标准化建设工程中钢结构设计稳定性及设计要点解读

发表时间:2021/7/26   来源:《工程建设标准化》2021年4月8期   作者:吴邓钢
[导读] 随着现代化城市的快速发展,越来越多的高楼崛起,建设工程也逐渐增加,钢结构是应用在建设工程中的主要部分,钢结构的设计稳定性和有效性直接关系到整栋建筑的质量
        吴邓钢
        湖南涟钢工程技术有限公司  417009
        摘要:随着现代化城市的快速发展,越来越多的高楼崛起,建设工程也逐渐增加,钢结构是应用在建设工程中的主要部分,钢结构的设计稳定性和有效性直接关系到整栋建筑的质量,更关系到千万人的居住保障和性命安全,所以,我们需要重视建设工程中钢结构的设计稳定性,加强对钢结构的设计稳定性研究和探讨,极力保障人名群众的生命安全,为现代化城市的发展奠定坚实的基础。本文首先通过阐述钢结构设计的稳定性特点,然后重点分析建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点,希望为众多钢结构的稳定性研究提供一些借鉴。
        关键词:建设工程;钢结构设计;稳定性;设计要点
        引言:框梁结构、砖混结构、钢结构这是现在房屋建设常用的结构构造。每一种结构构造都有其特有的使用环境,各有优点。框梁结构在城市高层中非常常见,其特点是坚固结实,楼层较高;砖混结构一般应用在城乡房屋建设中,因为其造价低廉,受到城乡居民的追捧;而近几年新兴的钢结构异军突起,其刚性较强,强度较硬,变形能力较好等优点让其在城市中迅速扎根,其建设速度较快工期短,能够在很短的时间内有经济效益,这也是钢结构迅速崛起的另一个重要原因。
        一、建设工程中钢结构设计稳定性的特点
        (一)多面性
        无论是建筑物或者是构筑物,其被建造的作用都是为了方便人们的日常生活。建筑工程中钢结构设计的稳定性是需要综合多方面的因素而确定的,比如基座、承重梁等承载力较大的部位,在这些受力部位要进行稳定性探究,而不沉重的地面部位,会在受力过程中转变为压力。因此整个钢结构的受力是不相同的,对钢结构的设计稳定性提出了新的考验。
        (二)整体性
        钢结构是由多种构件共组成的一个整体,任何一个部位的形变都会影响整个钢结构的稳定性,如果其中一个部件出现缺陷,其他部位都会受到影响,这也是钢结构稳定性的一大显著特点。
        二、标准化建筑工程中钢结构设计的稳定性分析
        (一)建筑工程中钢结构失稳的类型
        钢结构一旦失稳就会造成整体建筑物的行遍甚至垮塌,威胁居民的正常生活甚至生命安全,为此了解建筑工程中钢结构失稳的类型,能够起到很好的预防作用。第一种类型是分支点失稳;第二种类型是极值点失稳。无论是哪一种失稳类型,都会导致钢结构出现稳定性问题,为了减少失稳情况的发生,需要从各个构件的性能作出优化,以确保整个钢结构的安全。
        (二)建筑工程中钢结构稳定性设计的原则
        在钢结构设计中,要使构造设计与结构计算相匹配,以满足构件稳定性和设计结构细部构造的一致性,只要对钢结构部件的铰接部位、简支梁等做出细部构造,保证这些部位的稳定性和实用性。
        三、建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点
        (一)建筑工程中钢结构稳定性设计的防腐设计要点
        钢结构因其金属的特殊性质,在空气和潮湿环境中容易发生生锈情况,不仅会影响刚才的使用寿命,也会对建筑物的外观造成影响。因此,钢结构的防腐设计就显得尤为重要了,为了减少金属的腐败,需要在钢结构稳定性设计的过程中加入防腐工艺。比如刷涂防腐油漆,在刷涂防腐油漆时首先要进行底漆涂装,刷漆时要勤沾短刷,且涂刷方向要一致,保证漆面厚度均匀一致,等到底漆晾干之后再进行面漆涂装,面漆涂装需要两次,根据实际施工情况安排防腐工艺。除了基本的涂刷油漆进行钢材保护,还可以利用电极来进行阴阳极除锈保护。
        (二)建筑工程中钢结构稳定性设计的防火设计要点
        城市建筑因其密闭性较强,因此要加强防火设计,从根本上预防火灾的发生。

不同的建筑物有不同的防火等级,针对不同的要求进行不同的材料选择。钢结构虽然不能燃烧但是其具有很好的导热性,在高温环境下会造成钢结构变形。例如防火墙的设置,防火材料的摆放间距、对危险物品进行分类处理,另外钢结构的墙体屋顶都要选择合适的耐火材料,按照国家标准或当地标准选择材料。引起火灾的原因有很多,电路的设计要避免与钢材控制好距离,减少火灾隐患,值得注意的是,对员工要进行专业知识培训,不同的火情要用不同的灭火设备,一旦发生电路短路引起的火灾,第一时间不是用水救火,而是切断电源,保护救火人员。干冰灭火器、干粉灭火器等不同的灭火器的使用方法、使用场景都要给员工进行讲解,条件允许的情况下,还可以组织灭火演练。
        (三)建筑工程中钢结构稳定性设计的抗震设计要点
        接入工程中钢结构稳定性设计的抗震设计,是为了减少在地震灾害中对工作人员的身体伤害和财产的损失,为此抗震设计同其他设计要点一样重要。框架结构其采用的建筑材料,以钢筋混凝土为主,建筑材料总体质量较大,一旦发生地震灾害,对工作人员的生命会造成严重威胁。而在钢结构中,达到这一抗震要求,尽量保证建筑材料的轻便性,另外再选择钢结构的建造区域时,尽量避开一些容易发生地质灾害的地方,选择平坦的地区,这样就可以避免环境因素带来的不必要伤害。除了对钢结构本身加强设计之外,还要对居民或者员工进行地震疏散演练,一旦发生地震,就可以有序的撤离,避免发生拥挤而导致人员踩踏,发生不必要的二次伤害。地震演练在平时下功夫,在地震中可以在最短时间内保证人员撤离,减少人民的财产损失。
        (四)建筑工程中钢结构的稳定性设计
        建筑工程中的钢结构稳定性是建筑物的基本要求,首先是材料的稳定性,材料不会轻易随着温度、湿度的改变而发生形变或者化学反应,要在规定年限内不能有大面积的结构改变。其次,是钢结构整体的稳定性,在自然灾害面前能够抵御狂风、大雨的侵蚀,甚至在轻微地震中也不会有大的变化。无论是在材料还是在整体的稳定性上,都是为了保护人们的正常生活,不会威胁到居民的生命安全。因此在材料的采购方面和施工过程中,要严把质量关,谨防鱼目混珠的现象发生,避免以次充好的市场乱象,将不良势头,扼杀在萌芽状态。
        四、建筑钢结构设计中应注意的问题
        (一)结构设计参数
        建筑钢结构的设计并不是单纯的依靠经验就可以完成的,不同的地域条件就会有不同的施工工艺,钢结构的跨度也需要重新制定新的结构参数。结构参数的设计要完全符合国家的相关标准,设计师根据专业的数据统计技术对钢结构的各项指标进行严密检测,只有通过检测的钢结构才能被投入建筑物的建设之中。具体的参数指标有水平荷载系数、抗震强度系数和结构的阻尼比等等。对这些参数的严格把控,就是对建筑工人生命安全的负责,就是对之后建筑物投入使用对附近居民的负责,是对一个企业良心的考证。
        (二)强柱弱梁的设计
        建筑钢结构中的柱子和梁、板是不可或缺的构件,这些基础构建的质量关系着整个钢结构的安全,它也关系着整栋楼人的生命安全,也关系着一个国家活地区的稳定。钢结构稳定性是整个建筑物最重要的因素,要想保证建筑的稳定性就要保证主梁的稳定性,一般发生坍塌或者地震时,梁的强度关系着钢结构的稳定性,而并非是柱子,因此在设计梁的过程中,要仔细对弹性塑形进行反复计算,直到其符合国家标准。
        结束语:随着社会的发展,城市规模的急速扩张,建筑钢结构的应用越来越多,接触过程中的数据要点也越来越被人们重视,在钢结构中稳定性和整体性是非常重要的,加强对其研究是非常有必要,只有这样才能优化建筑结构,提升建筑工程安全系数,为工程安全和工程质量提供强有力的保障。本文通过对建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点进行分析,期望对建筑工程中钢结构设计的研究理论起到完善作用。
        参考文献:
        [1]彭声美. 标准化建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点分析[J]. 中国标准化, 2017(20).
        [2]杜滨. (2017). 建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点分析. 建筑建材装饰, 000(018), 169-170.
        [3]韩建. 标准化建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点分析[J]. 房地产导刊, 2019, 000(011):41.
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