着巨大的作用。在钢结构设计中,尤其需要注意钢结构的稳定性的相关问题,结合稳定性原则进行设计工作。通过长期的分析以及研究,推动建筑工程结构设计水平的发展,促进建筑行业的进步。

参考文献

[1]姚雷. 建筑工程钢结构设计方法及要点[J]. 中国房地产业, 2017(29).

[2]刘元良. 建筑工程钢结构设计方法及要点[J]. 中外企业家, 2017(4Z).

[3]高玉防. 浅谈建筑工程钢结构设计稳定性原则和设计要点[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2016(11).

[4]杜滨. 建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点分析[J]. 建筑建材装饰, 2017(18).

[5]韩冬杰, 贾林毅. 浅谈建筑工程钢结构设计稳定性原则和设计要点[J]. 建筑建材装饰, 2017(17).

[6]郑然颉. 浅谈建筑工程钢结构设计稳定性原则和设计要点[J]. 房地产导刊, 2016(6).

论文作者:伏俊杰

论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期

论文发表时间:2018/11/11

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