浅谈建筑钢结构设计现状及存在的问题论文_张礼明

浅谈建筑钢结构设计现状及存在的问题论文_张礼明

安徽海螺建材设计研究院有限责任公司 安徽省芜湖市 241070

摘要:建筑需求的不断增加使得近些年来我国的建筑行业一直在不断发展,与此同时,社会对建筑质量的要求也有了明显的提高。建筑钢结构作为一种新型的建筑技术,逐渐在建筑领域中占据了非常重要的地位,但就目前的情况来看,我国建筑钢结构设计的现状不容乐观,与西方发达国家相比仍存在一定的差距,同时其中也存在很多问题需要加以重视与克服,只有这样才能使钢结构在我国建筑领域发挥更大的优势。本文对建筑钢结构设计现状及存在的问题进行探讨。

关键词:建筑;钢结构设计;现状;存在问题

引言:目前,建筑钢结构适用于整个建筑领域,与之相关的设计模式也体现为多样化。从本质上讲,建筑钢结构是否能维持优良的坚固性和安全性,直接决定于前期的钢结构设计。由此可见,钢结构设计在工程建设的全过程中应占据核心地位,因此有必要更多地关注钢结构设计,通过运用灵活的途径与方式优化结构设计。

一、钢结构的相关概述

1、钢结构建筑特点

从基本特性来讲,钢结构本身包含了质地较为均匀的优质钢材,因此其在本质上类似于均质体,这主要是由于其表现为均匀性较好的组织与构造。就目前来看,工程力学领域更多地着眼于研发新型的钢结构,因此涉及全方位的受力运算,通过实践验证的方式,应当能在根源上优化当前现有的钢结构的各项基本性能,从而为建筑物整体坚固度的优化服务。由此可知,钢结构本身具备优良的水密性和气密性特征,其如果能够灵活适用于当前建筑物的建造过程,将有助于优化建筑物具备的密封性,并简化整个施工流程。

2、钢结构应用情况

目前,建筑领域正致力于全面引进优质钢结构,在此前提下,针对多种多样的建筑工程,都可以因地制宜地选择钢结构作为核心性的建筑基本构造。同时,现阶段与钢结构密切相关的结构设计思路及设计方式也有了明显的改进,上述现状在客观上有助于优化钢结构目前可以达到的耐热性和耐腐蚀性,从而显著拓宽钢结构在当前建筑领域表现出来的运用前景,并协助企业实现综合性的建筑经费节约。

3、建筑钢结构设计的概述

设计整个建筑钢结构的侧重点应在于其中的杆件连接,这是因为设计人员只有做到了全方位的杆件连接及相关处理,才能真正服务于建筑物整体构造的优化与健全。具体而言,整个建筑物钢结构设计通常都会涉及力矩设计、力臂设计与应力关系的全面设计,从而运用因地制宜的方式优化上述各项设计细节。由此可见,作为设计人员就要遵照现阶段的各项设计指标,同时还需要保证整个钢结构能够吻合特定的工程建设需求,从而优化钢结构建筑物本身具备的可用性与经济性特征。

二、建筑钢结构设计的重要性与现状

1、建筑钢结构设计的重要性

建筑钢结构指的是在钢板和热轧型钢材共同施工的情况下构成的以钢为基础的骨架结构。与传统的砖混结构相比,建筑钢结构的强度和韧性比较强,内部组织比较严密、均匀。建筑钢结构具有很多优势,但其建造难度相对较高,适用于桥梁建设、工业厂房和民用建筑中。如世界闻名的法国埃菲尔铁塔属于钢结构建筑工程,塔身是钢架镂空结构,由4条带混凝土水泥台基的铁柱支撑塔身,铁柱由水平横梁连接而成,4个角使用钢筋水泥材料,而全身使用钢铁材料。因此,在现代化建筑工程建设中,施工企业应注重钢结构的应用,实现工程的节能性,实现我国可持续发展的战略目标。

2、建筑钢结构设计的现状

在社会的快速发展中,钢结构在建筑行业中的应用越来越广泛,但其在长期的使用过程中也暴露出很多问题。①防火问题。钢材的耐火性相对较差,设计人员需要做好防火处理工作,提升连接部分的安全性。②人员综合素质问题。建筑工程中的设计人员、施工人员的综合素质直接影响着工程建设的质量,在钢结构设计不规范的情况下,会出现稳定性较差等问题,为后期施工带来很多安全隐患。

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三、钢结构设计中需要注意的问题

1、钢结构的选购与布置

通常来讲,设计人员如果要着眼于优化全过程的钢结构设计,核心举措就是在前期进行结构布置与建材选择,这主要是因为钢结构如果要体现为最优的基本结构性能,就必须要建立在优质建材的前提下。由此可见,选购钢结构就是要格外关注与之有关的厂商资质,通过反复核验来选购优质的建材。此外,设计人员布置整个钢结构,也要因地制宜地实现关于模型的构建。从目前的情况来看,设计人员已经可以凭借层析模型的方式来布置钢结构,对其还需要运用软件测评的方式予以完成。通常情况下,住宅是否体现了优良的性价比,直接决定了钢结构是否能够达到安全性、结构适用性、节能性与安全性要求。因此,在涉及全过程的模型测评时,应侧重于其中的环保指标、节能指标和资源效应标准,因地制宜地布置钢结构,并全面突显其中的经济性价值。

2、钢结构抗火等问题设计

某些钢结构由于没能达到优良的耐火等级,因此就会频繁遭受火灾带来的损害和威胁。在此前提下,致力于钢结构的全面优化设计时,应当将侧重点全面集中于防火设计,从而确保其符合应有的抗火等级。具体而言,设计人员有必要将燃点较高的耐火涂层覆盖在钢结构的表层,通过运用上述防火方式,显著优化整个钢结构的抗火灾特性。设计人员不仅有必要优化钢结构具备的防火性,而且也不能忽视与之有关的结构防腐性。经过较长一段时间,很多钢结构都会表现为缓慢遭受腐蚀的趋势,以至于减损了钢结构原有的综合性能。由此可见,为了能够在根源上妥善防控突发性的建筑物倒塌或其他事故,有必要将防腐性较好的涂层覆盖在现存的结构表层。经过全方位的处理后,钢结构应避免出现油渍、焊渣、灰尘或毛刺现象,同时关于结构设计还需要侧重避免残留酸液或残存污渍。

3、钢结构设计的技术标准和规范

在钢结构设计过程中,设计人员需要引进先进的技术,加强对技术标准和规范的掌握,深入贯彻并理解这些标准和规范,形成遵循严格标准和规范的习惯,提升钢结构的整体质量。现阶段,在钢结构计算和绘图过程中,设计人员往往会借助电脑进行,不注重自身实践能力的提升。因此,设计人员需要做好钢结构设计中的各项工作,还要重视钢材、连接材料、焊接材料、应用标准等,合理地选择材料,以满足相关规范和质量要求。

四、建筑钢结构设计的发展展望

1、设计理念的更新

我国建筑钢结构技术仍处于初级发展阶段,但钢结构设计技术水平已经得到了很大提升。在我国生态发展战略的实施过程中,建筑领域的绿色环保理念日益增强,因此,在建筑钢结构设计过程中,设计人员需要利用先进的钢结构施工技术,提升钢材的利用率,充分发挥建筑钢结构的功能,减少资源浪费问题,实现节能减排的预期目标。

2、自主创新能力的提升

现阶段,钢结构在建筑工程建设中得到了广泛应用,建筑行业越来越注重钢结构人才培养,不仅注重设计人才的引进,还注重高校优秀人才的培养,很多高校都设置了建筑钢结构课程。除此之外,建筑工程对钢结构品种、性能和质量提出了更加严格的要求,我国的钢材产业研发、制造钢结构时用厚板材料的能力有所提升,很多钢材品种和性能已超越发达国家,为建筑钢结构设计提供了保障。

结束语

在建筑行业的快速发展中,建筑钢结构设计面临着很大的机遇和挑战,设计人员需要针对设计过程中出现的问题进行分析,采取合理的解决措施。另外,在现代化建筑钢结构设计过程中,设计人员还应该提升自身的专业素质,不断学习专业知识和理论知识,将理论知识和实践结合起来,充分发挥出建筑钢结构设计的优势,提升建筑工程建设的整体质量,推动建筑行业的快速发展。

参考文献:

[1]姬爽,王辰.探析建筑钢结构工程设计的要求及其设计要点[J].中国住宅设施,2019(5):6-7.

[2]张文元.高层建筑钢结构[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2017.

论文作者:张礼明

论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期

论文发表时间:2020/3/16

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