建筑结构设计中钢结构设计的重要性与策略

发表时间:2021/8/4   来源:《建筑实践》2021年3月9期   作者:李爽生
[导读] 随着社会的发展和时代的进步城镇化建设的脚步逐渐加快,社会和人们对建筑的需求越来越大、要求也越发严格,这使建筑业迅速发展的同时也面临更高的要求。
        李爽生
        四川省兴发规划建筑设计有限公司
        摘 要:随着社会的发展和时代的进步城镇化建设的脚步逐渐加快,社会和人们对建筑的需求越来越大、要求也越发严格,这使建筑业迅速发展的同时也面临更高的要求。对于建筑施工来说结构设计是一项至关重要的任务,其中钢结构设计是否规范专业又在一定程度上影响着整个建筑的牢固和稳定,然而其在因强度、制作等方面的优势被广泛应用的同时仍然存在许多问题。
        关键词:建筑结构设计;钢结构设计;策略
        
        就当前来看,在社会发展推动建筑业发展的同时,也吸引更多的民众投身到建筑行业的工作中,而与之而来的是建筑业越发严峻的竞争形势。在发展过程中,人们发现研究一些新的材料和设备,并将这些建筑资源运用于建筑施工中,其中钢结构就是具代表性的一种,其因为在应用过程中表现出良好的稳定性,且施工简单快速而得以崭露头角并被广泛应用于施工工作中。然而由于钢结构的设计方面经常出现失误,从而出现建筑物质量难以保证,甚至对人们的生命安全造成一定的威胁,所以企业需要在日常工作中加强对这部分问题的排查和重视。
        1 建筑结构设计中钢结构设计的重要性
        通过对钢板进行焊接、热轧以及冷弯等一系列的处理后使钢材成为建筑需要的钢型,这就是建筑的钢结构。其主要包含两种类型,轻钢和重钢从名字就可以了解其区别主要在于重量和占地上的不同,由于轻钢体积较小常被应用于较小的项目中,而重钢虽然相对较重一些,但相较于其它建筑材料来说,在进行建设的过程中还是表现出很大的优势。
         钢结构设计作为建筑结构设计的重要构成主要包括设计、根据设计建造实体、实体的呈现这几个环节。这几个环节看似简单容易但是其不仅影响着整个项目的建筑质量,还在一定程度上影响着建筑行业以及钢材行业的进步与发展,对整个建筑项目来说起着至关重要的作用。就钢结构的具体设计来说其对内在因素和外部条件都有着十分严格的要求,不仅需要高质量的建造材料成分更需要专业工作人员的技术辅助,在几何成分和工作人员的技能经验等各方面的影响下得到高质的钢结构。由于应用于人们的生活工作影响着人们的生命安全,建筑项目的建造质量要求是十分严格的,所以在进行钢结构设计的过程中需要更加严谨细致。首先要有严密的设计规划以便于之后施工中相关技术人员依此规划严格执行,此外工作人员还需要根据自己对施工性质以及钢结构设计重点的理解和掌握,结合建筑项目的图纸进行设计,对所建筑设计进行思考想象并按照自己脑中想象进行钢结构的复刻,从而最大程度地保证设计质量。
        对于钢结构设计来说每个环节的质量,都极大程度决定着整个钢结构构件的质量,一旦在这个设计过程中某个环节出现差错影响的不仅是构件本身,还在一定程度上影响着整个建筑项目的进程和质量,如果未能发现问题和漏洞,影响的甚至是人们的生命安全。基于这样的设计情况,设计人员在进行钢结构设计的过程中,需要提前了解设计原则并且根据规范和要求进行严格执行,在自身掌握的技能基础上做到对所要建构构件的构造和特点完全了解的同时,提前对构件进行相应的预期和规划。在进行设计之前还要了解客户是否对项目有具体的要求,并根据要求在设计的基础上进行一定的更新和优化,使钢结构在严格的要求下实现良好的构件质量从而有效促进建筑项目更加高质、高效的完成,同时在一定程度上提高企业水平、推动行业发展进步。
        2 当前建筑结构中钢结构方面存在的问题
        2.1 钢结构的失稳问题
        就当前的建筑行业发展情况来看,建筑结构钢结构方面存在的主要问题在于失稳,而失稳问题主要包括局部失稳和整体失稳两种情况。出现失稳问题主要是由于受弯处尺寸不合适以至于超过了结构可以承受的强度,而出现这种情况的原因,主要是由于设计工作者在进行钢结构设计的过程中没有考虑完善,忽略了支撑作用在构件应用过程中的重要作用。对于钢结构来说出现失稳的情况是可能发生的,如果没有考虑到支撑作用,那么一旦出现吊装位置偏差的现象就会因为杆件受力出现变化而导致失稳问题。所以在进行钢结构设计的过程中相关技术人员要加强对钢结构失稳问题的重视,充分考虑到施工过程以及后期应用中可能出现的一系列问题,尽最大程度做好防范工作从而有效提高施工的效率、保证建筑质量。


        2.2 钢结构的腐蚀问题
        在耐腐蚀性能方面的缺失是钢材的一个十分重大的短板,而在湿度大且侵蚀性强的环境下这种短板就会更加被放大,从而导致生锈腐蚀现象频繁出现。而对于建筑项目来说,建筑施工中使用的钢结构会由于耐腐蚀性较差而导致整体建筑出现问题,钢材料的生锈腐蚀会导致钢结构从承载力上与原本设计预期的偏差从而影响建筑质量。对于许多建筑的应用调查发现安全事故频发的原因,有很大一部分就在于钢结构的应用过程中出现生锈腐蚀的现象,这已经非常严重地影响到了建筑的正常使用,并且在一定程度上对人们的生命安全造成了威胁。
        2.3 钢结构的火灾问题
        钢结构的承载能力还在一定程度上受钢材耐高温性的影响,在高温状态下钢材的性能也在高温的影响下不断变化,在达到一定温度时钢材的抗拉度和弹性都受到影响,各方面性能都难以发挥到原本水平从而导致承载力的减弱。由于在高温环境下出现的短板问题,致使在发生火灾的情况下无法顺利完成一系列的疏通和救援工作,安全问题难以得到保障,所以这也是钢结构应用过程中需要解决的一大难题。
        3 钢结构设计的策略探讨
        3.1 针对钢结构稳定性的策略探讨
        根据钢结构失稳问题,要想在在一定程度上避免失稳现象的发生,就需要在设计过程中按照相关规范进行,并且从建筑设计整体进行分析考虑,使钢结构能够更好的满足项目需求、保证整个构件的和谐稳定。在对桁架和框架进行平面的设计时,需要进行严格的计算,使构件的平面稳定与构件布置可以保持同一水平,并且在进行设计的过程中还要对支撑作用进行相应考虑,使钢结构的稳定问题能够在一定程度上得到控制,从而减少平面外部出现失稳情况的可能性。在进行计算的过程中,还需要确保构件的参数、条件都能够符合要求和标准,从而使计算可以在符合条件的情况下进行。
        3.2 针对钢结构腐蚀问题的策略探讨
        在钢结构建造过程中经常出现在钢结构表面喷铝或喷锌的情况,这样可以在一定程度上使建筑看起来更加美观,然而也正由于使用铝和锌进行喷涂,其在与钢结构的接触过程中发生了一系列的化学反应,其较强的腐蚀性使钢结构构件遭受到更加快速的腐蚀作用,从而对其质量造成一定的损坏。这就要求相关设计人员在进行钢结构设计的过程中应该更加全面的考虑问题,进一步分析对构件产生腐蚀作用的因素。在需要对构件进行喷铝或喷锌处理时可以首先在其表面进行涂抹保护涂料的处理,其在电阻、附着力以及致密性上的优势可以在一定程度上避免钢结构产生腐蚀的情况,从而有效提高构建质量、保障安全问题。
        3.3 针对钢结构火灾问题的策略探讨
        火灾在很多时候是难以避免的,为了尽最大程度降低因火灾而导致的损失和破坏,我们需要在进行钢结构的设计时加强对防火设计的重视。在进行防火设计时需要针对各方面问题进行分析和考虑,针对钢结构的位置、防护材料的性能、防护措施对承载能力的影响,以及在进行防火设计施工过程中操作起来是否方便简易,在这一系列的思考下对钢结构进行防火涂料的应用,并针对防火板、通水、混凝土等方面采取保护措施,从而使火灾问题在一定程度上得到避免和减弱。
        4 结束语
        总的来说,在向着城市化靠拢的道路上建筑行业得到不断进步与发展,而在这种发展之下其面临的是更多的现实问题和更高的设计要求。钢结构作为可以影响建筑项目质量和成效的重要组成部分,在对其进行设计的过程中需要对所应用的钢材进行综合考虑,保证其性能方面可以有突出表现并在最大程度上满足建筑项目的需求。同时对建筑的外观、用量以及工期上进行完善,在安全问题得到保障的前提下使钢结构的设计满足设计的诉求,从而在优质项目的构建下推动建筑行业的进步。
        
        参考文献:
        [1]乔栋.建筑结构设计中钢结构设计重要性与策略探讨[J].门窗,2016(07):252.
        [2]储威.建筑结构设计中钢结构设计的重要性与策略探讨[J].黑龙江科技信息,2017(03):224.
        [3]张文龙,管晓慧.建筑结构设计中钢结构设计的重要性与策略探讨[J].黑龙江科技信息,2017(04):225
       
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