钢结构设计在房屋设计中的重要性与策略探讨何俊杰

发表时间:2020/5/22   来源:《建筑实践》2020年第2期   作者:何俊杰1 赵金杰2
[导读] 建筑工程中所使用的钢结构质量轻、延性好、强度高,同时其使用寿命较长
        摘要:建筑工程中所使用的钢结构质量轻、延性好、强度高,同时其使用寿命较长。但在钢结构选择与运用时,一定要确保钢结构的稳定性以及使用年限等因素。近年来,建筑工程施工常出现钢结构失稳的现象,影响整个建筑施工质量的同时,也对人们的生命财产造成威胁。因而,在施工中尤其需要注意的是钢结构的稳固性,如若发现问题,一定要及时进行纠正。除此之外,设计人员需要落实建筑设计,并在设计中充分考量结构的稳定性,在最初阶段采取有效的手段,维护建筑构成设计的整体稳固性。本文对钢结构设计在房屋设计中的重要性与策略进行简要分析。
        关键词:建筑结构设计;钢结构;钢结构设计
        1导言
        伴随着经济的飞速发展,我国在建筑领域取得了不小的成就。同时,现代技术更新换代速度极快,我国的钢材需求量明显增加,人们对钢材质量的关注度也越来越高。这就要求我们必须完善钢结构的设计,尽可能减少设计过程中可能出现的问题,增强日后使用时的安全性。
        2钢结构设计在房屋设计中的重要性
        钢结构设计是房屋设计中不可或缺的一环。钢结构设计对建筑工程以及房屋质量有着较大的有影响。钢结构设计在专业技术上有着较高的要求,需要钢结构设计人员具备较高的专业知识储备量以及专业技能,能根据整体需求,绘制出合理的工程图纸,此外还需对施工性质进行全面的把控,形成一个完整、清晰的立体结构图形,以此来保证钢结构设计的质量。钢结构设计的最初阶段需要设计人员对整个设计细节进行规划,确保每一个环节顺利进行,避免因为失误而出现的结构质量问题,避免重大安全事故的发生。不仅如此,在实际设计中还需要遵守钢结构设计规范,并对结构要求、受力点进行详细的分析,对钢结构设计关键位置进行优化设计,从根本上提高钢结构的稳定性,提升钢结构设计在房屋设计中的质量与效率,确保建筑工程的正常运行。
        3钢结构房屋结构设计中的常见问题
        3.1对钢结构的防护
        金属具有腐蚀性,所以我们必须注意材料的防护性问题,建筑工程师在实际工作中不会考虑材料的防腐蚀能力,而风力,雨水等外部侵蚀会缩短钢结构的使用年限,更会影响整个建筑物的使用。部分钢结构需要被埋在地下,如果对这部分材料的防侵蚀防护不规范,就会严重影响到钢结构的整体效益。
        3.2钢结构存在的稳定性问题
        尽管钢有较好的耐火和耐热能力,但它也有一定程度上的稳定性问题。在设计和建造房屋的结构时,工程师会特别注意房屋结构的承载能力,以及在外力的影响下其是否会变形。在设计普通的房屋时,建筑工程师要关注钢结构的稳定性,在建造过程中,钢的切合能力不够会造成不稳定性,严重损失工程资产,甚至会对工作人员造成生命威胁。
        3.3钢结构存在的火灾隐患
        虽然在建造钢结构时,材料主要选择不易燃烧的钢材,但是当温度达到一定高度时,钢材便会折断开裂,会破坏整体的建筑结构,影响其性能,形成一定的隐患。火灾是钢结构中潜在的危险,因此,在设计钢结构房屋结构时要考虑到防火问题,在使用钢结构做建筑材料时,必须使用辅助材料提高钢结构的耐火能力。
        3.4从业人员的自身素质问题
        由于部分工程师的个人素质不高,没有在设计时精准地预测和估算,使整体的动工过程中出现差错。部分素质较差的施工人员在修筑过程中偷工减料,是项目变成“豆腐渣”工程。选取钢材时存在问题,为了一己之利而选择价位更低且质量较差的材料,会影响整个工程的质量,问题十分严重。
        4钢结构设计在房屋设计中的策略
        4.1建筑钢结构设计的思路与步骤
        在房屋结构设计中,为了实现钢结构设计的科学性,设计人员需要参考设计方案,并根据环境变化进行细节完善与落实。其中最为重要的细节就是钢结构的形式与布置。

在钢结构中每个结构都有自身的特征与优势,因此,在工程选型中应结合实际状况进行分析。设计人员充分考量建筑施工周围的环境状况选用合适的钢结构。其次是图纸的编制工作。图纸是建筑施工的蓝本,为确保钢结构的质量,设计人员需要根据工程实际进行图纸设计,并反复对其可行性进行分析判断,确定最优方案。
        4.2重视钢结构选型环节
        选型是钢结构整体布置工作的重点,是建筑外形构建的关键点。对于房屋结构设计来说,选型需要综合考虑位置、环境、预算等因素,做好钢材的选择以及钢结构选型工作。在上述工作开展期间,需要坚持因地制宜的思想,科学控制材料,特别是对重要的结构节点,如建筑立面或者是梁柱结构点等,需要对此钢结构进行合理布置,利用选型来提升房屋结构的强度,确保建筑的稳定性与安全性。
        4.3做好钢结构的构件设计工作
        构件设计是钢结构设计的重要环节,而钢材材料的确定是其中的关键。这就需要建筑企业在实际建筑施工之前建立完整且完善的材料采购体系,确保施工中材料的安全性。除此之外,还需要对房屋结构施工中的技术进行把控,如采用具备高技能的施工人员,在源头上来确保房屋结构的整体质量。
        4.4提升钢结构的稳定性
        为了保证建筑钢结构的可靠性、稳定性得到双重提升,设计者要严格遵守有关规定与条例进行设计,避免钢结构出现大规模失稳现象。例如,在平面结构当中,设计人员要提前进行钢结构平面稳定性计算,保证结构布置更为合理,并适当增加构件,对钢结构进行全面的稳定性控制,保证结构计算简图更为科学。在进行框架柱稳定性计算时,设计者需要选取合理的稳定参数。稳定参数选取完毕后,经过全面的计算,方可确定最终的钢结构设计方案。建筑结构设计当中的钢结构设计关联性较强,一旦某个环节出现差错,建筑工程的稳定性会立即下降,对工程项目中的其他构件安装产生较大影响。所以,钢结构设计人员要结合结构的受力情况、结构特征,在满足国家相关规定的基础之上,进行合理的设计。当然,钢结构设计者还要与施工单位沟通,结合施工单位提出的异议,在重点部位进行有效的优化,保证钢结构设计水平得到全面提升,推动建筑行业的绿色发展。
        4.5综合考虑钢结构腐蚀问题
        在建筑结构设计钢结构设计过程之中,设计者要综合考虑到钢结构腐蚀问题,钢结构的抗腐蚀性能差,设计者需要真正认识到这一问题的严重性。想要进一步提升建筑项目外观质量,一般对外部的钢结构采取喷锌处理,也可以采用喷铝处理方法。但是,因为锌和铝比较容易与外界空气发生氧化反应,对钢结构产生较大的腐蚀,因此,在实际喷抹的过程当中,施工人员需要提前在钢结构表层涂抹防腐蚀保护层,避免钢结构被腐蚀。通过综合考虑钢结构腐蚀问题,能够降低钢结构出现腐蚀的概率。
        4.6加强钢结构防火设计
        对于钢结构设计人员来讲,在进行设计时,还要考虑结构的防火性能,做好钢结构防火设计工作,特别注意以下问题:首先,明确钢结构的位置,并根据钢结构的具体分布位置,选择相应的防护材料;其次,对钢结构实施防护处理之后,钢结构重量会增加,占用空间也不断增加,故设计人员要对建筑工程进行全面的设计;最后,根据钢结构施工的难易情况,从经济角度进行考虑,现阶段,比较常用的钢结构防火措施主要为:在钢结构表层涂防火料,加强混凝土防火保护、在钢结构内部进行通水冷却等等。
        5结束语
        综上所述,房屋结构设计中,钢结构设计质量与稳定性是整个房屋建设施工质量的保障。基于此,在钢结构设计环节需要对结构的合理性与可靠性进行分析,在满足所有房屋使用要求的基础上,对钢结构的强度、刚度、稳定性、耐久性进行考量。同时要求设计人员不断学习新的专业技能知识,提升自身的专业技能,全面确保房屋施工的有效性以及后期使用的安全性。
        参考文献
        [1]王艳.钢结构房屋结构设计中常见问题的分析[J].智能城市,2017(12).
        [2]许春龙.民用高层建筑钢结构设计中的常见问题[J].科技风,2017(14).
        [3]王青.钢结构房屋结构设计中常见问题研究[J].江西建材,2016(14):15,19.
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