建筑钢结构工程设计及其注意事项

发表时间:2020/9/17   来源:《建筑实践》2020年5月14期   作者:王凯
[导读] 在当前中国社会经济快速发展的背景下,中国建筑业的发展总体动力越来越快,
        
         王凯
         天津天大建设工程科技有限公司 天津 300110
         
         摘要:在当前中国社会经济快速发展的背景下,中国建筑业的发展总体动力越来越快,现代人越来越关注建筑业,特别是在建筑结构设计的适用性和安全性等方面。在这种趋势下,为了满足现代人的个性化需求,有必要结合实际情况,提出钢结构在建筑中的重要作用。这不仅有助于确保钢结构的有效性,而且可以有效地保证建筑结构的结构安全。
         关键词:建筑钢结构工程;设计;注意事项
         前言:钢结构的稳定性与可靠性相对较高、结构性能好,在建筑工程中的应用有效避免了外力作用对结构产生的不利影响。但是,一些建筑工程项目中,由于有关人员没有遵守相应的设计要点,使得钢结构设计存在诸多的安全隐患,影响了建筑工程结构的稳定性,因此,钢结构设计上,要充分根据工程需求,提高钢结构设计质量。
         1钢结构设计概述
         1.1  钢结构设计的参考依据
         对建筑工程项目而言,如果采用的是钢结构,其整体的结构体系存在着明确的参照,在设计中要严格按照其结构体系的要求来进行,才能充分发挥钢结构的优势。从钢结构的整体设计来看,有关设计人员需要从经济性与物理性的角度,保障钢结构设计的科学性。由于钢结构中,钢材是主要的材料,其价格相对较高,在设计过程中,需要设计人员从设计成本的角度,进行钢结构选择。钢结构设计中,质量也是必须考虑的问题,有关设计人员需要进行钢结构各个部位的受力分析,保障受力的均匀性,否则,会导致钢结构的失稳。
         1.2  结构分析及工程判断
         钢结构设计时,设计人员需要结合建筑工程的具体情况,做好相应的结构分析与工程判断。近年来,随着技术的进步,在钢结构设计时,结构分析与工程判断可以借助于专业的设计与分析软件来完成。有关设计人员要获得建筑工程完成的数据与资料,才能在有关的软件中保障数据分析结果的准确性,保障钢结构设计能够最大程度上满足建筑工程的结构稳定性需求。在工程判断时,需要考虑周边环境因素、自然地理因素对结构所产生的不利影响,并采取必要的措施,实施结构优化。
         1.3  钢结构的特点分析
         钢结构与传统的结构相比,其优势主要体现在以下方面:(1)钢材是主要的材料,这种材质具有均匀性特征。(2)钢结构的强度较高,自重相对较小。(3)钢结构的塑性与韧性相对较好。钢材是一种相对均质的材料,在受到抗压弯应力的作用下,钢材虽然会产生一定的变形情况,但是其主体结构不会被破坏,要保持钢结构的整体稳定性,只需要保障钢结构内部应力的平衡分布即可。钢结构对荷载的适应性较强,主要得益于钢材良好的塑性与韧性,即使受到强烈的震动,钢结构可以保持其完整性。
         2  建筑工程钢结构设计方法
         2.1  塑性设计法
         在建筑工程中,如果其结构构件塑性性质、强度大于标准荷载构件与安全系数的乘积时,有关设计人员在钢结构的设计上,一般采用的是塑性设计法,应用此种设计方式,能够在结构进入塑性以后,实现结构内力的重新分布。但是,如果应用此种设计理念,要求有关的结构与构件,都能够具备一定的延性,翼缘与截面腹板的比例尺寸需要严格根据工程的设计标准来进行。
         2.2  容许应力法
         容许应力法在应用中,需要使得钢结构计算所获得的应力值要低于结构构件设计中的容许应力,只有这样,容许应力法所获得的钢结构才更具科学性。在结构构件的应力计算上,必须以标准荷载为基础,根据一阶弹性理论,保障计算的准确性。

这种设计方法在应用的过程中,需要根据实际需求来进行设计的优化。
         2.3  极限状态法
         极限状态法是一种新型的设计方法,该种方法的应用,有效克服了塑性设计与容许应力设计的缺陷,有效保障了钢结构的完整性与稳定性。在实际的设计过程中,主要是将单一安全系数用荷载分项系数与抗力来取代,当钢结构受到荷载作用力以后,结构会逐步在一定的周期范围内达到两种极限:正常极限与承载极限,承载极限的存在在一定程度上避免了钢结构的断裂、塑性变形。
         3  建筑钢结构工程设计的注意事项
         3.1  合理选择钢材
         当前,在我国建筑行业的快速发展过程中,建材市场上的建筑材料种类也逐步增多。在钢结构的设计上,为保障钢结构的设计质量,有关设计人员需要在设计过程中,从设计的质量标准着手,进行钢材的选择。由于我国建材市场上的钢材种类较多,有关设计人员必须充分分析各种钢材的性能,从根本上来保障钢材的应用能够符合钢结构设计的要求。钢结构设计对于钢材各方面的性能要求相对较高,有关设计人员必须做好钢材的选择。在钢结构设计上,必须从建筑工程的总体需求着手,钢材的选择,不仅要考虑结构稳定性与安全性因素,还需要考虑经济性因素,使得所选用的钢材能够符合设计的总体要求。当前,在建筑工程项目中,钢结构的跨度、荷载都相对较大,在高层与超高层建筑、大型建筑中,钢结构的应用相对较多,在钢材的选择上,应尽量选用耐高温、抗震性强的钢材。
         3.2  重点设计钢结构的细节部分
         建筑工程钢结构设计中,不仅包含了主体结构设计,还涉及了诸多的细节问题,如果在设计过程中,有关设计人员没有做好这些细节问题的处理,就会影响钢结构的整体稳定性。有关设计人员在确定了钢结构设计方案以后,还需要进行受力情况、细节的分析,随后根据这些细节分析结果,完善整个钢结构设计体系。钢结构受力分析是钢结构设计与优化的重要参考。当前,在我国建筑工程领域,建筑工程多以杆系结构为主,这种特殊的结构使得在钢结构设计的过程中,必须保障钢结构的强度等级较高、截面尺寸符合要求,才能够符合结构设计的要求。钢结构设计时,设计人员需要做好相应的细节处理,提高钢结构的整体稳定性。
         3.3加强监督机制
         为了保证建设项目的质量,我们需要加强施工监督。首先,我们在设计时必须选择专业的主管和分管。如果在设计过程中存在质量问题,建议我们及时解决。当然,在选择主管时,相关人员必须能够对钢结构有所了解,以便于对钢结构的监视。如果有问题,经理可以首先建议更改。其次,钢结构具有某些特殊功能。为了确保其质量,在执行设计工作时,我们需要对项目的实际情况进行研究和分析,选择专业团队并审查该设计团队的资格。在过去的几年里,我们一直是工程总承包和工程总承包管理领域的承包合作伙伴。作为工程总承包管理方,在选择施工单位时,我们必须全面考虑和分析钢结构,不能盲目地进行许多设计模仿。必须偏离现实,并确保钢结构的设计质量有效,以确保建筑物舒适,安全和稳定。
         3.4注意防腐设计的作用
         顾名思义,钢结构是整个建筑中最常用的金属。对于金属,我们必须注意整个建筑物的腐蚀防护工作。设计者必须根据所有者的要求选择适当的防腐材料。当然,控制成本前提是必须确保防腐材料的使用符合国家节能环保法规。由于宝鹿的钢结构长期存在于空气中,容易出现生锈问题,严重影响建筑物的质量,因此设计人员必须选择设计难度小的防腐材料,这对于结构单元完成施工非常方便。设计人员必须增加钢结构是否可以与油漆结合使用,这意味着去除油漆不容易,并且在将来的使用过程中避免维护工作。
         4  结束语
         近年来,随着人们生活质量的提升,人们对于建筑工程稳定性与安全性提出了更高的要求,在建筑工程的结构设计上,钢结构基于其优势,在一些建筑工程中得到了广泛的应用。但是,由于钢结构设计中需要考虑的因素相对较多,有关的设计人员需要从钢材选择、细节把控、整体设计着手,保障钢结构设计的总体质量,提高建筑工程的结构稳定性。
         参考文献:
         [1]贾树军.建筑钢结构工程设计及其注意事项[J].住宅与房地产,2017(3):98.
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