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摘要:随着我国经济的快速发展,人们的生活水平也有了很大的提高,人们在不断寻求更舒适的居住环境的同时,也对建筑设计质量提出了更高的要求。钢材具有优良的适应性、耐久性和强度性能,并具有优良的经济效益。因此,钢结构设计在建筑结构设计中得到了广泛的应用,但钢结构设计也面临着一些问题。本文就钢结构在建筑结构设计中存在的问题及对策进行探讨。
关键词:建筑结构设计;钢结构;对策
中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:(2020)-05-079
在建筑工程钢结构本体稳固性的设计过程中,须优先选取最先进的技术设计方案,防止一些稳固性缺陷问题的出现。然而伴随着目前钢体结构的广泛采用,钢体结构在其稳固性能的设计中还是不断的暴露出一些难以解决的问题,这对建筑结构的整体质量会产生严重的负面影响,故此我们在建筑工程项目钢体结构稳固性的技术构置上,需锐意进取、开拓创新,不断研究和探索出一些新的增加建筑钢结构稳固性的技术方案来,由此让此类建筑钢体结构的本质稳固性达到理想化的水平。
一、钢结构稳定性设计的关键要点
1.1稳定性相关设计
在钢结构设计施工的过程中,除了要完成稳定性计算,还需要加强对整个钢结构检测工作,严格的检测是确保钢结构材料合格并达到设计要求的关键环节。临界压力计算方法是预测钢结构在实际使用过程中承受压力值的常用方法,经常用于钢结构检测。当钢结构承受压力的测量结果超过临界值时,证明其稳定性已经遭到破坏,需要及时调整钢结构受力设计,避免出现失稳状况。重视钢结构内部各个零件的受力分析,优化零部件受力细节,避免出现受力不均匀的问题,影响整体的结构安全。
1.2受力设计
钢结構的一个最重要的指标就是其受力水平,在进行设计时,钢结构的承重负载能力为首先考虑的问题。钢结构一般采用T字形或者是L字形设计,这是从结构的稳定性考虑,采用这两种形状可以很好地分散建筑的整体重量,达到平衡支撑的目的。在建筑工程实践中,钢结构是建筑物外围的一种常用结构,对建筑物起到受力支撑作用。在建筑物整体设计中,钢结构的使用尽量遵循对称原则,其目的是让每个钢结构均匀地承受整个建筑物的作用力,防止个别钢结构承受压力过大或过小。除此之外,对钢结构不同部位的受力及稳定性要求也不同。例如,对于钢结构中不动支座的要求是防止位移,因此对于这部分的支撑能力要求较高但是对于钢梁架,除了要起到纵向支撑作用,还需要考虑在水平位置防止其发生扭转。钢结构不同部位的受力特点要在设计中体现出来,避免因考虑不足而出现失稳状况。最后,钢结构的具体施工操作也非常重要,现场施工人员必须按照设计图来严格执行,尽量减少施工误差,加强部门间相互配合,严格依据标准进行施工加强细节管理。
1.3防腐设计
建筑物在不同的环境下使用会经历不同的自然条件侵蚀,在诸如潮湿、盐雾等特殊的使用环境下由于金属固有的特性,容易被腐蚀,影响其稳定性。通常情况下,金属材料容易受到电化学腐蚀和化学腐蚀两种不良影响。现代材料科学针对建筑用金属的使用环境,已经开发出了针对不同环境条件的防腐蚀涂料。在较潮湿的环境中,在钢结构表面涂抹抗腐蚀涂料,可以隔绝水和空气这两个大产生金属腐蚀的因素,防止钢结构受到腐蚀。对于在高盐度环境下使用的钢结构,容易与海水中的钠离子产生电化学腐蚀根据电化学反应原理,将金属材料成为生成物的一方通过这种方法可以很好地解决钢结构腐蚀问题,从而保障钢结构本身的强度,实现结构的稳定性。
二、钢结构建筑在结构设计中存在的问题
钢结构建筑作为以钢制材料为主要结构材料的新型建筑体系,以其抗震性能好、现场施工简便、稳定性强、经济效益高、节约环保等优势在房地产行业、建筑行业等领域得到广泛应用,成为高层、超高层建筑主流工艺。但由于我国钢结构建筑研究起步较晚,在结构设计中仍存在诸多问题,有待进一步改善。基于工作经验归纳与总结,钢结构建筑在结构设计中较为常见的问题主要有以下几点:
2.1结构稳定加固问题
结构稳定与牢固是钢结构建筑结构设计的重要指标。随着近些年钢结构建筑结构设计理论与实践研究的不断完善,钢结构构件稳定性参数、钢结构稳定性设计规范等相对成熟。但由于影响结构稳定性的因素相对较多,包括施工因素、地质条件因素、气候条件因素、材料因素等,需工作人员注重实践经验积累,立足钢结构建筑建设要求,进行综合分析,并在不断创新与优化中,优化加固技术,提升钢结构局部与整体稳定性性。目前,部分工作人员由于工程经验有限,在结构设计中过度追求标准,存在设计保守(激进)现象,不利于结构稳定性的提升,且易增加钢结构建筑投资金额,不利于企业经济效益与社会效益的提升。
2.2结构节点设计问题
节点设计是钢结构建筑结构设计中的主要内容,节点设计的合理与科学,能够有效提升钢结构建筑结构稳定性、牢固性,确保钢结构建筑在抗震方面优势的有效发挥。但在实际设计过程中,节点设计不合理问题普遍存在。追其原因:①结构设计人员专业知识与经验不足,并未根据钢结构建筑实际要求与现场施工条件,进行综合分析,是结构分析模型中的阶段设计与实际不相符,影响结构整体稳定性、安全性。②在节点设计过程中,所设计的节点形式,所选用的节点连接方式不科学,无法达到结构稳定性、牢固性要求,影响结构整体质量。
2.3设计管理工作差
设计管理工作是对设计工作本身的监管,意在对设计过程中出现违规现象的可能进行约束,确保设计工作能够达到应有的质量。一旦设计管理工作存在不足,往往会给设计人员创造应付了事的余地。由于近年来从事建筑行业的企业及人员数量处于一个持续上涨的态势,也就造成了从业人员专业技能水平良莠不齐的情况,在这种情况下如果管理工作不能够到位,会使部分企业片面追求经济效益,在设计过程中采用含钢量达不到要求的便宜建材,造成设计方案安全性及稳定性得不到保障;此外由于管理工作的缺失,也使得设计方案不具备应有的科学性及发展潜力,造成钢结构实用性不足,大大增加了安全隐患发生的可能。
三、加强钢结构稳定性的方法
3.1重视整体与局部稳定的关系
整体与部分安稳之间存在显而易见的严密联系,如果仅仅是经过理论经历来对这两者的安全系数进行估定,那么在打开相关问题的分析时,就会呈现明显的差错,并且很可能会对规划结构的准确性发生严重影响。因而如果想要到达规划目的,满意安稳性的要求,就必须高度重视两者之间的联系。
3.2对连接点进行加固
连接点加固技术就是对钢结构的连接点进行加固,使用工具一般是焊缝、高强度或普通螺栓、铆钉。在实际工程中,如果使用连接点加固技术,需要先深入分析加固目的、具体受力情况、构造情况等,在分析后最终确定出固件的连接方式。需要注意的是,使用焊缝进行连接时,要确保焊接工艺正确、连接材料符合要求,然后再进行加固,这样能够确保钢结构的稳定性。
3.3做好设计管理工作
设计管理工作是确保设计质量的重要环节,要使钢结构设计在包括质量、稳定性、耐久度等各方面数据满足相应的要求,仅靠设计人员的自觉无法做出应有的保障。这并不是说设计人员的自觉性不值得信任,而是因为设计人员在设计过程中可能因为受任何一方面因素影响产生自己无法察觉的错误,此时管理工作就显得非常重要。
结语:
建筑钢结构的稳定设计可以促进我国钢结构设计的发展,同时也可以提高我国建筑的抗压能力。在实际设计中,设计者应清楚地了解结构构件的稳定性,以避免设计过程中不必要的失稳破坏。
参考文献
[1]惠晓飞.分析建筑工程项目中钢结构设计中的稳定性[J].建材与装饰,2020(05):112-113.
[2]叶昕.论建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点[J].花炮科技与市场,2020(01):256.
关键词:建筑结构设计;钢结构;对策
中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:(2020)-05-079
在建筑工程钢结构本体稳固性的设计过程中,须优先选取最先进的技术设计方案,防止一些稳固性缺陷问题的出现。然而伴随着目前钢体结构的广泛采用,钢体结构在其稳固性能的设计中还是不断的暴露出一些难以解决的问题,这对建筑结构的整体质量会产生严重的负面影响,故此我们在建筑工程项目钢体结构稳固性的技术构置上,需锐意进取、开拓创新,不断研究和探索出一些新的增加建筑钢结构稳固性的技术方案来,由此让此类建筑钢体结构的本质稳固性达到理想化的水平。
一、钢结构稳定性设计的关键要点
1.1稳定性相关设计
在钢结构设计施工的过程中,除了要完成稳定性计算,还需要加强对整个钢结构检测工作,严格的检测是确保钢结构材料合格并达到设计要求的关键环节。临界压力计算方法是预测钢结构在实际使用过程中承受压力值的常用方法,经常用于钢结构检测。当钢结构承受压力的测量结果超过临界值时,证明其稳定性已经遭到破坏,需要及时调整钢结构受力设计,避免出现失稳状况。重视钢结构内部各个零件的受力分析,优化零部件受力细节,避免出现受力不均匀的问题,影响整体的结构安全。
1.2受力设计
钢结構的一个最重要的指标就是其受力水平,在进行设计时,钢结构的承重负载能力为首先考虑的问题。钢结构一般采用T字形或者是L字形设计,这是从结构的稳定性考虑,采用这两种形状可以很好地分散建筑的整体重量,达到平衡支撑的目的。在建筑工程实践中,钢结构是建筑物外围的一种常用结构,对建筑物起到受力支撑作用。在建筑物整体设计中,钢结构的使用尽量遵循对称原则,其目的是让每个钢结构均匀地承受整个建筑物的作用力,防止个别钢结构承受压力过大或过小。除此之外,对钢结构不同部位的受力及稳定性要求也不同。例如,对于钢结构中不动支座的要求是防止位移,因此对于这部分的支撑能力要求较高但是对于钢梁架,除了要起到纵向支撑作用,还需要考虑在水平位置防止其发生扭转。钢结构不同部位的受力特点要在设计中体现出来,避免因考虑不足而出现失稳状况。最后,钢结构的具体施工操作也非常重要,现场施工人员必须按照设计图来严格执行,尽量减少施工误差,加强部门间相互配合,严格依据标准进行施工加强细节管理。
1.3防腐设计
建筑物在不同的环境下使用会经历不同的自然条件侵蚀,在诸如潮湿、盐雾等特殊的使用环境下由于金属固有的特性,容易被腐蚀,影响其稳定性。通常情况下,金属材料容易受到电化学腐蚀和化学腐蚀两种不良影响。现代材料科学针对建筑用金属的使用环境,已经开发出了针对不同环境条件的防腐蚀涂料。在较潮湿的环境中,在钢结构表面涂抹抗腐蚀涂料,可以隔绝水和空气这两个大产生金属腐蚀的因素,防止钢结构受到腐蚀。对于在高盐度环境下使用的钢结构,容易与海水中的钠离子产生电化学腐蚀根据电化学反应原理,将金属材料成为生成物的一方通过这种方法可以很好地解决钢结构腐蚀问题,从而保障钢结构本身的强度,实现结构的稳定性。
二、钢结构建筑在结构设计中存在的问题
钢结构建筑作为以钢制材料为主要结构材料的新型建筑体系,以其抗震性能好、现场施工简便、稳定性强、经济效益高、节约环保等优势在房地产行业、建筑行业等领域得到广泛应用,成为高层、超高层建筑主流工艺。但由于我国钢结构建筑研究起步较晚,在结构设计中仍存在诸多问题,有待进一步改善。基于工作经验归纳与总结,钢结构建筑在结构设计中较为常见的问题主要有以下几点:
2.1结构稳定加固问题
结构稳定与牢固是钢结构建筑结构设计的重要指标。随着近些年钢结构建筑结构设计理论与实践研究的不断完善,钢结构构件稳定性参数、钢结构稳定性设计规范等相对成熟。但由于影响结构稳定性的因素相对较多,包括施工因素、地质条件因素、气候条件因素、材料因素等,需工作人员注重实践经验积累,立足钢结构建筑建设要求,进行综合分析,并在不断创新与优化中,优化加固技术,提升钢结构局部与整体稳定性性。目前,部分工作人员由于工程经验有限,在结构设计中过度追求标准,存在设计保守(激进)现象,不利于结构稳定性的提升,且易增加钢结构建筑投资金额,不利于企业经济效益与社会效益的提升。
2.2结构节点设计问题
节点设计是钢结构建筑结构设计中的主要内容,节点设计的合理与科学,能够有效提升钢结构建筑结构稳定性、牢固性,确保钢结构建筑在抗震方面优势的有效发挥。但在实际设计过程中,节点设计不合理问题普遍存在。追其原因:①结构设计人员专业知识与经验不足,并未根据钢结构建筑实际要求与现场施工条件,进行综合分析,是结构分析模型中的阶段设计与实际不相符,影响结构整体稳定性、安全性。②在节点设计过程中,所设计的节点形式,所选用的节点连接方式不科学,无法达到结构稳定性、牢固性要求,影响结构整体质量。
2.3设计管理工作差
设计管理工作是对设计工作本身的监管,意在对设计过程中出现违规现象的可能进行约束,确保设计工作能够达到应有的质量。一旦设计管理工作存在不足,往往会给设计人员创造应付了事的余地。由于近年来从事建筑行业的企业及人员数量处于一个持续上涨的态势,也就造成了从业人员专业技能水平良莠不齐的情况,在这种情况下如果管理工作不能够到位,会使部分企业片面追求经济效益,在设计过程中采用含钢量达不到要求的便宜建材,造成设计方案安全性及稳定性得不到保障;此外由于管理工作的缺失,也使得设计方案不具备应有的科学性及发展潜力,造成钢结构实用性不足,大大增加了安全隐患发生的可能。
三、加强钢结构稳定性的方法
3.1重视整体与局部稳定的关系
整体与部分安稳之间存在显而易见的严密联系,如果仅仅是经过理论经历来对这两者的安全系数进行估定,那么在打开相关问题的分析时,就会呈现明显的差错,并且很可能会对规划结构的准确性发生严重影响。因而如果想要到达规划目的,满意安稳性的要求,就必须高度重视两者之间的联系。
3.2对连接点进行加固
连接点加固技术就是对钢结构的连接点进行加固,使用工具一般是焊缝、高强度或普通螺栓、铆钉。在实际工程中,如果使用连接点加固技术,需要先深入分析加固目的、具体受力情况、构造情况等,在分析后最终确定出固件的连接方式。需要注意的是,使用焊缝进行连接时,要确保焊接工艺正确、连接材料符合要求,然后再进行加固,这样能够确保钢结构的稳定性。
3.3做好设计管理工作
设计管理工作是确保设计质量的重要环节,要使钢结构设计在包括质量、稳定性、耐久度等各方面数据满足相应的要求,仅靠设计人员的自觉无法做出应有的保障。这并不是说设计人员的自觉性不值得信任,而是因为设计人员在设计过程中可能因为受任何一方面因素影响产生自己无法察觉的错误,此时管理工作就显得非常重要。
结语:
建筑钢结构的稳定设计可以促进我国钢结构设计的发展,同时也可以提高我国建筑的抗压能力。在实际设计中,设计者应清楚地了解结构构件的稳定性,以避免设计过程中不必要的失稳破坏。
参考文献
[1]惠晓飞.分析建筑工程项目中钢结构设计中的稳定性[J].建材与装饰,2020(05):112-113.
[2]叶昕.论建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点[J].花炮科技与市场,2020(01):256.