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摘 要:当前,我国的建筑设计水平显著的提高,人们对建筑工程自身的安全性和稳定性越越来越重视,所以在建筑设计的过程中,更多的选择了钢结构,这种结构本身具有非常好的性能,一方面它可以十分显著的提高建筑自身的安全性和稳定性,此外对建筑主体质量的控制也有着非常积极的作用,所以钢结构在应用方面也非常的广泛。但是在这一过程中,设计中的缺陷和不足也逐渐的显现出来,所以为了保证建筑的质量,我们必须要采取有效的措施,不断的提高钢结构主体的稳定性。
关键词:钢结构;主体稳定性;设计
钢结构在建筑主体结构设计中得到了广泛的应用,这和器自身稳定性好,自重小等优势是分不开的,它使得建筑主体的稳定性更高,同时也在很大程度上降低了房屋倒塌的可能性。但是在建筑钢结构主体设计层面还存在着已经的缺陷,这也成为了钢结构质量问题出现的一个非常重要的原因,所以,我们必须要对这一设计工作予以高度的重视,只有这样,才能更好的保证结构的稳定性。
1 建筑钢结构的优势
1.1 钢结构材料具有较强的抗震性能
在工程建筑施工的过程中所使用的钢结构通常是钢板、经过冷加工而获得的薄型钢板抑或是热轧型钢材料制作成的,因此,其质量要比其他的材料更轻,在延展性方面也存在着十分明显的优势,所以这些材料本身具有非常好的可塑性和柔韧性。因此这种材料具有非常强的适应性,同时钢结构的抗震性能也是其他结构形式所无法比拟的。在受到地震作用的影响时,这种结构具有非常明显的缓冲作用。和传统的混凝土结构比较而言,其自身具有更强的安全性,此外,这种结构也具备更强的安全性,所以其比较普遍的应用在多地震地区。
1.2 钢结构材料的精确度更高
在建筑工程设计的过程中,一定要充分的考虑到建筑实际的情况,这样才能选择更合适的材料类型。如果建筑当中存在着较为明显的大跨度特征,使用钢结构形式就能充分的展现出其优越的可塑性。如果建筑本身对稳定性有着十分严格的要求,也需要采取钢结构,所以从整体上来说,使用钢结构在受力计算方面要更加的有优势,其计算的过程更加的简便,同时计算的数值精确性也更强,因此,其也被广泛的应用在工程建设当中。
1.3 钢结构的施工更加便捷
建筑钢结构的制作流程十分的简便,其材料的形式和种类并不是很多,在制作的方法和工艺方面也更加的简单,这些材料在强度和密度方面要比混凝土更有优势,但是材料的自重却要比混凝土材料更轻,所以,如果在相同跨度,相同受力的情况下,钢结构的重量要比混凝土结构的重量更轻,材料运输的成本也大大降低,所以,如果材料是长途运输,其在成本上的优势就更加的明显,此外施工的周期也要比混凝土结构的施工周期更短,这样就可以更好的保证工程的如期交工。
2 建筑钢结构的缺点
2.1 钢结构建筑材料自身的不足
和混凝土结构比较而言,钢结构最为明显的一个不足就是其自身的抗腐蚀性差,在耐火性上也存在着一定的问题。如果相知相爱工程施工中,温度超出了150℃这一极限值,钢结构在施工的过程中就可能会出现各种各样的问题,所以我们就一定要采取有效的措施对其加以全面的处理和维护,设置这些隔热防腐的设施就会使得工程的造价大大提升,所以我们在建筑工程设计和施工的过程中,一定要充分的考虑到实际情况去更加科学合理的选择材料的类型。
此外,钢结构本身虽然在强度方面有着十分明显的优势,但是在应用的过程中,一般都选择强度并不是很高的构件,此外这些构件的横截面厚度非常小,这样也会对建筑钢结构的稳定性产生不利的影响。在施工中比较重视钢结构自身的稳定性,而其强度上的优势却没有得到充分的发挥,所以工程的建设质量就出现了一定的问题。
2.2 钢结构设计上存在的缺陷
在钢结构的建筑施工过程中,还存在设计不合理的现象,使钢结构的各种特性不能得到充分发挥,增加了钢结构的不稳定性,因此在钢结构的设计过程中必须遵循一定的设计原则,保证工程建筑的稳定性,规避在建筑过程中对钢结构造成的不利影响,保证工程建筑的质量。
3 建筑钢结构主体稳定性设计
3.1 建筑钢结构主体稳定性设计的原则
在建筑钢结构稳定性设计的过程中,应该将钢结构的稳定性与强度区分开来,因为在实际的建筑过程中,只有将二者区分开来,才能保证钢结构的各项优势得到充分发挥。在钢结构的设计过程中一定要以全局的眼光来进行钢结构的整体布局,只有这样才能保证工程建筑的整体稳定性,同时还要保证钢结构的每一个布局的稳定性,因为在工程建筑的过程中,钢结构的整体与局部是相互依存的,在具体的设计过程中,可以在保证钢结构整体稳定性的情况下,设计必要的支撑构件,来保证工程建筑的整体稳定性。
在建筑钢结构稳定性的设计过程中,结构设计简图和计算方法所依据的简图必须在一致的情况下进行,因为在钢结构的实际设计中只对框架柱的稳定性进行设计,而不对每一层框架做稳定性分析,造成这种现象的原因是在工程建筑的过程中,涉及到众多的框架,在实际的工作中对每一个框架都做稳定性分析是不现实的,所以在工程设计的过程中,通常计算框架柱的稳定性,因为在实际的计算过程中,框架柱的稳定性与框架的稳定性是一致的。
3.2 在钢结构稳定性设计过程中需要注意的问题
在钢结构稳定性的设计过程中,不能一味的采取统一的设计方法,在实际的设计过程中应该充分考虑工程建筑的具体情况。比如,如今的工程建筑可以分为多层建筑和低层建筑,建筑物的层数不同,对钢结构的稳定性的要求是不同的,通常只有12层以下的建筑材料适用于钢结构,同时为了提高钢结构的稳定性,应尽量设计对称的建筑,保证建筑工程在遇到地震时,具有较高的稳定性,对建筑的损坏降到最低。
在钢结构的建设过程中,还应保证钢构件的稳定性及强度能达到标准,可以根据构件的厚度和长度的比值,设计稳定性最强的构件。如果钢构件在钢结构整体失效前已经发生了屈曲,则需要通过钢构件的屈曲强度来增加构件整体的承载力。
在钢结构稳定性设计的过程中,还可以借助于先进的计算机软件,对一些复杂的计算,计算机比人的计算准确度更高,同时也提高了钢建筑稳定性计算的效率,可以将其作为钢建筑稳定性设计的辅助工具。
结束语
在建筑工程设计和施工的过程中,为了能够更好的确保建筑工程自身的稳定性,一定要按照工程自身的具体情况去选择不同的形式,在建筑设计的过程中,钢结构自身存在着较大的优势,它还能够减少设计和施工中存在的不足,所以在工程建设的过程中也得到了非常广泛的应用。
参考文献
[1]朱丽娟,祁紅梅.简述钢框架稳定性设计[J].山西建筑,2010(12).
[2]钢结构建筑成为绿色建筑的发展方向[J].现代物业(上旬刊),2013(1).
[3]韩畅华.新型钢结构稳定性设计研究[J].广东科技,2007(7).
关键词:钢结构;主体稳定性;设计
钢结构在建筑主体结构设计中得到了广泛的应用,这和器自身稳定性好,自重小等优势是分不开的,它使得建筑主体的稳定性更高,同时也在很大程度上降低了房屋倒塌的可能性。但是在建筑钢结构主体设计层面还存在着已经的缺陷,这也成为了钢结构质量问题出现的一个非常重要的原因,所以,我们必须要对这一设计工作予以高度的重视,只有这样,才能更好的保证结构的稳定性。
1 建筑钢结构的优势
1.1 钢结构材料具有较强的抗震性能
在工程建筑施工的过程中所使用的钢结构通常是钢板、经过冷加工而获得的薄型钢板抑或是热轧型钢材料制作成的,因此,其质量要比其他的材料更轻,在延展性方面也存在着十分明显的优势,所以这些材料本身具有非常好的可塑性和柔韧性。因此这种材料具有非常强的适应性,同时钢结构的抗震性能也是其他结构形式所无法比拟的。在受到地震作用的影响时,这种结构具有非常明显的缓冲作用。和传统的混凝土结构比较而言,其自身具有更强的安全性,此外,这种结构也具备更强的安全性,所以其比较普遍的应用在多地震地区。
1.2 钢结构材料的精确度更高
在建筑工程设计的过程中,一定要充分的考虑到建筑实际的情况,这样才能选择更合适的材料类型。如果建筑当中存在着较为明显的大跨度特征,使用钢结构形式就能充分的展现出其优越的可塑性。如果建筑本身对稳定性有着十分严格的要求,也需要采取钢结构,所以从整体上来说,使用钢结构在受力计算方面要更加的有优势,其计算的过程更加的简便,同时计算的数值精确性也更强,因此,其也被广泛的应用在工程建设当中。
1.3 钢结构的施工更加便捷
建筑钢结构的制作流程十分的简便,其材料的形式和种类并不是很多,在制作的方法和工艺方面也更加的简单,这些材料在强度和密度方面要比混凝土更有优势,但是材料的自重却要比混凝土材料更轻,所以,如果在相同跨度,相同受力的情况下,钢结构的重量要比混凝土结构的重量更轻,材料运输的成本也大大降低,所以,如果材料是长途运输,其在成本上的优势就更加的明显,此外施工的周期也要比混凝土结构的施工周期更短,这样就可以更好的保证工程的如期交工。
2 建筑钢结构的缺点
2.1 钢结构建筑材料自身的不足
和混凝土结构比较而言,钢结构最为明显的一个不足就是其自身的抗腐蚀性差,在耐火性上也存在着一定的问题。如果相知相爱工程施工中,温度超出了150℃这一极限值,钢结构在施工的过程中就可能会出现各种各样的问题,所以我们就一定要采取有效的措施对其加以全面的处理和维护,设置这些隔热防腐的设施就会使得工程的造价大大提升,所以我们在建筑工程设计和施工的过程中,一定要充分的考虑到实际情况去更加科学合理的选择材料的类型。
此外,钢结构本身虽然在强度方面有着十分明显的优势,但是在应用的过程中,一般都选择强度并不是很高的构件,此外这些构件的横截面厚度非常小,这样也会对建筑钢结构的稳定性产生不利的影响。在施工中比较重视钢结构自身的稳定性,而其强度上的优势却没有得到充分的发挥,所以工程的建设质量就出现了一定的问题。
2.2 钢结构设计上存在的缺陷
在钢结构的建筑施工过程中,还存在设计不合理的现象,使钢结构的各种特性不能得到充分发挥,增加了钢结构的不稳定性,因此在钢结构的设计过程中必须遵循一定的设计原则,保证工程建筑的稳定性,规避在建筑过程中对钢结构造成的不利影响,保证工程建筑的质量。
3 建筑钢结构主体稳定性设计
3.1 建筑钢结构主体稳定性设计的原则
在建筑钢结构稳定性设计的过程中,应该将钢结构的稳定性与强度区分开来,因为在实际的建筑过程中,只有将二者区分开来,才能保证钢结构的各项优势得到充分发挥。在钢结构的设计过程中一定要以全局的眼光来进行钢结构的整体布局,只有这样才能保证工程建筑的整体稳定性,同时还要保证钢结构的每一个布局的稳定性,因为在工程建筑的过程中,钢结构的整体与局部是相互依存的,在具体的设计过程中,可以在保证钢结构整体稳定性的情况下,设计必要的支撑构件,来保证工程建筑的整体稳定性。
在建筑钢结构稳定性的设计过程中,结构设计简图和计算方法所依据的简图必须在一致的情况下进行,因为在钢结构的实际设计中只对框架柱的稳定性进行设计,而不对每一层框架做稳定性分析,造成这种现象的原因是在工程建筑的过程中,涉及到众多的框架,在实际的工作中对每一个框架都做稳定性分析是不现实的,所以在工程设计的过程中,通常计算框架柱的稳定性,因为在实际的计算过程中,框架柱的稳定性与框架的稳定性是一致的。
3.2 在钢结构稳定性设计过程中需要注意的问题
在钢结构稳定性的设计过程中,不能一味的采取统一的设计方法,在实际的设计过程中应该充分考虑工程建筑的具体情况。比如,如今的工程建筑可以分为多层建筑和低层建筑,建筑物的层数不同,对钢结构的稳定性的要求是不同的,通常只有12层以下的建筑材料适用于钢结构,同时为了提高钢结构的稳定性,应尽量设计对称的建筑,保证建筑工程在遇到地震时,具有较高的稳定性,对建筑的损坏降到最低。
在钢结构的建设过程中,还应保证钢构件的稳定性及强度能达到标准,可以根据构件的厚度和长度的比值,设计稳定性最强的构件。如果钢构件在钢结构整体失效前已经发生了屈曲,则需要通过钢构件的屈曲强度来增加构件整体的承载力。
在钢结构稳定性设计的过程中,还可以借助于先进的计算机软件,对一些复杂的计算,计算机比人的计算准确度更高,同时也提高了钢建筑稳定性计算的效率,可以将其作为钢建筑稳定性设计的辅助工具。
结束语
在建筑工程设计和施工的过程中,为了能够更好的确保建筑工程自身的稳定性,一定要按照工程自身的具体情况去选择不同的形式,在建筑设计的过程中,钢结构自身存在着较大的优势,它还能够减少设计和施工中存在的不足,所以在工程建设的过程中也得到了非常广泛的应用。
参考文献
[1]朱丽娟,祁紅梅.简述钢框架稳定性设计[J].山西建筑,2010(12).
[2]钢结构建筑成为绿色建筑的发展方向[J].现代物业(上旬刊),2013(1).
[3]韩畅华.新型钢结构稳定性设计研究[J].广东科技,2007(7).