建筑钢结构设计的安全问题思考

发表时间:2021/6/10   来源:《中国建设信息化》2021年2期   作者:王建平
[导读] 文章结合实际,对建筑钢结构设计安全问题分析。
        王建平
        中冶西北工程技术有限公司
        摘要:文章结合实际,对建筑钢结构设计安全问题分析。首先论述了建筑钢结构的作用,而后在讨钢结构设计过程中存在的安全问题隐患的基础上,对建筑钢结构设计的安全措施研究。希望分析之后,可以给相关设计人员提供一些参考,以不断推进我国建筑工程项目的开展。
        关键词:建筑工程;钢结构设计;安全问题;思考
        引言
        社会建设的不断发展极大地推动了钢结构建筑物及构筑物的工业化和商业化,这样的发展趋势也对钢结构的设计提出了更高的要求。因钢结构在强度以及抗震性等方面有着显著的表现,具有回收再利用的环保特性,因此使其在当下的城市建设中获得了广泛的认可。
1建筑钢结构的作用
        就当前我国的基本情况来看,高层和超高层的建筑已经形成了一种趋势。一般的建筑自重都比较大,而通过自重较轻的钢结构的使用则极大地弥补了以上现实的不足和缺陷。与此同时,钢材的弹性和塑形条件也比较出众,且有着不错的延展性,由此也就切实地保障结构的稳定性和安全性。另外,钢结构的操作还比较便捷,施工的速度也能随时随地做出调整,由此也就为高效的施工推进提供了切实的保障。
2钢结构设计中较为常见的安全隐患
2.1建筑结构空间布局不合理
        对于钢结构的设计来说,相关的设计人员务必要针对业主提出的建筑物要求进行充分的调研分析,而不可通过片面或是采用某个固定的模式进行,这样才能切实地保障具体设计与既定标准的吻合。建筑空间布局同样会对结构的功能性表现产生较大的影响,因此这方面的设计工作也应高度重视。
2.2建筑的抗震功能达不到需求
        前期设计时,一些工作人员认为钢结构自身即有着一定的抗震性,因此在建筑防震上适当降低等级标准,以达到节约成本的目的。然而,这样做必定会对建筑物的抗震功能等造成严重的威胁,而整个建筑的构造也难以达到理想的效果。与此同时,还应加强钢结构设计中构件弹性及塑性的精细分析,构件在地震等外力破坏条件下呈现出较为突出的功效。另外,钢结构具体设计过程中涉及到的造型处理也应确保科学合理,通过精细全面的处理和防控,从而为钢结构稳定安全地发挥作用提供强有力的支持。
2.3设计过程中过分追求经济性
        对于整个建筑项目来说,钢结构所占的造价比例无疑最高。而就当前的情况来看,钢材的报价一直是居高不下,这样一来这方面的造价支出就会持续占据较大的比重。而工程项目的业主通常都是将经济效益放在第一位,因此为了能够从中获得最大的经济效益,其往往会通过多种方式来对钢结构进行优化设计,通过高效的材料管控和科学的施工设计方法达到节约钢材的目的。尽管钢量的缩减在设计方面可以达到既定的安全标准,但是建筑抗震性能以及防控外力的效果则很难达到较为理想的水平。尤其是在发生地震等强大荷载的条件下,建筑物的梁柱等主要受力构件很可能会出现开裂或变形较大等不良情况,甚至于出现瞬间垮塌的严重后果,这些情况务必要重点考虑和精细分析。
3 高层建筑钢结构设计要点的分析
3.1满足结构设计要求﹐体现结构设计意图
        钢结构的深化设计应严格按照设计图纸的相关要求进行,钢结构的相关特点应做出精细的论述和说明。不仅如此,钢构件的空间定位以及尺度核算也应精细严谨地予以实施。另外,各类构件型号、尺寸等都应以设计图纸的相关标准保持一致。


3.2优化高层建筑的消防结构设计
        高层建筑的机构更为复杂,因此在出现一些突发的事故时很难快速地处理。具体进行高层建筑的设计工作时,务必要将防火方面的工作严格精细地落实到位。除了需要满足相关的规范之外,还应该重点考虑以下几点:
        其一,防火间距应保证科学合理。设计人员在进行设计的过程中,务必要严格按照既定的标准实施,以精确地测出建筑物之间的实际距离。其二,具体的设计应因地制宜地进行,防火结构的设计务必要符合现实的地形条件。不仅如此,安全疏散的通道设计也应高度重视。通常情况下,安全疏散通道应采用垂直结构处理,且应多设计几条,为突发情况下的安全疏散提供有利的条件。另外,设计人员还可通过分隔式的设计来应对火势等的蔓延和扩大,同时涉及到的防火门和防火墙等也应做好精细的设计。
3.3优化高层建筑的抗震性能
        对于高层建筑来说,相应的结构设计务必要确保各个部分刚度的对称和均匀,平面形状应保证规范简单。这样一来,所进行地震应力的计算以及相关的处理也会更为高效便捷。例如涉及到的地震应力扭转和集中部位的处理等。鉴于这样的现实情况,进行高层建筑结构设计的过程中,务必要将建筑刚度的中心点与地震作用的中心点设计一起。通常情况下,偏心距e应比与外力作用线垂直的建筑物边长的5%要小。由于高层建筑的体积极为庞大且自重较大,而一旦抗震方面的设计不佳,那么遇到地震或是其他震动的因素,必定会造成极为严重的破坏。鉴于这方面的考虑,高层建筑在抗震设计上务必要严格精细,从而为建筑物稳定安全地使用提供切实的保障。
3.4优化高层建筑自身的缺陷
        高层建筑并不是十全十美没有任何缺点的一类建筑,上文已说到,高层建筑物体积和自重一般都比较大,这样其稳定性和安全性的稳固就比较复杂。与此同时,高层建筑在温度收缩以及沉降方面也有着诸多的不足。更为重要的是,高层建筑的内部结构也极为复杂,稍有不慎即有可能会造成严重的不良后果。鉴于这样的现实情况,相关工作人员在进行安全方面设计处理时就应从以上多个方面落实高层建筑物的安全保障,以通过科学化的设计和多方面的分析,从而为建筑物自身缺陷的防控提供切实的保障。如今随着建筑行业结构分析技术的不断发展以及计算方法的持续优化,高层建筑的平面设计也出现了很多不规则的现象,鉴于这样的一些问题,就应积极采用耗能减震技术,从而为以上不良情况的防控提供有效的支持。
3.5合理选择钢结构材料使其满足设计需求
        结构抗震性与结构设计的规范性有着很大的关系,因此务必要高度重视以上关系的处理和控制。一般来看,结构设计如果不规则或是不严谨,那么在地震中出现损坏的几率就比较大。就国内建筑行业的基本情况来看,钢结构施工速度更快,环保经济性更高,且所达到的设计和构造效果更为理想。因此加快建筑业向技能密集型工业上的转化有着极大的现实价值,且有助于建材和信息机械等相关行业的协同发展。住所工业化已经成为当下建筑业发展的重要趋势,而未来也将成为一种主流,以为中国经济的发展提供更多的支持。钢结构住所系统的工业化生产更为便捷高效,且所需的墙体材料选用的都是节能环保的材料,作为一种新型的环保性建筑,钢结构住所有着光明的发展前途,对于促进我国的可持续发展有着极为重要的作用。
4 结语
        综合以上叙述,在建筑钢结构设计领域中,钢结构设计安全问题是非常重要的一项问题与使用者生命财产安全息息相关,如果安全问题得不到控制设计出来的方案就不具备可行性严重的影响到了项目的开展。鉴于此, 上文分析中对钢结构设计的安全问题进行了探讨,同时提出了相关的安全设计策略,给钢结构设计者提供一些设计思路。
参考文献:
[1]刘占立.浅析建筑钢结构的工程质量与安全对策[J].科技致富向导,2012,(18).393.
[2]曹阳,李秋建.浅析建筑钢结构工程的施工质量控制[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(20).
[3]张利强.浅谈建筑钢结构设计现状及存在的问题[J].中国新技术新产品,2015,(9).140-140.
[4]郑廷银.钢结构设计方法的研究进展与展望[J].南京工业大学学报(自然科学版),2003,(5).101-106.
[5]曹阳,李秋建.浅析建筑钢结构工程的施工质量控制[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(20).
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: