摘要:钢结构的稳定性与可靠性相对较高、结构性能好,在建筑工程中的应用有效避免了外力作用对结构产生的不利影响。但是,一些建筑工程项目中,由于有关人员没有遵守相应的设计要点,使得钢结构设计存在诸多的安全隐患,影响了建筑工程结构的稳定性,因此,钢结构设计上,要充分根据工程需求,提高钢结构设计质量。本文就钢结构设计中存在的问题及对策进行了探讨。
关键词:钢结构;设计;问题;对策
近年来,经济社会的快速发展,使得人们生产生活中对于各种建筑的需求逐步增加,各种建筑工程项目的实施过程中,钢结构得到了有效的应用,这种结构具有更高的稳定性、安全性,且成本相对较低,为建筑工程项目实施创造了良好的施工条件。但是,在一些钢结构设计上,有关设计人员没有遵守相应的设计要点,使得钢结构的整体优势无法有效发挥。基于此,文章分析了建筑钢结构工程设计存在的问题对策,有效提高了钢结构设计的总体质量。
1钢结构设计中存在的问题
1.1稳定性问题
如果在建筑工程的施工中使用的钢结构不稳定,则会造成施工项目倒塌,引起工程安全事故。导致这种事故的原因主要是由于设计钢结构的人员,在设计钢结构时没有考虑到钢结构实际能承受的负载,假如设计的钢结构吊装位置缺乏合理性,将导致网架与桁架每个杆的受力程度不一样,容易导致结构严重不稳定。因此,在设计和使用钢结构时,设计师必须和施工人员进行及时的协调沟通,并事先制定相应的对策,来防范钢结构出现失衡问题,这样才能确保钢结构具备较强的安全系数。
1.2腐蚀问题
由于钢材发生腐蚀的机率非常大,因此,在钢结构的实际使用中,腐蚀问题时有发生,特别是外界环境的湿度特别大时,钢结构腐蚀问题就会非常的严重,如果钢结构被腐蚀,内部组件的承载能力就会大大降低,大规模安全事件的数量就会随之增加。因此,像钢结构混凝土性质的建筑物,由于钢结构发生腐蚀而导致的安全事故发生率高达40%以上。
1.3防火问题
钢结构的耐腐蚀性和耐热性都比较差,当建筑物的外部或内部温度在430℃以上时,钢结构的负载能力会直线下降。此外,钢结构的防火能力也普遍偏低,如果附近的建筑物发生大火,则会导致在建工程发生安全风险的机率直线增加,稍有不慎将会发生火灾。
2钢结构设计的优化对策
2.1加强设计工作的管理
结构设计是建筑工程的重点内容,也是指导建筑项目施工建设的基本依据。因此,在建筑结构设计中,充分考虑客户需求、施工区域等内容,提升结构设计的合理性,才能保障后期建筑施工有序开展。钢结构设计是建筑结构设计的组成部分,其设计内容既要保障与整体结构的协调统一,又要体现钢结构的优质性能,所以需要考虑建筑项目的各个方面,如:设计要求、设计环境等,这样才能保障钢结构设计的质量。同时,为了确保钢结构设计的科学性,建筑单位需要加强设计管理工作,根据钢结构设计有关的规范和标准要求,监督钢结构设计工作开展过程和结果。同时,建筑单位可以利用制度规约等方式,规范设计流程、设计行为,加大对设计人员和设计方案的审核力度,从多个角度检验钢结构设计的科学性。此外,在钢结构设计人员管理中,重视设计人员专业培训工作,加强设计人才资源管理。例如,在日常管理中,鼓励设计人员参与项目设计培训,构建公平竞争的发展平台,激发设计人员的工作积极性。同时,建立健全奖惩制度,将责任落实到个人,端正设计人员的态度和行为,对表现优秀的人员进行奖励,对表现较差的设计人员予以批评教育,这样才能保障钢结构设计工作有序进行。通过这样的方式,不仅可以健全钢结构设计的管理制度,指导钢结构设计工作有序开展,还可以确保钢结构设计符合建设要求,提升钢结构设计的可行性,为后期施工建设奠定坚实的基础。
2.2优化设计方案
通常情况下,钢结构具有耐腐蚀性、耐用性等特征,其结构本身不易被腐蚀,所以保障了结构的稳定性。但是,如钢结构一直与空气或水接触,仍然会产生腐蚀现象,钢结构稳定性也会受到影响。因此,在进行钢结构设计时,设计人员应该充分考虑结构的“防腐蚀”性能,将结构表面涂抹具有附着力和防水性能的涂料。例如,对于长期与空气或水接触的结构表面,可以增加防腐涂料的厚度,如:位于地下的钢柱柱脚,便可以利用“混凝土包裹+防腐蚀涂料”的方式,提升钢结构的防腐蚀能力。对于可能会与空气水分接触的结构表面,可以适当薄涂防腐蚀涂料。同时,“稳定性”也是钢结构设计不可忽视的重点内容,也是影响钢结构使用寿命的重点因素。因此,在制定钢结构设计方案时,充分考虑钢结构的稳定性,做好与建筑整体结构之间的衔接关联,提升钢结构的抗震性能和防火性能,打造优质的设计方案。例如,在确保钢结构均匀规正的前提下,合理选择连接方式,保障各节点的衔接质量,做好重要节点的加固处理,如:柱子与屋架、屋架和屋面板等节点的连接位置,科学调整钢结构的高宽比例,从而提升钢结构的稳定性。通过这样的方式,不仅可以提升钢结构设计方案的有效性,保障钢结构设计与建筑整体的协调性,还可以考虑钢结构各节点的性能,实现了“局部到整体”的性能优化,对保障建筑结构设计质量具有积极意义。
2.3灵活优化钢结构设计
在钢结构设计中,根据建筑项目的具体需求,灵活调整设计内容,在设计阶段融入成本控制理念,有利于提升建筑项目的经济效益。同时,坚持整体结构不变,局部调整的战略思维,将优秀的钢结构设计作为模版,根据具体情况调整具体内容,这样既可以保障钢结构设计的科学性,满足建筑项目需求,又可以提升钢结构设计效率,保障钢结构设计质量。同时,“创新”也是钢结构设计不可忽视的元素,在掌握结构设计需求、标准要求的前提下,充分发挥专业能力,打造既实用又新颖的钢结构设计方案。例如,在设计柱脚时,设计人员可以先进行前期调查工作,掌握设计项目的各项数据和要求。如果柱脚设计应用项目为居民楼,设计人员则需要做好内力调查工作,有效掌握底板刚度情况,合理调整设计内容,进而控制钢结构出现形变的概率,提升钢结构设计的安全性。同时,根据居住楼的具体情况,设计人员可以指定个性化设计内容,落实“大同小异”的设计方法,提升钢结构设计的创新性。通过这样的方式,不仅可以促进钢结构设计创新优化,提升钢结构设计的有效性,还可以充分满足项目建设需求,提升了钢结构的应用价值,对建筑结构优化发展具有积极意义。
3结束语
钢结构设计是建筑设计的重点内容,也是保障建筑项目稳定性、安全性的关键。通过分析当前钢结构设计的现状问题,从加强设计管理工作、优化设计方案、灵活调整设计内容等角度出发,不仅强调了钢结构设计的价值,提升了钢结构设计效率和质量,还优化了钢结构设计人才资源,保障了钢结构与建筑结构协调性。在这样的环境下,钢结构设计得以优化发展,建筑结构设计的科学性和有效性也进一步提升,对建筑行业发展意义非凡。
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