【摘要】隨著我國建筑業(yè)的不斷發(fā)展，我國的建筑設(shè)計(jì)行業(yè)也取得了較大的發(fā)展和進(jìn)步，在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的過程中，不僅實(shí)現(xiàn)了對建筑結(jié)構(gòu)的整體優(yōu)化，還實(shí)現(xiàn)了對建筑結(jié)構(gòu)尤其是基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)。下文筆者將主要針對建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】建筑鋼結(jié)構(gòu)；大跨度建筑；建筑結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

引言

在建筑施工的過程中，采用鋼結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)對結(jié)構(gòu)自身的重量的降低，也可以實(shí)現(xiàn)對自身的強(qiáng)度的提高，所以為了更好的實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的塑性和韌性，有關(guān)部門在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該根據(jù)情況適當(dāng)?shù)倪x擇符合施工要求的鋼材，才能更好的發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。不僅要實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)的自身強(qiáng)度的提高，還要滿足其他的使用功能，如防火和防腐等功能。

1、目前我國的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題

雖然我國的現(xiàn)代建筑中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對鋼結(jié)構(gòu)的廣泛的使用，對鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平也有了很大的進(jìn)步和提高，但是在大跨度的鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，仍然存在很多的問題。三十米以上的大跨度的鋼結(jié)構(gòu)從實(shí)用中看，還是比較少的，因此，在對這種大跨度的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該注意對其重點(diǎn)部位的調(diào)整。因?yàn)殇摬氖袌鍪艿饺蚪?jīng)濟(jì)形勢的影響，也面臨著鋼材價格的不斷波動，因此在鋼材的選擇過程中，不僅要注意對各種鋼材的功能和特點(diǎn)以及優(yōu)勢的分析，還要充分的考慮成本因素，也就是說盡量選擇更加具有性價比的鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。一般來說，三十米以上的鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件也都為鋼構(gòu)件，這樣不僅可以實(shí)現(xiàn)對其自身結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，還有利于增強(qiáng)整體的強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)對鋼材的自身重量的減輕。作為鋼結(jié)構(gòu)施工和設(shè)計(jì)過程中，需要使用到的防火涂料等輔助材料，也是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該充分考慮的內(nèi)容，因?yàn)檫@種材料的使用也一定程度上增加了鋼結(jié)構(gòu)的運(yùn)行成本，所以，如果將鋼結(jié)構(gòu)作為一種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式來分析，那么就應(yīng)該對其中運(yùn)用到的各種材料的使用特點(diǎn)進(jìn)行整合，以更加全面的進(jìn)行評估。另外，在鋼結(jié)構(gòu)的施工和設(shè)計(jì)的過程中，有關(guān)部門還應(yīng)該充分的考慮其受力因素，也就是說要對其受力情況進(jìn)行全面的分析，并結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)的各種變量對其可能產(chǎn)生的威海進(jìn)行預(yù)估。

2、大跨度鋼結(jié)構(gòu)的體系概述

在對大跨度的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)有的建筑結(jié)構(gòu)類型的不同，以及我國的相關(guān)行業(yè)執(zhí)行規(guī)范，選擇合適的類型進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混接，目前來看，在建筑中常見的大跨度的鋼結(jié)構(gòu)的主要類型是H人字形銅梁剛接，這種方式的最大的特點(diǎn)是在鋼架連接的過程中，實(shí)現(xiàn)對門式剛架結(jié)構(gòu)功能的充分發(fā)揮，即可以根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的需要進(jìn)行不同的設(shè)計(jì)方案的調(diào)整，只有結(jié)構(gòu)中的各種計(jì)量符合要求，就可以實(shí)現(xiàn)其功能的正常發(fā)揮，因此這種更加靈活的大跨度的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案更加適合現(xiàn)代建筑的多樣化發(fā)展需要。但是在實(shí)際的操作過程中應(yīng)該注意的是，由于鋼架和混凝土是兩種完全不同性質(zhì)的材料，所以在施工過程中和設(shè)計(jì)過程中，要想實(shí)現(xiàn)對其節(jié)點(diǎn)的有效處理是非常困難的，不僅應(yīng)該對節(jié)點(diǎn)的受力情況進(jìn)行全面的分析，還應(yīng)該對節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造進(jìn)行分析。這種節(jié)點(diǎn)的處理不僅增加了工程的施工難度，還導(dǎo)致了成本的增加，因此這種方案在實(shí)際的使用過程中也不是十分完善的，需要在以后的實(shí)踐過程中不斷的摸索。

在大跨度的鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，最重要的是在保證建筑類型的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對H人字形鋼梁和平拱鋼架之間的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換，即根據(jù)不同的鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要，對鋼架的角度進(jìn)行靈活的調(diào)整，這不僅需要對各種受力進(jìn)行全面的計(jì)量，還需要有關(guān)部門做好節(jié)點(diǎn)的彎度和角度處理。

3、大跨度的鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算應(yīng)當(dāng)兼顧的問題

在對大跨度的鋼結(jié)構(gòu)的各種應(yīng)力和數(shù)據(jù)的計(jì)算過程中，有關(guān)部門不僅應(yīng)該充分額考慮鋼結(jié)構(gòu)的雙鉸折線拱H鋼屋梁以及其同混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)置，還應(yīng)該根據(jù)專門的軟件，對各種由于跨度增大導(dǎo)致的系數(shù)變化進(jìn)行分析，也就是說要全面的分析橫截面和平截面中的各種受力情況，都構(gòu)件的受力狀況進(jìn)行全面的分析。

4、大跨度房屋鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)

4.1精準(zhǔn)的計(jì)算模型，可靠的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)所使用的材料是非常均勻的，是一種較為理想化的統(tǒng)一的彈性體，與當(dāng)下所使用的計(jì)算方式及理念完全相吻合。除此之外，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接模型跟現(xiàn)實(shí)狀況較為一致，在進(jìn)行模型計(jì)算的時候所使用到的公式比較少，計(jì)算起來較為簡單。為此，鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算模型在現(xiàn)實(shí)的工作當(dāng)中對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著精準(zhǔn)性、可靠性的顯著優(yōu)勢。

4.2整體分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)

整體分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)對于大跨度房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來講有著十分重要的影響作用。在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，一定要創(chuàng)建與現(xiàn)實(shí)工作情況相吻合的模型，不可以隨便的改變計(jì)算模型，當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到一個較為理想化的狀況的時候，需要兼顧到“次構(gòu)件”的作用，很好的展現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)安全設(shè)計(jì)的宗旨，最終達(dá)到節(jié)省鋼材、減少工程造價的最終效果。

4.3節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中最為顯著的一個特征是鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件相互間連接是比較復(fù)雜的，這是設(shè)計(jì)工作者在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時候需要特別關(guān)注的一個方面。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)一定要對于結(jié)構(gòu)受力狀況、建筑有關(guān)準(zhǔn)求、構(gòu)件截面形式及節(jié)點(diǎn)連接方式等因素進(jìn)行詳細(xì)分析，然后才能夠確定與之對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造形式，在滿足結(jié)構(gòu)要求的客觀條件下才能夠開展有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算。

4.4穩(wěn)定設(shè)計(jì)要求高

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完全不同，它是一種穩(wěn)定性能較高的設(shè)計(jì)工作，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中所需要兼顧到的因素是非常多的，其中包含了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能的設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)組成單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

4.5整體剛度需進(jìn)行嚴(yán)格的掌控

以往很多的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明，很多的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面并不是由結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能所決定的，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是由建筑結(jié)構(gòu)的剛度狀況所掌控，特別是對于一些薄壁構(gòu)件產(chǎn)生的大跨度結(jié)構(gòu)特別最為顯著，這就要求有關(guān)設(shè)計(jì)工作人員在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時候需要加以考慮的一個方面，以便于能夠達(dá)到較好的設(shè)計(jì)效果。

4.6設(shè)計(jì)施工圖

良好的大跨度建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)取決于優(yōu)質(zhì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工圖紙所展現(xiàn)的，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙所展現(xiàn)出的內(nèi)容非常復(fù)雜，設(shè)計(jì)工作者需具備很強(qiáng)的圖紙表達(dá)能力，同時要對圖紙中所表達(dá)的內(nèi)容有一個全方位的理解。

結(jié)束語

綜上所述，在大跨度的鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工過程中，不僅應(yīng)該充分考慮鋼結(jié)構(gòu)自身的承載能力和使用特點(diǎn)，還應(yīng)該根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的不同進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)分析，才能實(shí)現(xiàn)大跨度的鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。

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