开展钢结构建筑设计的建议探析

发表时间:2020/9/29   来源:《城镇建设》2020年第18期   作者:陈建伟
[导读] 在当前时代下,随着我国建筑行业的不断发展,建筑工程的结构特点和结构类型逐渐朝着多样化的方向而发展,

         陈建伟
         华诚博远工程技术集团有限公司
         摘要:在当前时代下,随着我国建筑行业的不断发展,建筑工程的结构特点和结构类型逐渐朝着多样化的方向而发展,因此在当前建筑设计工作中钢结构设计得到了广泛的运用,为了使钢结构建筑设计能够具备科学性和合理性的特征,相关设计人员在实际工作的过程中,需要加强对钢结构的了解以及认识,结合建筑物的实际使用需求和使用要求,提高钢结构建筑设计的科学性,并且还要加强和技术人员之间的沟通以及交流,保证高结构建筑设计工作的有序进行。
         关键词:钢结构;建筑设计;方案研究
         在我国大多数中高层中,钢结构得到了广泛的运用,钢结构是以钢结构作为主要的骨架,在配合着其他材料拼装而成的,所用到的材料具有标准化和批量化的特征,有效地改变了存在于传统住宅钢筋混凝土建筑中现场施工的弊端,是现代化住宅发展的重要标志和重要的特征之一,在国外钢结构住宅得到了广泛的应用,因此在当前时代下,相关设计人员需要明确钢结构建筑设计的原则以及要点,保证建筑结构设计的科学性。
一、钢结构建筑的特点分析
         在进行钢结构建筑设计的过程中,相关设计人员要做好充分的准备工作,要明确钢结构建筑施工的特点,不仅可以为后续的管理工作奠定坚实的基础,还有助于提高设计技术应用的精准性[1]。钢结构作为建筑物的整体骨架,能够将建筑内部和外部的压力进行均匀的分布,提高建筑物的稳定性。由于建筑的钢结构自身的韧性是比较好的,可以增强整个建筑物的承载力以及压力,即使建筑在后续使用的过程中出现一些外力的话,那么由于建筑物自身的塑性是比较强的,可以在自身固有的塑性压力值的范围中提高建筑物的抗断裂能力。与此同时,建筑的钢结构的承重性是比较好的,可以承载水泥混凝土的总量以及强度,钢结构的使用在一定程度上可以节约材料和空间建筑物的横截面积,从而使得后续使用的空间能够得到有效的扩展。钢结构自身的重量是比较轻的,这样可以避免钢结构在后续使用的过程中出现超过混凝土压力的现象,这样一来,即使在遭遇地震或者是自然灾害的作用下,那么建筑物内部材料也可以相互的作用,相互的支撑,提升建筑物的稳定性。
         以上就是有关钢结构建筑的特点,相关工作人员要从钢结构的特点以及施工重点入手,利用先进的设计技术来进行钢结构的设计,并且还要加强和现场技术人员之间的沟通和交流,对钢结构施工中很有可能遇到的问题进行提前性的预测,并且纳入到设计方案中,方便设计人员制定更加有效的解决方案,为后续的工程施工奠定坚实的基础。
二、钢结构建筑发展的现状
         在当前时代下,钢结构建筑已经成为现代化建筑发展的必然趋势,但是在钢结构建筑设计过程中,还存在着诸多的问题急需解决。首先,一些工作人员并没有加强对钢结构设计的重视程度,也没有对钢结构设计特点进行深入的分析以及研究,所以导致所设计出来的钢结构设计无法满足实际的需求以及标准,因此为了解决这一问题,相关设计员需要结合钢结构建筑设计的要点和钢结构建筑的特点,保证实际设计工作的有序进行[2]。从整体上看,在当前钢结构建筑设计中的问题主要分为以下几个方面:
         首先在钢结构住宅材料方面,我国当前所使用到的材料是现有的建筑材料,一些研发人员并没有在材料上进行改造以及创新,例如在进行钢结构设计的过程中,相关设计人员在进行骨架系统设计时,普遍采用的是简单技术的固定方式,主要是利用钢型材料来代替传统的砖木住宅财料,而周边的围护材料和楼体的材料仍然保持着不变,这样一来不仅使得钢结构建筑无法在实际中发挥其应有的价值和效果,还会由于材料应用和技术变化跨度不大,使得现场设计人员和施工人员无法全面地操作,严重影响了钢结构建筑设计的科学性和有效性。与此同时,在钢结构建筑设计的过程中,和建筑主体体系的配套部件尚未完善,并且在市场上一些配套部件的数量是比较少的,投入价格比较昂贵,严重影响了钢结构住宅设计工作的有序进行。


         其次在钢结构住宅方面还存在着诸多的问题,由于钢结构建筑是近几年来所兴起的一种新型的建筑模式,人们在接受程度方面存在着一定的不足,甚至是一些城市居民认为钢结构住宅是非常陌生的,也是非常奢侈的,所以严重影响了钢结构住宅到有序发展。对于高校来说也缺乏完备的钢结构设计人才培养体系,使得我国钢结构建筑在发展过程中存在着停滞不前的问题。
         以上就是存在于我国钢结构建筑发展过程中存在的不足之处,从中可以看出在钢结构设计和推广方面存在的问题是比较多的,所以相关工作人员为了提高钢结构建筑的良好发展,需要从这些问题中提出针对性的解决措施,并且融入我国先进的信息技术对钢结构进行精心的设计,从而增强人们对钢结构建筑的满意度。
三、钢结构建筑设计的建议分析
         (一)优化性的设计
         1.预埋件的优化
         由于钢结构施工是比较大的,并且大型预埋件锚筋底端是带有弯钩的,使得整体施工难度较大,因此为了降低施工的难度,可以将这一部分优化成直线型的方式,加快施工的进度相关,工作人员要利用BIM软件进行优化设计,明确优化设计的思路,从而保证后续工作的有序进行。
         2.楼层板和钢梁连接的优化
         在对楼层板和钢梁连接进行优化设计时,要用角钢进行连接,从而使得钢板混凝土组合楼板与钢梁的标高是在同一水平面上的。在后续施工的过程中不再需要长角钢来进行施工了,相关工作人员要利用计算机软件对施工材料的使用量进行精准性的计算,不仅可以节约整个施工的成本,还降低了施工的难度,这种楼承板和钢梁的连接方式是比较经济性的,能够最大程度的节约,整个工程的成本。
         3.型钢-混凝土组合结构的优化
         型钢-混凝土组合在钢结构施工中占据了非常重要的组成部分,因此工作人员要利用BIM技术对这一组合结构进行优化,利用BIM技术进行三维模型的构建,从而及时的发现在组合结构中所存在的问题[3]。当梁纵筋和型钢冲突时,那么工作人员要适当的调整重金贯穿的节点区,结合设计图纸中的内容对节点BIM模型进行全面的分析,从而导出立体性的设计图和加工图。在进行结构节点施工之前,相关工作人员要利用BIM技术进行可视化的技术焦点,从而使得现场施工人员能够明确钢结构施工的重点以及难点,也可以对现场施工企到一个良好的指导作用,既节约了施工的工期,还防止在后续施工等过程中出现才料和资金的浪费问题,提升了整体工程的效益。
         (二)以人为本设计理念的运用
         在进行钢结构建筑设计的过程中,相关工作人员要充分的发挥以人为本设计理念的优势,从而提高钢结构设计的科学性和有效性,在实际设计的过程中需要加强新技术和新材料的应用,并且还要兼顾经济性的因素,将以人为本设计理念完美地融入到各个设计环节中,不仅可以让人们在脑海中接受这一新型的结构,还可以推动钢结构建筑在当前时代下的稳定和持续性的发展。在进行钢结构设计时,要从建筑风格方面更加贴合于居民的实际生活方式和审美取向,提高设计有效性。
结束语:
         在当前时代下,随着钢结构建筑的不断推广,为了保证钢结构建筑能够得到一定的发展,相关设计人员需要加强对钢结构建筑设计的重视程度,学习国外先进的设计技术和设计理念,对原有的设计方法和设计方案进行不断的优化以及调整,从而使的钢结构建筑设计工作能够有序进行。
参考文献
[1]张黎.钢结构节点的BIM技术研究与应用[J].钢结构,2018(7):120-122.
[2]王洪宇.BIM在钢结构工程中的应用研究[J].北方建筑,2017(1):15-16.
[3]沈坚.BIM技术在钢结构施工及风险管理中的应用研究[J].建筑技术,2016(8):47-50.

作者简介:陈建伟(1977.03-),男,汉族,浙江上虞人,大学本科学历,工程师,现就职于华诚博远工程技术集团有限公司,从事建筑设计工作。
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