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建筑行业钢结构工程设计论文

摘要:建筑行业的飞速发展,使得施工手段越发丰富多元化,与此同时建筑工程项目结构处理方式逐渐增多。钢结构施工处理作为一种较为常见的类型,其在实际应用中不仅提升了建筑项目的整体质量,并且契合了环保理念,具有较为广阔的发展前景。然而,惊喜与难题一同到来,虽然钢结构应用价值较高,但是在设计中如果无法确保方案合理,将产生各种安全隐患,对建筑造成恶劣的影响。故此,强化钢结构工程设计至关重要。

关键词:建筑;钢结构;工程设计;注意事项

1 概述建筑钢结构工程设计的几种方法

1.1  关于容许应力法

容许应力法是钢结构设计定值法中的一种,主要以结构计算应力小于结构构建设计规定容许应力为原则。结构构件计算应力应该以标准荷载为依据,按照一阶弹性理论进行计算,同时以去材料大于1的安全系数极限应力来确定。容许应力存在的缺点有:其一,无法全面考量结构几何的非线性影响;其二,因容许应力以单一安全系数为基础,无法合理反映出荷载变异与抗力独立性。

1.2  关于极限状态法

极限状态法作为建筑钢结构设计中最为普遍应用的一种方法,主要以钢结构极限承载状态为基础展开分析,在掌握钢结构荷载基本要求的情况下,采取针对性的策略与方法进行应对,确保钢结构设计的稳定性。在过去的钢结构设计处理过程中,设计人员往往过于重视安全系数,导致设计结果虽然经过多次确定,但是仍然不可避免的出现安全事故,严重影响建筑钢结构的稳定性。故此,对于极限状态法的合理应用,可以极大的提升建筑钢结构的适应性,确保钢结构安全性能,进而提升钢结构的规避控制能力,使其能够承受住内部承载能力极限状态,确保钢结构的整体安全。

1.3  关于半概率法

工程技术不断创新,定值法逐渐朝向概率设计法发展。在应用概率设计法时,应该充分考虑到材料强度因素与荷载强度的不确定性,然后采取概率发进行取值。但是,在取值过程中并未将结构可靠度与概率进行合理联系,因此这一方法称为半概率法,主要借助于容许应力法的设计形式,但是安全系数取决于多系数分析。

1.4  关于塑性设计法塑性设计法

同样是建筑钢结构中较为常见的一种设计方法,主要是以钢结构材料的构成单元为核心展开分析,以便于保证钢结构的预设强度与塑性效果,预防钢结构在后期使用过程中出现缺损或者断裂的材料问题。在采用塑性设计法时,应该全面掌握钢结构工程内部作用力,对钢结构的分配效果进行综合考量,以便于确定钢结构的稳定效果,进而选择最佳的处理方法进行协调处理,有效避免因内部作用力混乱产生的结构问题。

分析钢结构设计过程中出现的问题

在开展钢结构设计的过程中,主要存在以下几点问题:其一,钢结构设计中运用到的材料较多,一些材料由于自身的生产工艺较差致使质量不过关,无法满足施工要求;其二,一些钢结构设计人员无法把握钢结构与建筑结构的整体要求,导致钢结构设计处于独立状态,钢结构设计与建筑物衔接困难,建筑钢结构工程质量较差;其三,建筑钢结构设计师照搬全抄,盲目追求经济效益,过分搬运程序,构件布置图同质化严重。

探究钢结构设计中需要注意的几点事项

3.1 加强钢结构设计的适宜性

在设计建筑钢结构的过程中,设计人员应该高度重视钢结构的适宜性,确保设计好的钢结构可以在施工现场进行科学布置,并保证钢结构能够满足建筑物的实际需求。故此,钢结构设计人员应该在设计前期亲自到施工现场进行全面勘察,确保设计工作更加科学化、实用化。

3.2 科学选择钢结构材料

建筑钢结构工程设计工作较为复杂,其中钢结构材料是影响钢结构工程重要的因素,因此设计人员应该全面掌握钢结构材料种类,细化钢材料的参数指标,明确钢结构材料可以满足该工程的各个项目要求与标准。对于钢材料参数的考察,不单单要掌握钢材料的宽度、长度以及厚度等数据指标,同时应该关注钢结构材料的塑性性能、强度性能、韧性等,保证钢结构功能的稳定性与安全性。

3.3 强化钢结构的细部设计

在设计建筑钢结构的过程中,细部设计主要是指为了保证钢结构每个节点都能够发挥作用,保证节点的可靠性,进而采取的连接模式,保证钢结构整体的协调性。在细部设计过程中,应该有效避免钢结构设计出现问题或者威胁,例如要综合分析焊接处理方法与螺栓连接方法等,保证连接方法的可行性。

3.4 钢结构设计要注重防火功能

当前,建筑火灾事故频频发生,所以建筑钢结构设计应该充分考虑到防火性能这一问题。在进行钢结构设计的过程中,为了提升消防性能,避免消防隐患,设计人员应该不断优化钢结构的防火设计。现阶段,钢结构设计中华较为常见的方法设计主要是从钢材料入手,如选择防火性的钢材料或者在钢材料上涂抹防火涂料,设计人员需要提前在设计方案中便策划出相应的策略。

3.5 加强钢结构设计的抗震能力

我国很多地区属于地震区,因此在建筑中可以尝试采取钢结构抗震材料,这对钢结构抗震设计的要求较高。在对钢结构的抗震设计过程中,设计人员应该结合建筑的设防强度、结构类型以及房屋高度等因素进行选择抗震结构。例如对于钢材料刚柔度的确定。设计人员应该按照建筑高度、建筑场地等内容选择钢材料的刚柔度,既满足建筑的变形要求,又能够确保建筑的受弯极限能力。

4 结束语

综上所述,在当前的建筑钢结构工程项目中,钢结构设计仍然存在诸多问题有待解决,若想确保钢结构设计能够得到有效落实,建筑部门则应该高度重视钢结构设计的合理性。例如,高度重视钢结构设计的细节问题,防火性能,充分考虑到结构设计参数等因素,从各个层面上确保钢结构设计的质量,保证钢结构的安全性与稳定性,进而提升建筑工程的整体质量。

参考文献

[1]孟萌.高层钢结构建筑工程设计及其注意事项探析[J].绿色环保建材,2018(10):63+65.

[2]郑维.建筑钢结构工程设计及其注意事项[J].化工管理,2018(24):211.

[3]刘锦华.建筑钢结构工程设计及其注意事项[J].四川水泥,2018(06):88.

[4]冯涛.建筑钢结构工程设计及其注意事项浅述[J].城市建设理论研究(电子版),2017(36):96.

 

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