钢结构在建筑结构设计中存在的问题分析于磊

钢结构在建筑结构设计中存在的问题分析于磊

黑龙江省建筑设计研究院

摘要:因为钢结构自身的优点,在建筑业中钢结构的运用越来越普遍,本文针对钢结构在建筑结构设计中存在的问题进行细致的分析阐述。

关键词:钢结构;建筑结构设计;问题;分析

随着经济的发展进步,城市化水平的提升,建筑业进程的发展也逐渐加快,钢结构由于有能够有效缩短工作周期、便于回收重复利用以及方便进行造型等方面的特点,在建筑结构设计中得到广泛的应用,特别是伴随建筑业结构设计的多样化,对钢结构的要求也变高,但是在当前的建筑行业钢结构却出现很多的问题,因此如何对这些出现的问题加以解决,保证高质量标准的钢结构成为当今建筑行业的关注热点,本文以“钢结构在建筑结构设计中存在的问题分析”为主题,将钢结构存在的问题以及解决措施进行了详细的描述,意在为广大建筑行业从业人员提供帮助和启发。

一、钢结构在建筑结构中存在的问题

(一)钢结构的质量设计不合格。虽然钢结构在建筑结构的设计中应用变的广泛,但是在当今的建筑行业中仍存在钢结构质量不合格情况时有发生,其原因如下:

一方面,许多建筑公司缺少进行钢结构设计的实际操作经验,在这种情况下为了能够顺利进行工程施工,往往会将钢结构设计的相关工作承包给其他公司,这些公司大多是是规模小的私人公司,甚至有些设计公司缺乏正规的企业资质,这样就会给钢结构设计的质量带来很大的安全隐患,不利于工程施工。

一方面,因为建筑业在我国出现的时间比较短,所以如今我国的建筑业市场和国外的市场相比缺少严格的法律规范,以及正规的监督管理机构,所以这就导致钢结构设计质量没有对应的质量标准,经常会有不规范原因导致的安全事故频繁发生。

一方面,许多建筑公司对钢结构设计是比较忽视的,对钢结构的相关经费也不是很多,在这种情况下,一旦钢结构设计由于资金的缺乏陷入困境的话,建筑工程就会延期,还有许多公司为了节省经费,保证施工正常进行,就会偷工减料,影响最后施工的质量效果,存在严重的安全隐患,因此很少有人从事钢结构设计质量工作。

(二)对外国的设计方案进行盲目的模仿。外国由于重视建筑中所蕴含的特殊意义,注重美观,因此在钢结构建筑项目中的经费支持非常充足,设计方案往往具备很大的经济效益,然而由于我国当前建筑业公司不但对钢结构设计投入的项目资金少,而且又对钢结构的展示效果要求很高,再加上国内有丰富从事钢结构设计人员稀缺等等因素,这时就导致为了追求高经济效益,争先模仿外国已有的设计方案,但是这些照抄照搬的设计方案,通常因为地理、自然等因素,是不符合我国的建筑业实际情况的,所以在建筑施工过程中往往会产生许多的问题,导致工程延期进行还未能获得很大的经济效益。

(三)钢结构设计方案缺乏深度,承接单位和设计单位的分包,在很大程度上降低了设计的深度,甚至有些设计方案不能满足原设计的要求,例如柱脚设计的错误。埋入式、外包式、外露式是柱脚设计的主要类型,外露式主要在民宅中应用,底板的弹性和塑性变形决定了柱脚的刚度,所以底板出现变形就会造成钢结构的变形,设计人员如果不充分考虑这些问题,不进行内力分析,预留位移角限度值,一旦出现地震灾害时就很容易破坏柱脚节点损坏建筑物。

二、钢结构在建筑结构中的改进措施

(一)在钢结构设计中要制定严格的规范规则,加大对钢架构设计质量的监督,保证钢结构设计质量符合标准要求。

钢结构设计同以往的混凝土等材质相比,具有强度高、质量轻、质地均匀、易塑性好、抗震动以及耐热性好等等特点,这些钢结构设计特有的特性,要求建筑业相关部门,必须做好对于建筑工程承包单位以及钢结构设计单位的相关资质的审查和监督,包括如:钢结构设计人员的资质文凭、专业能力素养,还有相关承包企业的从前的设计工程检查是否符合标准,是否存在安全隐患问题等等方面,确保建筑施工的完成质量。同时有关部门还可以制定严格的规范规则,对钢结构设计的构件、设计、安装等都做出要求,要求建筑企业能够按标准进行钢结构设计。

(二)以实际为出发点进行钢结构设计

我国钢结构设计方案一定要重视经济效益问题,设计人员要充分考虑成本问题,不能盲目模仿外国的设计方案,一切从实际出发,充分考虑建筑的安全性、舒适性和实用性。例如钢结构的防火设计。钢结构的优点虽然有很多,但是也有一定的缺陷,主要体现在钢结构受温度的影响太大,因此其防火能力不强,远远不能满足人们的需要。

钢结构受热在100—250℃时,当升高温度,会增大钢结构的塑性,同时降低钢结构的抗拉强度;当温度升高到250℃时,会降低钢结构的塑性,但是在一定程度上提高了钢结构的抗拉强度,导致蓝脆现象;温度在250℃以上时,就会造成徐变现象;一旦温度在500℃以上时,不仅大程度的降低钢结构的强度,而且会出现塌落的现象,造成一定的经济损失,情节严重的甚至会造成人员伤亡。

因此,设计人员要重视钢结构的防火设计和隔热设计。在设计之前,设计人员要对建筑场地进行考察,确定建筑的防火等级,然后结合相关的规范要求进行防火设计,提高钢结构的防火能力。避免发生火灾时钢结构的变形及脱落。当前,提高钢结构的防火能力的主要方法是将防火涂料涂在钢结构的表面,使钢的构件的耐火能力得到有效的提高。主要注意的是,设计人员在做设计时,一定要考虑发生火灾时疏散人员问题使安全出口和疏散通道的设计合理化。

(三)钢结构的抗震设计

近年来,地震灾害的发生率越来越高,我国属于地震多发国,为了确保建筑和人们生命的安全,建筑结构的设计应当重视抗震性能的设计,设计人员要尽可能提高钢结构的抗震性能,从而提高建筑物的安全性和稳定性。建筑钢结构的设计,一定要确保钢结构的规正、匀称和简洁,同时连接方法要选择得当。柱子和屋架之间以及屋面板和屋架之间的连接一定要稳定牢固,确保地震发生时节点的稳定。另外,位置的选择、支撑形式的选用是否合理都会影响建筑的抗震能力,因此设计人员要慎重考虑这些问题,同时要积极做好抗震措施。此外,墙和柱之间的拉结要加强,并将高宽比合理调整,使之有效抗震。

三、结语

总而言之,由于钢结构设计的重要性,必须针对其存在的问题进行严格的分析,并提出相应的解决对策,保证钢结构能够在建筑业中广泛应用,为建筑业的发展做出贡献。

参考文献:

[1]张玮.钢结构在建筑结构设计中存在的问题及解决措施分析[J].江西建材.2015(04)

[2]张利强.浅谈建筑钢结构设计现状及存在的问题[J].中国新技术新产品.2015(09)

[3]綦胜利.钢结构在建筑结构设计中存在的问题分析[J].中国高新技术企业.2015(20)

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