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钢结构建筑的设计

2017-06-16于鑫淼

科学与财富 2017年17期
关键词:钢结构建筑设计

于鑫淼

(哈尔滨爱达投资置业有限公司 150000)

摘 要:随着我国经济的不断发展,建筑行业发生了翻天覆地的变化,钢结构作为一种新型的节能环保的建筑系统,应用范围越来越广,钢结构建设模式越来越受欢迎。钢结构承载力高,建筑钢结构工程具有造价低、结构性能突出、空间跨度大等优势,可以采用天然基础型式。随着城市化建设的快速推进,钢结构建筑的结构形式千变万化,在设计过程中可能会遇到一些问题。在钢结构材料选取、节点做法等设计时存在不足之处。本文对现代钢结构建筑设计进行了探讨,分析了钢结构的优点、钢结构建筑的设计要点,提出了有效的措施避免因设计问题导致工程出现设计变更或出现质量问题,不断提高施工技术水平,在设计和施工过程中将钢结构的作用最大化,使用科学的措施确保钢结构安全、持久的工作。

关键词:钢结构;建筑;设计

近年来我国建筑市场不断发展和壮大,使得钢结构的应用越来越普遍。人们对建筑工程的施工质量提出了越来越高的要求,钢结构建筑指用于建设过程中钢和新型建筑材料链接,形成需要的钢结构建筑结构体系。钢结构建筑已被建设部列为主要推广工程,建筑钢结构设计水平的高低直接影响着建筑工程的施工质量。但是在钢结构设计和实际施工中仍然存在一些问题,本文提出了钢结构发展所面临的主要问题,比如施工人员不能深刻理解设计人员的意图,在钢结构制作、安装过程由于施工人员的技术水平差造成了质量问题。因此我们必须要重视建筑的具体内容和钢结构的特点,在使用钢结构时.要时刻警惕。加强建筑工程钢结构的设计水平,避免在钢结构设计、施工中出现问题,促进钢结构的广泛应用,进一步推进建筑行业的发展以及社会主义现代化的发展。

一、钢结构建筑设计的主要特点。

钢结构建筑非常重视细节的设计,一般情况钢结构建筑是由杆件连接的。确保钢结构的施工质量有两个关键,第一是钢结构的施工工艺,第二个是钢结构的施工方案,主要是连接部分的细节设计,做好钢结构细节连接,将钢结构的施工进行下去。钢结构建筑是在建筑工程策划的前提下进行的设计,将钢结构建筑的整体施工策划做完整,重视其和可行性。一定要结合施工现场的实际情况,遵循建筑行业的相关要求和规定,保证施工方施工方便。

钢结构建筑建设成本相对降低而且工期比较短,实现了建筑工业化大规模生产,使不同材料、不同形状的建筑构配件具有一定互换性,大大降低了建设成本。能够有效的缩短工期,加快资金周转速度。钢结构建筑能够满足超跨度的要求,钢材组织均匀,强度高,弹性模量亦高。建筑结构的设计与功能一体化。使建筑更富有功能化,促进其它各个设计环节顺利进行。钢结构建筑的抗震性比较好,钢结构建筑在破坏前有较大的变形,容易觉察并能够进行躲避。钢结构建筑可采用螺栓连接,可以很容易地被转移,有很强的移动性。钢结构建筑内部空间宽敞,可较轻松地进行扩建和改建,与传统的钢筋混凝土建筑相比,可灵活布设各种工业管线。

目前钢结构建筑设计中主要存在消防、防腐、保温问题、吸音、隔音等问题。任何建筑都要重视建筑的消防问题,有效的防范意外的火灾非常的重要。鋼结构的主要材料虽然不是易燃物,但是导热体,在火灾发生的过程中很容易传递热量,发生结构失效,火灾后的救援不利。钢结构的建筑主要材料是钢材,腐蚀问题一直影响着钢材的寿命,腐蚀问题得不到好的控制将会导致钢结构建筑出现质量问题。钢结构建筑设计过程中要研制保温材料的现有构造,提升建筑工程的热环境。钢结构在设计过程中伴随着吸音的问题,尤其是在音乐厅中顶棚反射板增加的反射声,缺少侧向反射带来的围绕感,几乎同时到达听众的双耳,效果不好,因此在这类建筑的设计中,需要考虑材料的吸声性能。除此之外我们在钢结构的设计过程中还要格外重视隔音问题,目前在旅馆、公用建筑、民用住宅的设计中,由于设计师没有充分的考虑隔音问题,给人们的环境带来了不利的影响。

三、钢结构建筑设计的主要技术。

塑性设计法,结构构件的塑性性质和强度要高于标准荷载的构建乘以安全系数,其结构进入塑性后允许进行内力的重分布。容许应力法,设计原则是结构计算应力需要小于结构构件设计所规定的容许应力。要按规定的标准荷载。极限状态法,主要是为了克服塑性设计法和容许应力法所存在的缺陷,采用荷载分项系数和抗力来替代单一安全系数,是目前我国最常用的设计方法,可在一定的周期内达到两种极限状态。

结构形式和结构布置,对力学关系进行比较,整合钢材构造的优缺点,达到钢结构前期设计的方案甄选。坚决避免人工手算的失误,正确处理构造分析阶段繁琐的数据计算。在确定工程实施钢结构的选型时,结合工程的特点,分析现实状况实施设计。在特殊的情况下应该使用钢结构网架形态,屋顶要跟重力坠落曲线规范相符。钢结构的设计要让构造受力路线明确而且能够以最接近直线的路线把受力传给地基支撑。在布置上钢结构要遵循结构刚度匀称,最大限度让荷载的影响减少。

建筑钢结构的立面设计,轻钢结构屋面大量使用屋面采光板,采光均匀,不会破坏墙面的线条造型,适合联合型建筑。建筑钢结构的立面设计由工艺布置来决定,设计师会在建筑入口、的地方使用跳跃性色彩和冷色调,勾勒出建筑钢结构体态轻盈,给人耳目一新的感觉。建筑钢结构的温度伸缩缝设计,温度会引起建筑钢结构发生形变,温度缝的设置就把建筑分为了若干个温度区段,通常采用双柱设置法和单柱设置法来处理温度。

四、强化钢结构建筑设计的有效措施。

钢结构建筑中的所用钢材,必须符合抗拉强度、伸长率、屈服强度、冷弯、冷拉的基本保证,焊接类结构具有合格的含碳量。地震区的钢结构建筑,钢材还要具有良好的冲击韧性。提高钢结构的设计深度,需要判断设计资料是否满足设计要求,设计需要秉持精益求精的态度,严格审核设计方案,保证施工时间在预定的期限内,提高建筑工程的施工质量。加强钢结构设计方案布置,应该综合考虑到钢结构的形式特点,对建筑结构周围的环境状况进行客观分析,利用科学的设计方法进行图纸设计,保证图纸设计的准确性,确定图纸的可操作性。高层建筑耐火钢的设计是非常重要的。钢结构建筑的抗火设计,考虑高温、钢的变形和应力,考虑各个组成部分之间相互作用的影响。钢结构设计要重视技术标准和规范,应用先进的技术,确保质量,重视学习技术标准和规范,遵循严格的标准和规范的工作习惯。钢结构设计应从实际出发满足建筑使用要求,发挥钢结构本身的特点和优势。

结束语:综上所述,钢结构被普遍运用在建筑构造中,使得对于该结构的施工技术水平有了较大程度的提升。我国的钢结构建筑工程有着非常大的发展前景,钢结构建筑的设计是一个既体系又全面的工作,作为建筑工程设计和施工人员,在设计上进行优化和处理,必须严格、仔细依照要求去设计。使得钢结构建筑的抗震性和空间应用更好,综合之前的工工程实践成果和经验,理解钢结构的设计理念,充分发挥结构工程师的创新能力。熟练掌握设计图及施工详图的内容表达方法,使新型高强、环保、轻质建材的研究和运用加快。初学者可参考他人的优秀设计并参考相关的工具书,使钢结构建筑的设计更加安全、适用、可靠、经济是最重要的。在钢结构建筑的设计过程中采取有效的解决措施,提高施工的效率,保证建筑工程施工的进度、成本及质量。

参考文献:

[1]段志国.浅谈钢结构建筑设计的要点[J].装饰装修天地,2015(3).

[2]屈星仰.浅谈钢结构建筑设计常见问题[J].建筑工程技术与设计,2015(25).

[3]施扬.浅谈钢结构建筑的设计[J].房地产导刊,2013(13).endprint

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