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        建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性與設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

        2014-08-15 00:51:34文平軍東莞市金陵鋼結(jié)構(gòu)工程有限公司廣東東莞523000
        江西建材 2014年23期
        關(guān)鍵詞:隔音鋼材防腐

        ■文平軍 ■東莞市金陵鋼結(jié)構(gòu)工程有限公司,廣東 東莞 523000

        建筑工程鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在問題及對(duì)策

        1.1 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)防火方面的問題及對(duì)策

        鋼結(jié)構(gòu)建筑主要采用的建筑材料為鋼材,屬于不易燃材料,但是鋼材又具有不耐高溫的特點(diǎn),一旦溫度達(dá)到相應(yīng)程度,鋼材會(huì)出現(xiàn)斷裂情況,從而對(duì)整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)建筑產(chǎn)生巨大的安全隱患,所以對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑產(chǎn)生最大威脅的就是火災(zāi),若是在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)沒有充分考慮這一因素,導(dǎo)致防火方面存在缺陷,那么必將造成嚴(yán)重的后果。鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)生火災(zāi)而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡例子也很多,因此,在鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)時(shí)必須充分考慮其防火問題。鋼結(jié)構(gòu)建筑在防火性能上要弱于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑,通常在鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)中采用的防火措施有以下兩種:第一種,采用保全板,將其合理設(shè)置在鋼結(jié)構(gòu)建筑中,以此起到防火作用;第二種,在鋼結(jié)構(gòu)的不同部位涂抹厚薄不均的防火涂料,并采用裝飾漆涂抹露明部位。當(dāng)然這只是常規(guī)的方法,為了更好地確保鋼結(jié)構(gòu)防火性能的提升,就必須加強(qiáng)防火墻、防火門的設(shè)置,并配備自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)和獨(dú)立的水幕以及防火帶等進(jìn)行防火分區(qū)的設(shè)置,并在此基礎(chǔ)上加強(qiáng)防火涂料的應(yīng)用,以達(dá)到對(duì)鋼材進(jìn)行防火保護(hù)的目的,且在火災(zāi)探測報(bào)警技術(shù)和煙氣控制技術(shù)的幫助下及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和處理可能出現(xiàn)的火災(zāi),確保其防火性能得到有效的提升。

        1.2 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)防腐方面的問題及對(duì)策

        鋼材受自然因素影響較大,一旦長時(shí)間暴露在室外環(huán)境中,就極易被銹蝕,不僅鋼材的外觀會(huì)深受影響,鋼材的質(zhì)量也會(huì)大打折扣。因此,在鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)中鋼材防腐問題也是必須引起高度重視。當(dāng)前,鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)中對(duì)于防腐方面問題的解決方法通常是采用涂抹防腐涂料的措施。設(shè)計(jì)人員會(huì)根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)建筑的要求選用合適的防腐涂料,并要求施工人員在施工中嚴(yán)格按照相關(guān)要求規(guī)范進(jìn)行操作。此外,對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件也有不同的要求,例如有的構(gòu)件在出廠前需要涂刷一層底漆。在鋼材上涂抹防腐涂料就目前來看是最為有效的防腐措施。但是這樣做只是基礎(chǔ)性的防腐,因而為了提高鋼結(jié)構(gòu)的防腐效果,就必須選用耐候鋼作為鋼結(jié)構(gòu)建筑的首選材料,并利用熱浸鍍鋅技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理,利用鍍層,達(dá)到保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)不被腐蝕,尤其是應(yīng)加強(qiáng)有機(jī)涂料配套技術(shù)的應(yīng)用,以及陰極保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用,才能更好地確保其防腐性能得到有效的提升。

        1.3 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在物理方面的問題及對(duì)策

        1.3.1 噪聲問題及對(duì)策

        噪聲問題是現(xiàn)代建筑中最為常見的問題之一,且一直沒有得到徹底的解決。怎樣有效降低噪聲已經(jīng)成為當(dāng)前建筑學(xué)中的重要研究課題之一。人類耳朵能夠聽到許多種聲音,而這些聲音又大致能夠分為兩類,一類是無害悅耳的聲音,例如音樂聲、鳥鳴聲等;另一類則是有害的噪聲,例如各種機(jī)械發(fā)出的轟鳴聲,刺耳的喇叭聲等。一般情況下,建筑使用功能的不同對(duì)隔音的效果要求也不同,例如大型商場建筑,其隔音效果要求較低;尋求安靜的住宅建筑隔音效果要求就較高,這就需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)建筑使用功能以及隔音效果的不同要求進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)。在鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)中所采用的隔音措施主要有:使用隔聲門、隔聲窗,并在建筑或需隔音的房間外墻上使用隔聲性能較好的材料。

        根據(jù)建筑使用功能的不同,其對(duì)吸音的效果要求也不相同。例如音樂廳類型的建筑,其主要使用功能就是讓人類的耳朵吸收發(fā)出的音樂聲,所以在音樂廳類型的建筑中通常會(huì)在頂棚增加反射板用來反射聲音,若是音樂廳中的聲音無法反射,那么人類的耳朵所聽到的聲音就會(huì)有缺失,甚至是聽不到聲音。當(dāng)前,解決吸音問題的主要措施有兩種:第一種是科學(xué)的設(shè)計(jì)吸聲結(jié)構(gòu),例如孔石膏板吊頂。第二種是采用先進(jìn)的吸聲材料,例如玻璃、巖棉等吸聲性能較好的材料。

        2 建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性與設(shè)計(jì)要點(diǎn)

        2.1 建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

        建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計(jì)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為:第一,鋼結(jié)構(gòu)的多樣性。建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的問題直接影響著鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,特別是承荷載力大的鋼結(jié)構(gòu)部位,在進(jìn)行這類鋼結(jié)構(gòu)部位設(shè)計(jì)時(shí)必須進(jìn)行多方面的考慮,并對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行認(rèn)真分析、探究。第二,鋼結(jié)構(gòu)的整體性。鋼結(jié)構(gòu)建筑是由多種構(gòu)件共同組成的一個(gè)整體,任何一個(gè)構(gòu)件所具有的作用都是不容忽視的,若是當(dāng)任意一個(gè)構(gòu)件出現(xiàn)問題,例如失穩(wěn)、變形等情況,那么必定會(huì)對(duì)其他構(gòu)件造成影響,最終導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性出現(xiàn)問題[1]。

        2.2 鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的計(jì)算方法

        (1)整體剛度計(jì)算。在現(xiàn)行的鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算規(guī)范中,通用的計(jì)算方法是軸心壓桿穩(wěn)定計(jì)算方法,其主要采用是折減系數(shù)方法和臨界壓力求解法。其中,臨界壓力由歐拉公式給出。(2)整體穩(wěn)定性分析。鋼結(jié)構(gòu)建筑是由多種構(gòu)件共同組成的一個(gè)整體,其整體穩(wěn)定性受各種構(gòu)件的制約較大,各構(gòu)件之間是否具有良好的穩(wěn)定性,是確保鋼結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的前提基礎(chǔ)。所以,應(yīng)對(duì)其整體穩(wěn)定性進(jìn)行分析。(3)其他特點(diǎn)的穩(wěn)定計(jì)算。鋼結(jié)構(gòu)的各種組成構(gòu)件又能分為兩大類,為彈性構(gòu)件和柔性構(gòu)件,因而,在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性時(shí)應(yīng)重視這一特點(diǎn)。由于柔性構(gòu)件容易發(fā)生變形,進(jìn)而導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部也發(fā)生變化,最終對(duì)鋼結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,所以,必須重視柔性構(gòu)件的分析。

        2.3 鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的分析方法

        (1)靜力法。靜力法的分析原理是結(jié)合已經(jīng)出現(xiàn)了微小變形后的一些結(jié)構(gòu)受力的條件,并根據(jù)這些條件來建立相對(duì)平衡的微分方程。通過建立的微分方程仔細(xì)的計(jì)算出構(gòu)件受力的臨界相關(guān)荷載。在實(shí)際中應(yīng)用靜力法構(gòu)件平衡微分方程時(shí),應(yīng)遵循相關(guān)設(shè)定,具體表現(xiàn)為:直桿構(gòu)件應(yīng)該為截面,其壓力應(yīng)始終遵循之前的軸線進(jìn)行作用。(2)動(dòng)力法。當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系處于平衡狀態(tài)下時(shí),若是受到一定的干擾,那么整個(gè)結(jié)構(gòu)體系就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng),這時(shí)應(yīng)采用動(dòng)力法對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析。鋼結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性與其所承受的荷載有著密切關(guān)聯(lián),在鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形以及鋼結(jié)構(gòu)振動(dòng)加速時(shí),這種聯(lián)系更加緊密。若是鋼結(jié)構(gòu)所承受的荷載值低于鋼結(jié)構(gòu)自身穩(wěn)定性的極限荷載值時(shí),會(huì)出現(xiàn)加速度和之前的鋼結(jié)構(gòu)變形的具體方向相反的狀況。(3)能量法。若是在實(shí)際應(yīng)用中鋼結(jié)構(gòu)載著保守力并且已經(jīng)具備結(jié)構(gòu)變形的相關(guān)受力條件,那么就能以此條件構(gòu)建總體勢能。如果要計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)的總體勢能,則必須滿足一個(gè)前提條件,即鋼結(jié)構(gòu)處于相對(duì)平衡的狀態(tài)下[2]。

        3 結(jié)語

        總之,建筑工程的快速發(fā)展,促使鋼結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于建筑工程中,然而鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性直接影響著鋼結(jié)構(gòu)建筑的整體質(zhì)量,因此,本文對(duì)建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性與設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了認(rèn)真分析與探討,希望能為所需者提供借鑒。

        [1]唐文智.建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性分析[J].城市建筑,2013,16:186.

        [2]陳飛.淺談鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)現(xiàn)狀及優(yōu)化對(duì)策[J].城市建筑,2014,01:44.

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