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摘要:改革开放之后,我国城市发生了翻天覆地的变化。钢结构的建筑逐渐增多,在快速扩大之下,也有着诸多的问题,本文主要探讨了钢结构设计之中比较常见的问题以及相关措施。
关键词:钢结构设计;问题;对策
中图分类号: TU391文献标识码:A
引言
在社会主义现代化建设步伐的加速之下,国内经济生产能力的逐渐进行调整以及变革,使用传统的混凝土结构已经没有办法满足建筑结构的多元化需求,钢结构是一个特殊的建筑结构,其不仅仅可以补偿传统混凝土结构的各种劣势,还具有结构构件较轻、施工周期较短、布置灵活方便等等优势,在建筑工程之中有十分广泛的推广以及应用。
1、钢结构设计之中的常见的问题
1.1、设计质量出现下降趋势
由于缺乏较为统一的监管体系,当前设计市场的秩序比较混乱,各单位对法律的认识不太充分,出现了许多设计事故。由于当前钢结构发展比较迅速,造成许多大型设计院的任务量比较大,或者缺乏比较丰富的钢结构设计经验,对于钢结构设计任务不接或者推辞给别的单位。这样一旦设计有什么问题和缺陷,方案修改是一个大难题。而且一旦设计成果出现安全性隐患,责任方的责任承担也是一个问题。鉴于以上情况,只有规范设计市场,建立健全的监管体系,才能保证钢结构设计的正常稳定发展。
1.2、设计资格不足
设计任务的来回转接会造成设计质量的下降,由于许多设计单位在钢结构设计方面缺乏丰富经验,设计水平比较低下,知识体系也不够健全,设计思路当然也过于古板,只知道盲目套程序,搬规范,盲目性太强,设计质量也不会很高,存在很大的安全隐患。有些材料生产厂家为了节省材料增加利润,盲目偷工减料,会造成重大施工事故等等。这类事情如果不避免,会极大影响钢结构设计发展前途。
1.3、设计规范法律与当前设计需要脱节
随着时间不断发展,钢结构设计需要面临许多新的问题,而相关法律法规却停滞不前,不能满足需求,造成了二者的逐步脱节。一旦而这差距过大,就会有钻法规漏洞的情况出现,对设计结果会产生不利影响。所以,在大力发展设计理论技术的时候,相关法规的修改工作也应该做到位,要做到二者保持共同步伐发展,避免脱节。
1.4、设计过程中未对施工荷载及可行性进行充分考虑
对于许多钢结构设计人员而言,由于其多数终日埋首于办公室中,并未经常深入施工现场参与钢结构的具体施工过程,因此导致许多设计人员并不了解钢结构的具体施工过程,对现场施工荷载等考虑得不全面甚至遗漏,而导致设计数据不准确甚至是错误,与实际需要相差较大,埋下了结构上的安全隐患,同时设计出来的施工图可行性也较差,增加了施工的复杂性,导致施工造价的大幅度提高。应对措施:对于设计相关人员而言,应深入到钢结构具体施工过程中,这样才能对施工过程中可能遇到的不利条件了然于胸,设计过程中也才能够有效避免此类问题的发生,确保结构构件的可靠性及施工的可行性。
做好钢结构日常养护工作纯铁暴露在空气下时间长了表面会形成一层氧化膜,阻止其腐蚀生锈,但是钢材是铁和碳混合物,二者在空气环境下形成原电池原理,会加速钢材的腐蚀生锈。所以保护钢结构不生锈的最直接的方法是在钢构件表面涂一层防锈漆来阻止其氧化,通常在生产过程中就实现了。此外,钢结构附近外界环境如果含有某些影响钢结构稳定的因素如潮湿或者腐蚀性物质等也都会对其产生损害,所以我们也要做好结构附近空气的优化,提供良好的环境。钢结构一旦受到腐蚀,本身强度会大打折扣一旦再受到外力作用,肯定会影响建筑寿命,所以说保证钢结构不被腐蚀是十分必要的。此外,还应成立专门检查小组,定期对钢结构设备进行检查维护,保证其不受到损害。
2、钢结构设计问题解决措施2.1、充分考虑施工荷载及可行性对于相关设计人员而言,对复杂钢结构的设计,必须深刻理解规范规程中的设计参数及其安全等级要求,以便从根本上确保结构方案的科学性与合理性。具体应深入到钢结构具体施工过程中,充分考虑施工荷载及可行性,对施工过程中可能遇到的不利条件了然于胸、对我国的地震及风荷载等各方面特殊情况进行研究和掌握,才能够有效避免此类问题的发生,确保结构构件的可靠性及施工的可行性。2.2、加强深度设计对于设计深度,首先要注意定期进行相关设计技术水平的培训,及时掌握新规范、新标准和新的结构计算方法及计算模型。其次,严格规范钢结构施工图的设计程序及计算内容,提高所设计项目施工图应具备足够的计算深度要求,细化关键节点设计,对于设计深度不够的不予审核发,。最后,落实各部门的设计职责及设计人的责任制,明确责任人,从源头上狠抓设计深度的要求。2.3、创新设计,禁止层层转包在进行钢结构的设计过程中,应以我国具体情况为依据,对设计进行不断完善,掌握新规范、新标准和新的结构计算方法及计算模型,学习国外先进技术,创新钢结构设计技术,努力形成符合我国实际情况的独立技术,并运用到实际房屋建筑中。相关部门应加大钢结构的设计投入,加强监督管理工作,确保钢结构的设计质量;对钢结构设计项目给予足够的重视,应对市场进行进一步的规范,严格资质的管理工作,坚决杜绝钢结构设计项目的层层转包。2.4、其他措施一是要充分利用钢材的强度潜力,对轻型结构可考虑采用薄壁杆件结构,例如天窗架、轻型屋架可考虑采用薄壁方钢管结构等。尽量多采用受拉杆件,减小受压杆件的计算长度。二是在保证结构安全可靠的前提下,一个构件同时承担多种功能,实行功能兼并,考虑结构的空间作用。组成结构的各杆件(或构件)及其连接的承载能力应与整个结构的承载能力相适应避免出现薄弱环节。三是避免形成应力集中现象。在设计中应采取相应的措施以减小应力集中现象,如可采用性能优良的钢材,避免截面的突然改变(截面改变处设过渡段或采取加强构造措施,不能仅由静力计算决定),在低温条件下工作的结构或直接承受力荷载作用的结构。
2.5、做好钢结构抗震设计对于弹塑性地震反应计算问题以及抗震设计问题,我们可以设置新型消能减震装置设计的方法来进行解决。一般的结构抗震设计方法是使用结构自身能力来耗散振动能量,比如说加大构件尺寸以及提高材料强度等等。此传统的方法不仅仅可以增加结构造价,而且,因为地震荷载的不确定性而使得较难实现预期的效果。在社会发展的推动下,工程结构形式日益多样,对于结构抗震防振功能的要求逐渐提高,诸多的重要建筑物要求在强震之时确保正常运行,传统的抗震设计方法已远没有办法满足这样的要求。可以通过使用隔震垫、消能支撑、消能剪力墙、消能器、子结构或施加外力等等方法,调整或者改变结构的动力参数作用,使结构在地震(或风)作用之下的动力反应(加速度、速度、位移)有合理控制。对于设置新型消能减震装置的钢结构设计方法变成全新的研究方向,而这也是现代结构体系逐渐完善的趋势。
3、结语
我国钢结构发展尽管迅速,但是还不是很成熟,好多内容还是处在刚起步阶段甚至空白阶段,有许多问题需要去解决。通过分析钢结构设计过程中的一些因素,并提出一些可行性建议,不仅可以保证钢结构自身安全,还能保证人身财产安全,节省了资源,也间接地为设计施工者减少了后续麻烦。通过不断的研究和总结,相信我国钢结构设计工作一定会取得更加辉煌的成果。
參考文献:
[1]李大庆.浅析钢结构设计中的常见问题[J].江苏建筑,2012,S1:32-34.
[2]周玉祥,谭秀成.钢结构设计中的常见问题分析与应对[J].中国建筑金属结构,2013,02:13.
[3]张云梅.钢结构房屋结构设计中常见问题分析[J].中国建筑金属结构,2013,12:44.
[4]姜学诗.钢结构房屋结构设计中常见问题分析[J].建筑结构,2003,06:3-5.
关键词:钢结构设计;问题;对策
中图分类号: TU391文献标识码:A
引言
在社会主义现代化建设步伐的加速之下,国内经济生产能力的逐渐进行调整以及变革,使用传统的混凝土结构已经没有办法满足建筑结构的多元化需求,钢结构是一个特殊的建筑结构,其不仅仅可以补偿传统混凝土结构的各种劣势,还具有结构构件较轻、施工周期较短、布置灵活方便等等优势,在建筑工程之中有十分广泛的推广以及应用。
1、钢结构设计之中的常见的问题
1.1、设计质量出现下降趋势
由于缺乏较为统一的监管体系,当前设计市场的秩序比较混乱,各单位对法律的认识不太充分,出现了许多设计事故。由于当前钢结构发展比较迅速,造成许多大型设计院的任务量比较大,或者缺乏比较丰富的钢结构设计经验,对于钢结构设计任务不接或者推辞给别的单位。这样一旦设计有什么问题和缺陷,方案修改是一个大难题。而且一旦设计成果出现安全性隐患,责任方的责任承担也是一个问题。鉴于以上情况,只有规范设计市场,建立健全的监管体系,才能保证钢结构设计的正常稳定发展。
1.2、设计资格不足
设计任务的来回转接会造成设计质量的下降,由于许多设计单位在钢结构设计方面缺乏丰富经验,设计水平比较低下,知识体系也不够健全,设计思路当然也过于古板,只知道盲目套程序,搬规范,盲目性太强,设计质量也不会很高,存在很大的安全隐患。有些材料生产厂家为了节省材料增加利润,盲目偷工减料,会造成重大施工事故等等。这类事情如果不避免,会极大影响钢结构设计发展前途。
1.3、设计规范法律与当前设计需要脱节
随着时间不断发展,钢结构设计需要面临许多新的问题,而相关法律法规却停滞不前,不能满足需求,造成了二者的逐步脱节。一旦而这差距过大,就会有钻法规漏洞的情况出现,对设计结果会产生不利影响。所以,在大力发展设计理论技术的时候,相关法规的修改工作也应该做到位,要做到二者保持共同步伐发展,避免脱节。
1.4、设计过程中未对施工荷载及可行性进行充分考虑
对于许多钢结构设计人员而言,由于其多数终日埋首于办公室中,并未经常深入施工现场参与钢结构的具体施工过程,因此导致许多设计人员并不了解钢结构的具体施工过程,对现场施工荷载等考虑得不全面甚至遗漏,而导致设计数据不准确甚至是错误,与实际需要相差较大,埋下了结构上的安全隐患,同时设计出来的施工图可行性也较差,增加了施工的复杂性,导致施工造价的大幅度提高。应对措施:对于设计相关人员而言,应深入到钢结构具体施工过程中,这样才能对施工过程中可能遇到的不利条件了然于胸,设计过程中也才能够有效避免此类问题的发生,确保结构构件的可靠性及施工的可行性。
做好钢结构日常养护工作纯铁暴露在空气下时间长了表面会形成一层氧化膜,阻止其腐蚀生锈,但是钢材是铁和碳混合物,二者在空气环境下形成原电池原理,会加速钢材的腐蚀生锈。所以保护钢结构不生锈的最直接的方法是在钢构件表面涂一层防锈漆来阻止其氧化,通常在生产过程中就实现了。此外,钢结构附近外界环境如果含有某些影响钢结构稳定的因素如潮湿或者腐蚀性物质等也都会对其产生损害,所以我们也要做好结构附近空气的优化,提供良好的环境。钢结构一旦受到腐蚀,本身强度会大打折扣一旦再受到外力作用,肯定会影响建筑寿命,所以说保证钢结构不被腐蚀是十分必要的。此外,还应成立专门检查小组,定期对钢结构设备进行检查维护,保证其不受到损害。
2、钢结构设计问题解决措施2.1、充分考虑施工荷载及可行性对于相关设计人员而言,对复杂钢结构的设计,必须深刻理解规范规程中的设计参数及其安全等级要求,以便从根本上确保结构方案的科学性与合理性。具体应深入到钢结构具体施工过程中,充分考虑施工荷载及可行性,对施工过程中可能遇到的不利条件了然于胸、对我国的地震及风荷载等各方面特殊情况进行研究和掌握,才能够有效避免此类问题的发生,确保结构构件的可靠性及施工的可行性。2.2、加强深度设计对于设计深度,首先要注意定期进行相关设计技术水平的培训,及时掌握新规范、新标准和新的结构计算方法及计算模型。其次,严格规范钢结构施工图的设计程序及计算内容,提高所设计项目施工图应具备足够的计算深度要求,细化关键节点设计,对于设计深度不够的不予审核发,。最后,落实各部门的设计职责及设计人的责任制,明确责任人,从源头上狠抓设计深度的要求。2.3、创新设计,禁止层层转包在进行钢结构的设计过程中,应以我国具体情况为依据,对设计进行不断完善,掌握新规范、新标准和新的结构计算方法及计算模型,学习国外先进技术,创新钢结构设计技术,努力形成符合我国实际情况的独立技术,并运用到实际房屋建筑中。相关部门应加大钢结构的设计投入,加强监督管理工作,确保钢结构的设计质量;对钢结构设计项目给予足够的重视,应对市场进行进一步的规范,严格资质的管理工作,坚决杜绝钢结构设计项目的层层转包。2.4、其他措施一是要充分利用钢材的强度潜力,对轻型结构可考虑采用薄壁杆件结构,例如天窗架、轻型屋架可考虑采用薄壁方钢管结构等。尽量多采用受拉杆件,减小受压杆件的计算长度。二是在保证结构安全可靠的前提下,一个构件同时承担多种功能,实行功能兼并,考虑结构的空间作用。组成结构的各杆件(或构件)及其连接的承载能力应与整个结构的承载能力相适应避免出现薄弱环节。三是避免形成应力集中现象。在设计中应采取相应的措施以减小应力集中现象,如可采用性能优良的钢材,避免截面的突然改变(截面改变处设过渡段或采取加强构造措施,不能仅由静力计算决定),在低温条件下工作的结构或直接承受力荷载作用的结构。
2.5、做好钢结构抗震设计对于弹塑性地震反应计算问题以及抗震设计问题,我们可以设置新型消能减震装置设计的方法来进行解决。一般的结构抗震设计方法是使用结构自身能力来耗散振动能量,比如说加大构件尺寸以及提高材料强度等等。此传统的方法不仅仅可以增加结构造价,而且,因为地震荷载的不确定性而使得较难实现预期的效果。在社会发展的推动下,工程结构形式日益多样,对于结构抗震防振功能的要求逐渐提高,诸多的重要建筑物要求在强震之时确保正常运行,传统的抗震设计方法已远没有办法满足这样的要求。可以通过使用隔震垫、消能支撑、消能剪力墙、消能器、子结构或施加外力等等方法,调整或者改变结构的动力参数作用,使结构在地震(或风)作用之下的动力反应(加速度、速度、位移)有合理控制。对于设置新型消能减震装置的钢结构设计方法变成全新的研究方向,而这也是现代结构体系逐渐完善的趋势。
3、结语
我国钢结构发展尽管迅速,但是还不是很成熟,好多内容还是处在刚起步阶段甚至空白阶段,有许多问题需要去解决。通过分析钢结构设计过程中的一些因素,并提出一些可行性建议,不仅可以保证钢结构自身安全,还能保证人身财产安全,节省了资源,也间接地为设计施工者减少了后续麻烦。通过不断的研究和总结,相信我国钢结构设计工作一定会取得更加辉煌的成果。
參考文献:
[1]李大庆.浅析钢结构设计中的常见问题[J].江苏建筑,2012,S1:32-34.
[2]周玉祥,谭秀成.钢结构设计中的常见问题分析与应对[J].中国建筑金属结构,2013,02:13.
[3]张云梅.钢结构房屋结构设计中常见问题分析[J].中国建筑金属结构,2013,12:44.
[4]姜学诗.钢结构房屋结构设计中常见问题分析[J].建筑结构,2003,06:3-5.