钢结构房屋设计中常见要点分析

发表时间:2020/10/13   来源:《城镇建设》2020年7月19期   作者:周珏
[导读] 目前,我国钢铁生产持续增长,经济增速不断加快
        周珏
        商洛市建筑勘察设计院 陕西 商洛
        摘要:目前,我国钢铁生产持续增长,经济增速不断加快,人们对绿色环保建筑的要求越来越高,因此,钢材料越来越广泛地应用于住宅建筑的主体结构中。众所周知,钢结构住体系在民用建筑中的使用相较于其他结构体系具有独特的优势。钢结构房屋通用系统具有重量轻、布局灵活、工业化、标准化、批量生产、施工周期短等特点。加大对钢结构房屋设计要点分析,提升钢结构房屋使用水平,具有良好的社会效益和经济效益,做好钢结构房屋设计的要点分析,对于钢结构房屋行业整体发展具有良好的促进作用。
关键词:钢结构房屋;结构设计;常见要点
中图分类号:TU712             文献标识码:A
1钢结构房屋应用特征
        与钢混结构相比,钢结构具有重量轻,荷载小的特点,在实际的房屋建造中大大降低了地基处理的成本和工作量。还有预制钢结构,缩短工期,减轻施工现场工作量等优势,除此之外,钢结构还具有良好的抗震效果,强度较高适合更加灵活的空间布局。在我国工农业生产场景不断复杂化的时代背景下,钢结构房屋应用范围不断拓展,对社会生产生活所造成的影响不断增加。在钢结构建筑设计中,结构是建筑形象的重要组成部分。只有将建筑结构的设计与功能统一起来,才能满足建筑的功能需求,为未来的建筑设计打下良好的基础。只有将建筑的功能和设计与结构融为一体,才能设计出艺术与技术统一的钢结构建筑。因此,对于人均能源资源水平较低的国家来说,在我国使用钢结构建筑具有重要的现实意义。钢不仅具有高效率和高强度,而且具有良好的循环利用价值,为实现绿色环保建筑提供了良好的原材料。提升钢结构房屋设计的整体水平,对钢结构行业整体发展具有重要的保障和促进作用。
2探析钢结构房屋结构设计中的常见问题
2.1 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。
2.2 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。
2.3 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 钢材结构房屋建筑常见要点分析
3.1加强设计基础水平
         一般来说,钢结构房屋设计中出现的问题,往往是由于设计人员对钢结构施工缺乏认识及对材料的认识不足造成的。因此,在进行钢结构建筑设计时,应充分了解施工的各个阶段,调查现场情况,提高设计的基本水平,在综合分析相关数据的基础上进行合理科学的建筑设计。

例如,在计算土地承载力之前,需要对当地土质进行详细的调查。在检验过程严格按照工业设计规范进行,采用分析方法,使设计检验值与实际值误差达到最小,提高建筑物的安全性能。这就要求设计人员在日常工作开展过程中,不仅要能够做好相应的设计工作,还应当不断加大自身理论学习力度,及时掌握新型设计技术,为提升整体设计水平奠定坚实的基础。
3.2加强建筑上层部分设计
        在大多数钢结构建筑中,通常采用框架抗震墙结构,因为抗震墙的布置或单一刚度控制范围往往存在问题,导致梁、板或其他构件的设计偏差。如果集中应力受到冲击,可能会造成房屋的破坏。因此,在保证钢结构安全的前提下,当抗震墙刚度为 I 级时,应确保墙支数不小于 4,以保证应力分散。同时,抗震墙梁、柱的设计应根据做大方小的建筑原则进行。在进行这部分结构设计时,需要对钢结构上层部分的使用环境有所了解,尽量避免由于设计和材料选择不当等方面因素造成施工环节出现问题。
3.3加强结构防护性设计
         钢作为整个建筑的主要材料,其防护功能十分重要。一般来说,合格的钢材料必须具备良好的耐腐蚀性和耐热性。大多数设计师都过于注重钢结构的硬度和抗压性,忽视了对耐腐蚀和耐热性的重视,而钢的耐腐蚀和耐热性缺少明确的指标。因此,有关主要部门应重视钢的耐蚀性和耐热性指标标准,出台明确的相关指标,明确钢材的材质规格,还应提高建筑设计过程中对材质防护性的重视。对于一些对钢结构材料具有明确要求的设计场景,必须从现场施工和项目类型需求出发,选择在各项指标均能达到使用要求的钢结构材料。在相关标准不够明确的情形下,要能够依托相关国外设计经验或者对应的产品质量标准进行综合性选择,从而为提升结构防护性奠定坚实基础。
3.4加强钢结构抗震能力
         钢结构建筑作为一项地面工程,必须具备一定的抗震能力和良好的抗震性能,才能保证施工人员的安全和逃生时间。在设计工作中,为确保钢结构房屋能够在特殊场景下具有良好的应用性能,必须加大对钢结构房屋抗震性能的重视程度。钢结构房屋的抗震能力需要根据当地的地壳波来确定。由于钢结构建筑本身材质就较为坚固,具有一定的抗震能力,但由于其不同于普通混凝土住宅,钢结构建筑对抗震等级没有相关的标准,所以在这种情况下,有必要在建筑设计过程中对引发地震灾害的因素做一个全面分析,演算出合适的抗震数据,并基于此做出合理的结构设计,提高房屋建筑的抗震能力[6]。同时在部分对抗震性能具有直接性影响的设计环节,应当加大重视力度,确保整体抗震能力达到使用要求。
3.5选取高质量的原材料
        水泥、钢筋和骨料等是钢结构的主要原料,为确保钢结构的高质量,在选取原材料时,要严格按照国家安全认证的相关规定,保证原材料的批次和质量。在正式开工之前,对采购的各种各样的原材料开展实验,通过实验确保要使用的材料符合标准。不仅如此,在最后还需要根据具体的实验报告,认真仔细地剖析水泥和骨料的具体数据,分析外加剂所起到的作用,确保其密度及水泥的占比符合相关规定,进一步提高钢结构的质量。
结束语
        综上所述,随着人们生活水平的提高,人们对建筑住房等方面的要求也不断提高。本文主要分析了钢结构房屋的优点及其发展前景,分析了我国钢结构房屋建筑的缺陷,并对设计要点进行了分析。主要可以通过增强钢结构的防护性,提高钢结构的抗震能力等方式提高设计水平,另外,还可以通过借鉴外国优秀的建筑设计的经验和教训,结合我国建筑需求,对我国钢结构房屋建设现状进行改善,减少建筑成本的投入,提高建筑施工质量,促进我国建筑行业的健康发展。
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,2017,3(12):105.
[2]汤海涛.钢结构房屋设计中常见问题分析[J].华东科技:学术版,2013(12):67-68.
[3]张云梅.钢结构房屋结构设计中常见问题分析[J].中国建筑金属结构,2013(12):58.
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