探析建筑钢结构工程设计的要求及其设计要点论文_范瑞太

探析建筑钢结构工程设计的要求及其设计要点论文_范瑞太

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摘要:现如今,随着时代的发展,为了满足经济发展的要求,传统的建筑方案已经无法满足时代的发展。近年来钢结构建造技术不断的完善,钢结构建已经成为了当前工业建筑、基础人文设施建设的重要保证。本文主要就我国钢结构应用的现状以及应用的优势、钢结构设计的要点等进行论述,为我国建筑钢结构工程的应用提供一定的基础。

关键词:建筑;钢结构工程;设计要点

引言

现阶段虽然我国对建筑钢结构的应用越来越广,但由于我国在建筑钢结构工程设计方面的起步比较晚,使得了我国的钢结构工程设计水平要远远落后于国外的发达国家。因此需要相关的设计人员一步一个脚印,不断学习和总结相应的设计经验,以确保我国建筑钢结构工程的设计具有更高的水平,进而促进我国建筑钢结构工程的进一步发展。

1建筑钢结构的基本特征

钢结构是一种新型建筑结构形式。钢结构具有一定的特点,受到业内人士的大力推崇。钢结构的特点如下所述:(1)抗震性。钢材是钢结构的主要原材料,具有良好的塑性与韧性,可以在很大程度上优化整个钢结构的抗震性能,进而延长钢结构的使用寿命。如果钢结构受到外部作用力,发生结构形变,也不会出现脆性裂变。且采用柔性连接方式,也有助于形变部位恢复原形,增强整体结构的抗震能力。(2)抗裂性。通常砖混结构建筑受到温度的影响,极易出现墙体开裂现象,在墙体结构出现裂缝后,墙体材料的保温性能与防水性能也会受到较大的影响,缩短整个建筑物的使用寿命。相较而言,钢结构具有良好的抗裂性,能够分担承重墙的压力,降低发生裂缝的概率。(3)耐久性。与木质结构相比,钢结构具有较强的耐腐蚀性,可以在很大程度上增强整体结构的抗腐蚀能力。据相关调查数据显示,钢结构的耐腐蚀性约为砖混结构耐腐蚀性的1.5倍,且保温隔热效果较为突出。(4)施工便捷化。一般情况下,工厂会预先生产钢结构构件,然后,将钢制构件运输至指定地点进行现场拼装。整个钢结构构件拼装流程可以依靠机械化模式,施工流程便捷化,能够保障工程安全。

2建筑钢结构应用优势

2.1建设速度快,承受应力能力强

建设速度快是钢结构建筑工程的一项优势,钢结构建筑方式由于很少使用混凝土等物质,不需要等待这些物质的凝结时间而可以不间断进行建造。并且钢结构建造方式的建造原料都是一些钢材,只需要使用铆钉等物品将其合理地连接起来,因而建设速度快。同时由于钢材具有重量轻,抵抗拉压扭等应力强的特点,使其在进行建筑的过程中已经凸显了其建筑的优势。我国在进行高楼建设的过程中均采用钢结构的建设方式,因为钢结构质量轻、承受应力强的特点,使其成为构建大楼主体材料的不二选择。

2.2钢结构质量轻,且可以拆卸

钢结构工程建设由于建设时是将多个钢材进行拼接才完成了工程,这也就促进了钢结构建筑的另一项特点。即拆卸方便刚才可以多次利用避免浪费,传统使用的混凝土钢筋结构建设完成后混凝土便无法再使用,并且当其废弃时,想要将其拆卸就成为了一个很大的问题。而钢结构建筑进行拆卸方便,并且钢材还可以回收进行二次利用。

3建筑钢结构工程的设计要点

3.1重视钢结构的选型工作

钢结构设计中,结构选型是关键的内容,直接影响到设计的方案和施工目标的实现,在结构选型工作中,需要结合钢结构设计的具体方案,从整体的结构体系分析出发,并了解力学关系等,综合考虑多方面的因素,最终选择出最优的结构选型。

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3.2重视结构布局的科学性

在具体的施工设计作业中,结构布局的合理性是建筑结构设计中的重点内容。结构布置主要会受到施工工艺和技术、施工方案的影响。在具体的施工中,设计人员需要结合钢结构的设计方案和工程的具体标准要求,不断完善结构布置的施工方式,并确保最终钢结构优化目标的实现,在确保结构布置合理性的同时,还要对结构设计的流程进行优化,完善整体的设计方案,促进其稳定性的实现。

3.3重视做好钢结构节点的施工设计

要确保整体钢结构的稳定性和安全性,必须重视做好钢结构节点的施工作业,节点的设计要科学合理,设计人员要根据整体钢结构施工的要求,了解影响设计的所有因素,并在全面分析的基础上,制定出科学的建筑钢结构方案,确保整个钢结构的施工能符合建筑工程设计的要求。对于钢结构节点的设计,还需要按照具体的施工设计标准,对节点位置的选择,施工方式等都进行科学合理的把握,确保节点的设计能符合工程设计的要求,保证整个钢结构设计的稳定性和安全性。

3.4优化钢结构工程抗震设计

全面了解钢结构之间的稳定关系,可以进一步优化工程结构稳定性设计。为此,设计人员要加大对钢结构抗震设计的重视。在钢结构设计时,需遵循简洁化、规整化与标准化的基本原则。在钢结构构件连接处理时,结合实际情况进行操作。确保屋架和屋面板、屋架和柱体、柱体和基础的连接稳固性,完善整体钢结构的抗震性能。需要格外强调的是,钢结构的抗震性能与配置位置和支撑形式存在紧密联系。为此,在钢结构设计时,需全面考虑相关因素,尽可能的减小这些因素对钢结构抗震性能的影响。在钢结构设计环节,还要着重注意小规格的零构件,以铆钉为例,铆钉的连接性能在很大程度上决定了整体建筑结构的稳固性。为此,相关人员要根据结构特点选择对应规格和材质的铆钉。

3.5钢结构防腐防火涂装

钢结构防火防腐处理后,可大大提高耐火性和耐久性。通常情况下,先进行防腐涂料涂装,再进行防火涂料涂装,所用的防火底漆、封闭漆、中间漆、面漆成分性能应与防火涂料相容,不应与防火涂料产生化学反应。钢构件采用涂料防腐涂装时,可采用机械除锈和手工除锈方法进行处理,经处理的钢材表面不应有焊渣、焊疤、灰尘、油污、水和毛刺等;对于镀锌构件,酸洗除锈后,钢材表面应露出金属色泽,无污渍、锈迹和残留任何酸液。设计中应根据规范要求注明防火涂料种类、涂装层数和涂层厚度等,防火涂料按使用厚度可分为CB、B和H三类,CB类是超薄型钢结构防火涂料,涂层厚度小于或等于3mm,耐火极限一般小于2.0h;B类是薄型钢结构防火涂料,涂层厚度大于3mm且小于或等于7mm,涂料遇火时膨胀发泡,形成致密的隔热层,耐火极限可达0.5-2.0h;H类是厚型钢结构防火涂料,涂层厚度大于7mm且小于或等于45mm,粒状表面,密度较小,热导率低,耐火极限可达0.5-3.0h。

结语

在对建筑工程进行建设中,运用钢结构工程进行设计,不仅能够使得建筑工程具有更大的跨度空间,同时还存在着安装便利、造价成本较低等优势,因此使得其在建筑工程方面的应用越来越广。随着我国城市化进程的进一步发展,高层建筑的数量将会急剧增多,这就对钢结构工程的设计提出了更高的要求。作为相关的设计人员,需要掌握钢结构工程设计工作中的要点,从而保证我国的建筑钢结构工程设计工作能够做得更好,最终促进我国建筑行业更好的发展。

参考文献

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[5]张娥.建筑钢结构涂料防腐设计要点分析[J].山西建筑,2015,41(24):109-110.

论文作者:范瑞太

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年21期

论文发表时间:2020/2/27

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