中建二局第一建筑工程有限公司 100077
摘要:建筑钢结构本身具有建设速度快、劳动强度低、性能好且重量轻的特点,所以在当前建筑工程中具有非常广泛的应用。建筑钢结构设计对于现代建筑工程设计来说也占有者举足轻重的地位,所以对建筑钢结构设计进行研究也有较高的现实价值。基于此,本文主要对建筑钢结构设计现状及存在的问题进行分析,并给出了可行性策略,有一定的借鉴价值。
关键词:建筑钢结构;设计现状;问题及策略
1.建筑钢结构设计现状及存在问题分析
1.1设计工作本身缺乏深度和经验
在社会生产力不断发展和建筑钢结构施工技术越来越发达的当下,仍然有很多建筑钢结构设计人员倾向于选择传统的全焊接和全铸钢的设计模式来完成钢结构的布置,实质上这种设计模式本身也欠缺创新性和适用性,在如今对建筑使用功能多样化要求的背景下这种设计模式也很难满足实际需求,也无法真正保证钢结构构造本身的节点稳定性和安全性。究其原因,还在于设计人员和设计工作本身缺乏全方位的思考,没有足够的设计深度和经验。
1.2对钢结构防腐蚀、防火的设计缺乏
建筑物本身的外侧墙体是长期暴露在多变的气候环境下的,所以其也将不可避免的会受到腐蚀和燃烧的损害,如果情形比较严重,还会直接危及建筑使用居民的生命财产安全。从当前建筑钢结构设计的现状来看,很多钢结构设计方案并没有充分考虑到钢结构本身的防腐蚀和防火效能,这也显著的增加了建筑钢结构本身遭受外界不可控因素影响的概率。以下对钢结构防火、防腐蚀设计问题进行展开分析:①一般情况下如果温度高于400度,钢结构本身的屈服强度将只有室温下的一般,在温度超过600度时钢的强度和刚度都将丢失;所以对建筑钢结构设计而言火灾是最大的安全隐患,如果建筑钢结构本身的防火设计缺乏或防火措施不当,如果发生火灾就很容易破坏建筑并造成巨大的财产损失,所以建筑钢结构必须要做好防火设计。②钢本身容易在不良环境的影响下生锈,所以其不能再强烈的腐蚀性介质建筑物种,而且如果遇到长时间的雨、雪、风等自然天气,钢结构本身也会出现一定程度的老化生锈状况,这种情况下钢结构本身的承载能力就会下降,也会影响其外观。
1.3结构稳定性设计问题
建筑钢结构设计的稳定性设计问题也是当前建筑工程设计中普遍存在的问题,主要体现在以下三个方面:①在进行建筑大跨度钢结构设计工作时,设计人员往往会将建筑局部的稳定性和整体的稳定统一考量,以此来获得稳定安全系数,但是这个过程中设计师往往很少的考虑局部稳定与整体稳定之间的内在联系,这对于大跨度钢结构设计工作而言是很不利的;②模型的不确定性大,当前很多设计人员为了保证建筑钢结构的稳定性达到指标要求,在设计中往往会利用设计软件来进行数学建模,对设计中不合理的地方也会进行修正,但设计师的前提假设有时难免会存在疏漏,现阶段关于模型的理论也不够成熟,这些都会导致建立的数学模型本身存在较大的不确定性;③物理几何的不确定性,这主要包括切变模量、材料的弹性模量以及极限应力等,另外钢结构构件的截面形状、截面面积和尺寸、受力状态以及其本身的长宽比也会影响建筑钢结构整体的稳定性,在设计中也应用进行重点关注。
2.建筑钢结构设计问题的优化解决措施
2.1做好建筑钢结构的选型和布置工作
要有效的解决当前建筑钢结构设计中存在的问题,就必须要做好建筑钢结构的选型和布置工作,主要包括以下三个方面:①设计人员要着眼于对全过程的钢结构设计进行优化,在前期要进行合理的建材选择和结构布置,在进行结构布置时也要坚持因地制宜的原则来实现对模型的构建;②设计人员要熟练通过层析模型来对钢结构进行优化布置,并通过软件测评等方式来对其进行可行性测试;③建筑钢结构本身的性价比也直接决定了钢结构的安全性、结构适用性和节能性等效果,所以在进行全过程模型侧平时也要更加侧重于对结构本身使用安全性、造价成本和环保节能性的情况,以全面突出建筑钢结构的经济性和环保性价值。
2.2做好建筑钢结构的抗火和抗腐蚀性设计
针对当前建筑钢结构缺乏防火和防腐蚀设计的问题,建筑企业必须要加以重视,重点做好建筑钢结构的抗火和抗腐蚀性设计工作,以下对其进行展开分析:
2.2.1建筑钢结构的抗火设计工作
很多建筑钢结构本身并没有优良的耐火等级,所以就很容易受到火灾带来的威胁和损害,所以在进行建筑钢结构的全面优化设计工作时,要将侧重点集中于钢结构的防火设计,以此来保证钢结构符合其应有的抗火等级。具体来说,设计人员可以将燃点比较高的耐火涂层材料覆盖在钢结构表层来提升钢结构本身的抗火等级,在设计中也要考虑到火灾等事故的隐患排查和应急处理措施等工作,做好消防设施配置等工作,以降低钢结构受火灾的影响。
2.2.2建筑钢结构的抗腐蚀性设计工作
建筑钢结构设计人员在做好结构防火设计的同时还要重点考虑结构防腐蚀的设计工作。一般来说钢结构建筑工程在实际投入使用一定时间后都会出现钢结构受到腐蚀的现象,其也减损了钢结构原有的性能,所以在建筑钢结构设计中要考虑用良好的抗腐蚀的钢材料,为了减少腐蚀还可以使用保护涂层的方法,通过使用非金属化学保护层、金属保护层以及其他防腐蚀性良好的保护层材料来提升钢结构本身的抗腐蚀能力,在这个过程中要注意涂装前要先彻底除锈,避免出现毛刺、焊渣、油渍等现象,避免残存污渍和酸液等。
2.3对建筑钢结构设计进行综合优化
根据当前的建筑钢结构设计标准,建筑企业要对钢结构进行综合性的优化设计和优化布置,在客观上要使得钢结构符合特点的建筑抗震性、建筑耐火性和建筑强度等硬性设计指标,设计人员也要对相关设计指标进行密切的关注,然后通过全方位的优化措施来最大程度上增强建筑钢结构的基本运行性能,以此来提升建筑钢结构建设的质量。
结束语:
综上所述,建筑钢结构目前在建筑工程中有着极其广泛的应用,而要充分发挥建筑钢结构在整体建筑工程中的作用就必须要做好建筑钢结构设计工作;通过对建筑钢结构设计现状的研究可以发现当前其设计还存在一定问题,这些都需要建筑企业对其进行优化和改善,建筑企业也必须要重视对建筑钢结构设计的优化,以此来提高建筑钢结构施工建设的质量。
参考文献:
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