钢结构房屋结构设计中常见问题研究论文_冯旭,万小艳

钢结构房屋结构设计中常见问题研究论文_冯旭,万小艳

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摘要:在进行房屋建筑结构设计时,对钢结构的稳定性能要求较高,为了充分发挥钢结构的优势及特点,需要对设计中存在的问题进行分析,提出相应的解决措施,从而最大限度提高钢结构房屋结构设计的水平,确保工程的质量。

关键词:钢结构;房屋结构设计;常见问题

引言:

随着现代建筑技术的发展以及经济水平的提高,钢结构广泛用于各种建筑,包括高架桥、体育场、高层建筑、工业厂房、节能建筑等方面。具有结构强度高、用材少、施工周期短,不受温度环境影响的特点。但是在工程建设中对于钢结构的应用存在着很大的问题。下面对这些问题进行分析

1.钢结构在建筑结构设计中存在的问题

1.1钢结构设计质量不高

钢结构设计的工作任务相对繁重,节点设计复杂,在一定程度上增加了钢结构设计的难度,所以很多设计人员都不愿意接这类工作。此外,有些设计单位缺乏钢结构设计的实践经验,往往将钢结构设计进行分包,一旦分包单位设计资质欠缺,就会给钢结构的设计带来安全隐患。另外,当前的设计市场缺乏相关法律的约束以及相应的监督,致使工程事故时有发生。

1.2焊缝的设计

在钢结构设计中,钢结构最基本的连接方式为焊接方式,节点一旦破坏,构件就会失去原本的作用和功能。因此钢结构焊缝质量的好坏尤为重要,应根据结构的重要性、荷载特性、焊缝形式等分别选用不同的质量等级。

1.3钢结构的稳定性问题

钢结构基本构件理论问题的研究已经相对成熟,各个参数的取值也趋于稳定。但是对于构件的局部稳定和整体稳定的相互影响的理论与设计应用还需要进一步的探讨。由于设计人员缺少工作经验,对构件结构的稳定性能没有深入的了解,就会导致设计的工程钢结构出现失稳的现象,缺少保护结构稳定的理念和经验,导致在一般性的结构设计当中出现低级的失误。此外,由于新材料的出现,对于新材料的性能,设计者还没有能够进行全面的了解,需要对基本的钢结构稳定性进行深入的了解以及研究。只有这样才能够更好的处理钢结构稳定的问题。

1.4钢结构设计防火问题。

对于钢结构建筑,使用的建筑材料以钢材为主,其是一种不容易燃烧的材料。但是钢材不耐高温,一旦温度过高,钢材就会失去承载能力,发生较大变形,进而对整个钢结构造成很大的安全隐患。所以在钢结构中,火灾是最大的威胁,如果在具体的设计中没有对该问题进行充分考虑,就会造成严重后果。因此,在进行钢结构设计时,一定要对防火问题高度重视。

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2 钢结构在建筑结构设计中的改进措施

2.1规范设计管理,加大监督力度

钢结构设计的特殊性,要求相关部门审查承包商和设计单位的资质,比如钢结构构件的质量、钢结构构件制作能力、施工安装能力等。承包单位一定要有钢结构设计的资质以及钢结构安装资质,并在相关规定下满足建设的要求。

2.2加强钢结构的防护性设计

在房屋设计时,防锈和防腐蚀是两个非常重要的方面,但是因为建筑设计人员在设计过程中,只对钢材强度和刚度引起高度重视,没有重视防锈和防腐蚀的重要作用,就会造成房屋建筑施工完成后,房屋的使用寿命和安全性能不能得到有效保障。与此同时,对于钢结构埋入地下的部分要进行防腐蚀处理,应用混凝土对钢材进行包裹,以保证基础的安全。

2.3钢结构防火设计

钢结构设计一定要在防火设计上下功夫,例如2001年的9.11事件中纽约世贸大楼,在飞机撞到大楼后起火,火势瞬间蔓延,从而破换了大楼的防火涂层,最终钢结构主体强度丧失而倒塌;2013年温州市亿德利海绵制品厂厂房着火,导致倒塌。诸多实例警示钢结构设计者重视钢结构耐火性能差的缺点。经专家分析:钢结构受热在100~250℃时,会增大钢结构的塑性,同时降低钢结构的抗拉强度;当温度升高到250℃时,会降低钢结构的塑性,但是在一定程上提高了钢结构的抗拉强度,导致蓝脆现象;温度在250℃以上时,就会造成徐变现象;一旦温度在500℃以上时,不仅会较大程度降低钢结构的强度,而且会出现塌落的现象,造成一定的经济损失,情节严重的甚至会造成人员伤亡。因此,设计人员要重视钢结构的防火设计和隔热设计。在设计之前,设计人员要对建筑场地进行考察,确定建筑的防火等级,然后结合相关的规范要求进行防火设计,提高钢结构的防火能力。避免发生火灾时钢结构的变形及脱落。当前,提高钢结构的防火能力的主要方法是将防火涂料涂在钢结构的表面,使钢的构件的耐火能力得到有效的提高,同时在钢结构使用过程中一定注意钢结构防火涂层的修补。

结束语:

随着钢结构建筑越来越多,钢结构的使用范围越来越广,钢结构建筑也出现了各种各样的问题,并对社会产生了一定的不良影响。就此相关设计人员在对钢结构建筑进行设计时,一定要站在全局的角度思考问题,在发现问题之后马上解决问题,保证钢结构设计的质量,进而确保钢结构建筑的施工质量及安全。

参考文献:

[1]李冬梅.钢结构房屋动力特性脉动法测试研究[J].电子测试.2017(17)

[2]刘启超,崔少华,李尚飞.廊坊某钢结构房屋加固方法研究[J].华北地震科学.2017(S1)

[3]李鑫.轻钢结构房屋在新农村及特色小镇推广中的问题[J].建设科技.2018(02)

第一作者:冯旭。第二作者:万小艳

论文作者:冯旭,万小艳

论文发表刊物:《基层建设》2018年第10期

论文发表时间:2018/5/29

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