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摘要:我国经济不断发展,为建筑行业带来了较多的发展机会,建筑工程数量不断增多,建筑工程施工质量不仅影响人们居住体验与安全,更是城市经济发展的重要体现,其施工质量受到社会广泛关注。钢结构施工能够极大的提升建筑施工效率,是建筑施工中的重要环节。但是建筑钢结构本身具有不稳定性,为建筑工程施工埋下安全隐患,容易出现工程安全事故,所以,为了确保建筑工程整体稳固性与安全性,应不断提升建筑钢结构设计稳定性,优化建筑钢结构设计,构建完善的建筑钢结构设计体系。本文结合建筑钢结构设计中存在的问题,深入分析了建筑钢结构设计稳定性的原则,以及优化建筑钢结构设计稳定性的有效措施,为提升建筑整体施工稳固性,推动我国建筑行业实现更好发展提供了宝贵的借鉴性经验。
关键词:建筑钢结构;设计方法;稳定性原则
引言
钢结构在建筑施工中占据着重要位置,钢结构应用在建筑施工中,其本身具有承载力强的优势,能够为建筑工程施工提供重要的基础保障。但是随着建筑行业的不断进步、发展,钢结构设计需要紧跟建筑行业发展脚步、满足建筑行业需求,不断提升钢结构设计稳定性,降低建筑工程安全事故的发生。所以,深入分析研究钢结构设计稳定性极其重要。
1建筑工程钢结构设计存在的问题
1.1钢材本身具有缺陷
钢材是建筑施工的主要材料,为了满足建筑项目的多样化需求,钢材的种类多种多样,不同的钢材具有不同的缺陷,钢材缺陷主要由以下两方面因素导致:(1)钢材自身化学成分的缺失。钢材是由不同类型的化学因素构成,碳、锰、硅是构成钢材最为主要的化学成分,一旦用量缺失,将会直接影响钢材材质,降低钢材的承载力;硫、氧、氮、氢等属于有害化学物质,但是也需要用在钢材的铸造之中。综上所述,钢材化学成分在制作上存在一定不足;(2)钢材自身耐热性较差,抗腐蚀性能较差,应用在建筑施工中,受到外界高温、腐蚀影响,建筑表面容易出现裂纹,影响建筑整体结构稳定性。
1.2钢结构的缺陷研究
钢材本身具有一定的缺陷,在建筑工程施工中应用钢结构设计,应该具有针对性的对钢材本身缺陷制定有效预防措施,实现优化钢结构稳定性设计,提升建筑工程整体施工稳固性的目的。具有措施如下:首先,钢结构自身耐热能力较差,在建筑施工中,一旦温度超过150℃,就超出了钢结构能够承载的温度,导致钢结构直接出现变形问题,影响建筑施工质量,所以,应做好钢结构温度保护措施,始终将温度控制在合理范围之内;其次,钢结构耐火性能较差,所以针对这一特性,应做好钢结构防火措施,能够有效避免意外事故的出现;最后,钢结构整体承载力强,但是钢结构是由部件组成的,各个建筑构件的强度较弱,在建筑施工中,一旦受力过大,直接导致工程安全事故。
2提高钢结构设计稳定性的原则
2.1稳定性原则
稳定性原则是钢结构设计中应坚持的首要原则,只有确保钢结构设计环节的稳定性,才能在实际施工中确保工程整体稳定性。首先,在钢结构设计图纸环节,应对建筑工程预期达到的质量要求以及建筑整体结构等数据信息有深入的了解,结合建筑实际需求,在图纸上确定钢结构的支撑位置,能够确保钢结构支撑位置设计的准确性。确定了钢结构平面设计的稳定性,才能有效避免在建筑施工中出现位置失稳的问题。
2.2配合性原则
钢结构是由众多的钢结构部件构成的,通过焊接等方式将不同的部件拼接在一起,构成钢结构整体,应用在建筑施工之中。所以,钢结构部件的质量、焊接手法都直接影响钢结构整体的质量,应引起企业重视。在钢结构设计中,必须充分考虑到不同部件之间的配合,严格把关部件的质量,将不同钢结构完美的组合在一起,构建成一个坚固的建筑钢结构整体。综上所述,不能只考虑钢结构整体的稳定性,应该综合考虑各个钢结构部件的质量以及配合情况,优化钢结构部件配合、安装设计,以确保钢结构整体的强度。
2.3统一性原则
在建筑施工中应用钢结构设计,进行科学、准确、精密的计算是应用钢结构设计的重要前提,在进行钢结构设计时,应结合建筑整体受力结构、框架与框架的平衡关系等,全面考虑各种因素,得出精准的数据,为钢结构设计提供准确参考,确保整个钢结构受力均匀,保持钢结构的稳定、平衡。但是在钢结构设计之中,有些设计人员仅凭个人主观经验,进行框架数据、钢结构整体受力值的计算,缺乏专业的理论知识作为指导,容易造成稳定关系计算错误,直接导致钢结构整体稳定性不能满足建筑工程的强度要求,我工程埋下较大安全隐患,所以,在计算钢结构数值时,应实现平衡计算与稳定计算的统一。
3优化建筑钢结构稳定性的设计
3.1对稳定性设计进行优化
钢结构整体强度往往不能满足质量标准,导致钢结构整体稳定性降低,建筑工程结构受到影响。为了有效优化建筑钢结构设计,应区分钢结构强度与稳定性的概念。钢结构强度在建筑领域中具体指在相对平衡的状态下,钢结构整体或者钢结构的部件能够承受建筑施加的重量,当重量达到最大值时,就是钢结构整体的屈服点;钢结构稳定性主要是针对建筑变形方面,具体指钢结构整体或者钢结构部件在承受外界荷载力时,能够迅速的找到平衡点,最大限度的避免钢结构出现变形的问题,提升钢结构整体稳定性,避免建筑结构受到影响。在优化建筑钢结构稳定性设计时,应首先认清钢结构强度与稳定性的基本概念,制定具有针对性的钢结构稳定设计。
3.2防腐设计
建筑物主要是由金属结构搭建而成,建筑物长期裸漏在外,受到自然环境的侵蚀,金属自身抗腐蚀性较差,容易受到腐蚀,影响钢结构稳定性,从而降低建筑整体工程稳固性与安全性。为了有效避免现代金属受到自然条件的腐蚀,针对不同的腐蚀条件,提出了有效措施,具体如下:在潮湿的情况下,钢结构受到腐蚀主要主要是由于水和大气的作用,只有有效隔绝水和大气对于钢结构的腐蚀,就能确保钢结构稳定性,一般采取在钢结构表面涂抹抗腐蚀涂料;在高盐度环境下使用钢结构,容易对金属产生腐蚀,根据电化学反应,能够有效应对钢结构腐蚀。
3.3完善理论体系
在建筑钢结构设计中,理论体系发挥着至关重要作用,需要构建体系,进行深度分析,得出精准结果,是确保钢结构稳定性设计质量的重要保障。
3.4合理地运用梁-柱理论
在钢结构设计之中,需要严格遵循梁-柱理论,将理论进行合理应用。具体指在钢结构设计过程中,需要全面结合钢结构施工材料、施工设计方案等进行考虑,运用运用梁-柱理论来对钢结构设计中细部构件与构件之间的稳定性进行分析,以确保部件之间稳定性,从而提升钢结构整体设计稳定性。
结束语
钢结构应用在建筑施工中取得了不错的成效,但是钢结构在实际应用在还存有一定的不足,钢结构稳定性设计是较为棘手,需要不断优化、重视的问题,应引起企业、施工人员的高度重视。深入分析影响钢结构稳定性的因素,结合建筑实际需要,提出优化钢结构设计的方案措施,构建成熟、完善的钢结构稳定性设计系统,在设计的过程中,始终坚持稳定性与统一性原则,能够极大的提升钢结构整体稳定性,确保建筑施工的稳定性与安全性,推动建筑行业朝着现代化、技术化、规范化、体系化的方向实现深入、快速发展。
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