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轻型钢结构房屋设计的问题探讨

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：周晓东

[导读] 摘要：现代轻型钢结构属于一种新开发的建筑技术，在房屋的设计当中具有非常积极的意义。

        扬州市城市规划设计研究院有限责任公司 225000
        摘要：现代轻型钢结构属于一种新开发的建筑技术，在房屋的设计当中具有非常积极的意义。本篇文章主要对于现代轻型钢结构的具体特点进行简单的介绍，重点分析轻型钢结构的要点，准确认识到在实施轻型钢结构施工技术时，有必要确保钢材的性能并选择合适的结构。采取措施，尽量减少施工过程中的潜在安全隐患，并将完善的计算机技术与轻型钢结构设计充分融合，以促进中国建筑水平的提高。
        关键词：房屋设计，轻型钢结构，问题
        1.前言
        轻型钢结构在住宅项目当中得到了非常广泛的实施，在一定程度上使得住宅设计得到了一定的提升，进一步对建筑的标准化以及科学化建设起到了促进的作用。尽管轻型钢结构体系存在非常多的缺点，但是，目前房屋的主要结构是相似的，形式均匀，施工周期短，可以在很多领域进行应用。在房屋建设的过程中，其初期投资是比较大的，但是轻型钢结构在未来具备非常广阔的市场，相关部门一定要对其不断的进行改进以及优化。
        2.轻型钢结构存在的特点
        （1）形式以及组合具备多样性，比如：著名的建筑物“水立方”使用的为泡沫理论的钢框架结构。（2）轻型钢结构通常具备高强度以及大跨度。（3）现代预应力技术的实施，预应力技术可以在一定程度上使得结构的性能得到提升，防止结构出现一定的损坏，相当于在轻型钢结构上面增加一定的保护装置。（4）轻型钢结构和仿生学特性更加符合，其接头形式具备多种特性。（5）轻型钢结构通常存在非常多的部件并且难以进行安装。（6）轻型钢结构对相关构件的精度标准一直在逐渐的提升，构件加工质量水平也在逐步的提高，对结构施工质量的要求也在一直的提升。（7）使用轻型钢结构的建筑一般具备较大的面积，焊接任务非常繁重，这样在一定程度上会使得施工难度大大的增加[1]。
        3.房屋设计中对轻型钢结构的实施
        3.1钢材的强度
        钢材的强度，性能以及质量等属于影响轻型钢结构施工效果的主要因素，一定要引起重视。较轻的钢结构对于钢的可装载性具备非常严格的强度标准，并且要求钢的强度一定要和具体要求相适应。轻型钢结构不存在支撑柱，因此需要使用钢结构的悬臂，进而承受载荷的剪切力。在控制钢的强度和质量的基础上，有必要确保钢具有足够的强度来克服剪力。当前，对钢材强度一直在不断的研究，一些建筑工人会在施工的过程中增加钢材的厚度，以使得钢材的强度得到增加。但是这种方法的使用只会使得增钢材的体积以及重量增加，会给结构本身带来一定的发作用。面对这种情况，就需要做到在不增加钢的重量的情况下提高钢的强度，保证轻型钢结构可以正常的施工[2]。
        3.2在施工技术中对仿真技术的应用
        轻型钢结构项目的施工程序是比较多的，及时的分析以及改善施工过程当中面临的主要问题是非常必要的。还需要对施工过程中的应力状况实施深入性的研究，以保障应力状况不会对施工期间的安全性以及稳定性造成影响。这样可以使得建筑仿真技术的作用得到更好发挥。施工模拟技术可以预测以及模拟施工过程中潜在的一些安全隐患，从而保障轻型钢结构施工的风险得到控制，并最大程度地降低具体风险指标。施工模拟技术通常对一些小型起重机实施模拟仿真，主要模拟零部件的装配过程，并模拟施工当中的各个方面。施工模拟技术可以提高相关人员对轻型钢结构施工的理解以及管理，保障钢结构施工条件以及设计目标相一致，进一步对建筑物的具体施工质量进行保障[3]。

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        3.3防风柱以及柱间支撑
        通常情况下，轻型钢结构属于端排钢框架的基础，而抗风柱则在一定程度上会对钢框架梁的垂直变形起到抑制作用。实际上，由于端排钢架的承载力以及列钢架的承载力具备不同性，因此端排钢架的竖向变形度以及列钢架的竖向变形度也存在不同之处。除此之外，钢架梁以及檩条链接是在铰接的基础上进行的，跨过檩条两端的沉降存在一定的差异化，轻型钢结构建筑的楼板可以按照边跨檩条沉降做针对性的调整。
        4.焊接安装施工要点
        设计人员需要把建筑物横截面规格的具体预期功能以及钢筋直径区域的功能相互结合，并从类似的参考功能当中完成轻型钢结构的选择，并考虑这些功能的特性以使得建筑尽可能多的降低成本。
        ①保障沟槽角度以及安装间隙的科学化；使用比较标准性的焊接电流，要求施工人员对运输方法进行充分的了解，包含焊条或者焊炬的进度以及位置等，然后对焊件安装间隙实施一定的调整，以保障焊缝的均匀性。在实施角焊时，一定要对角度位置进行把握，以防止焊缝尺寸以及标准要求之间出现不符合的情况。
        ②起弧时，一定要尽量的扩大电弧，并使用预热的形式不断的对其进行发展，进而成为熔池；在电弧关闭的过程中，一定要保障电极在熔池当中静置一段时间，或者执行几次循环运输操作，保证焊条的足量，以完成熔池的填充，防止焊缝收尾部位存在一定的弧坑[4]。
        ③彻底的清除凹槽以及焊接层之间存在的杂质，并保障平整性，然后实施焊接操作。合理的增加焊接电流，尽可能的使得电弧长度得到缩小，并进一步增加电弧的停留时间。要和熔炼条件相结合，科学的调整电极角度以及运输措施，保障熔渣处在铁水表面。
        ④焊接之前一定要做好准备。清理凹槽两端存在的油脂；在焊接之前，严格的根据说明控制电极的时间以及温度，并使用符合要求的具体焊接方法实施操作。如果使用碱性电极实施焊接，那么一定要掌握电弧的长度，并且在大风天气的时候一定要使用必要的防风措施；如果电极的芯部出现腐蚀，剥落，破裂以及涂层偏离的情况，那么一定要中断使用，以防止出现对应的气孔。
        ⑤要使用合适的链条以及焊接技术，科学地计划焊接过程以及方向，并使得焊接应力得到降低。除此之外，在焊接之前清理凹槽周围的油性杂物以防止出现破裂的情况。
        5.结束语
        由于房屋建造的复杂性一直在逐渐的增加，为了对房屋建造的效率以及性能进行保障，我们一定要综合性的分析房屋建造当中使用轻钢结构技术的具体要点，了解施工存在的困难，并详细的掌握每个施工阶段存在的操作原理。这样才可以提高施工质量，减少一定的隐患，保障房屋建设的良好发展。
        参考文献：
        [1]杨凤第，周永麟.轻型钢结构房屋设计的问题探讨[J].中国建筑金属结构，2017，000（003）：26-29.
        [2]杨凤第，裴虎林，张琥，等.轻型钢结构房屋设计的几点建议[J].钢结构，2015（02）：3-4.
        [3]牛梦实，沈谦.轻型钢结构房屋设计及施工中应注意的问题[J].甘肃科技，2018，27（016）：136-137.
        [4]龚德坚.关于轻型钢结构房屋设计[J].建材与装饰（下旬刊），2017.