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        鋼結構在建筑結構設計中存在的問題解析

        2017-04-12 00:00:00侯睿
        中國房地產業(yè)·上旬 2017年7期

        【摘要】我國市場經濟的不斷發(fā)展,也促進了建筑行業(yè)的進步。目前,在我國建筑市場中,鋼結構是其中應用最廣泛的一種形式,其與他結構相比,有著獨特的特點,也正是這些特點,使鋼結構在市場中備受歡迎。雖然鋼結構是目前建筑中常用的一種形式,但其中也存在許多問題,如何優(yōu)化鋼結構設計是目前的首要問題。本文對鋼結構在建筑結構設計中存在的問題進行了分析,并提出了相應的完善措施。

        【關鍵詞】鋼結構;建筑;設計;分析

        就當前趨勢來看,鋼結構擁有良好的發(fā)展前景,目前鋼結構市場在得到政府的積極推動支持下,接受相關的政策,迎合當前國家經濟發(fā)展勢頭,呈現出勃勃生機的氣象。隨著改革開放的進一步實施,鋼結構逐漸轉向大跨度、高層以及耐熱等特色的高標準工業(yè)建筑方向。雖然目前鋼結構在我國建筑市場中有較為廣泛的運用,但其中也存在一些問題,難以滿足消費者多樣化的需求。為了促進建筑市場的發(fā)展,必須要對現有的鋼結構進行全面分析,優(yōu)化建筑結構。

        1、鋼結構概述

        改革開放以來,我國經濟迅速發(fā)展,這也促進了建筑行業(yè)的進步。在建筑市場中,鋼結構的應用非常廣泛,指的是通過對鋼板進行焊接、熱軋、冷彎等方法加工成的鋼型。在鋼結構中,主要分為輕鋼和重鋼兩種結構,這兩種結構在應用中也各有側重。一般輕鋼應用在跨度較小的建筑物中,例如體育館、辦公樓等,其特點是自重比較輕,同時占地面積也較少:重鋼結構大多應用在跨度較大的建筑中,例如電子廠房等。和鋼筋混凝土相比,無論是輕鋼還是重鋼,其自重都比較小,在同等情況下,鋼筋混凝土的重量是鋼結構重量的3倍。雖然鋼結構有著種種優(yōu)勢,但是在實際施工過程中,也存在著一定問題,嚴重阻礙了其發(fā)展。在鋼結構施工之前,首先要做相應的準備工作,包括結構分析、結構評估、結構判斷等。在設計時,設計人員要熟悉與工程相關的材料,根據材料判斷是否需要在建筑中采用鋼結構。確定之后,設計認為要以力學模型為參考,對鋼結構的各個參數進行評估。在鋼結構施工之前,最重要的工作就是評估工作,要保證評估達到施工的要求,同時還要對參數進行二次檢查。

        2、鋼結構在建筑結構設計中的問題

        (1)鋼結構設計質量較差。鋼結構在設計過程中比較繁瑣,需要考慮到各個方面,同時,設計所需要的參數也比較多,某種程度上也增加了鋼結構的設計難度。因此,很多設計人員都不愿意進行這類建筑的設計。另一方面,有些建筑企業(yè)在鋼結構設計方面缺乏經驗,碰到一些鋼結構的建筑都會采取分包的方式,如果分包單位在設計方面不夠完善,則很可能為建筑帶來安全隱患。此外,我國在建筑設計市場上并沒有嚴格的法律法規(guī),也缺乏相應的監(jiān)督機制,為建筑工程埋下了安全隱患。

        (2)盲目借用國外設計方案。我國在鋼結構的設計過程中,一般以成本作為首要原則。而在發(fā)達國家中,由于具有雄厚的經濟實力,往往不需要過多的注重經濟方面,因此,從我國的情況來看,很多設計師都喜歡借用外國的設計方案,但這并不符合我國國情,沒有考慮到建筑所需的成本問題,導致設計方案不合理。

        (3)鋼結構設計缺乏深度。從我國建筑設計市場來看,承接單位和設計單位存在大量的分包問題,其也在無形中降低了鋼結構設計的深度,甚至出現某些設計方案無法達到設計要求的情況,例如在柱腳設計上的不合理。一般在柱腳的設計中,多采用埋入式、外包式、外露式三種,外露式主要使用在民宅中,底板的彈性和塑形與柱腳的剛度密切相關,如果底板出現變形,則很可能會影響到鋼結構的穩(wěn)定性。如果設計人員在設計中沒有考慮到這些問題,那么就會為建筑的日后使用留下隱患,危害人們的生命財產安全。

        3、鋼結構在建筑結構設計中的完善

        (1)加強設計管理。由于鋼結構設計具備一定的特殊性,因此,相關部門必須加強對承包商以及設計單位的監(jiān)督,從多個方面對其資質進行審核,包括鋼結構構件質量、鋼結構構件制作能力等,一定要保證承包單位有足夠的能力進行鋼結構的設計和安裝,從而保證建筑質量。由于鋼結構的整個設計環(huán)節(jié)具有一定的特殊性.所以.為了保證設計質量,有關部門必須要加大對承包商以及設計單位的監(jiān)督力度。綜合考慮各方面的因素,嚴格審核其資質。只有對承包單位進行嚴格把關才能保證其具備良好的設計水平.最終保證建筑的設計質量。

        (2)結合實際情況設計。設計人員在進行鋼結構設計的過程中,一定要重視經濟效益問題。設計人員應當將成本納入設計范疇,不能單純的借用國外的設計方案,要結合我國實際情況,考慮到建筑的安全性、舒適性和實用性。例如在對建筑物的防火設計中,因鋼結構建筑受溫度的影響較大,在防火方面的能力較差,難以滿足現代人對建筑的需求,一般當溫度到達100~250℃時,鋼結構的塑性會逐漸增大,而抗拉強度逐漸降低:當溫度到達250℃時,鋼結構的塑形會有所下降,而抗拉強度會有一定程度的上升,導致藍脆現象的發(fā)生:當溫度在250℃以上時,鋼結構就會逐漸呈現徐變現象:溫度到達500℃時,鋼結構的強度會大幅降低,還會出現大量的坍塌現象,不僅造成嚴重經濟損失,甚至會威脅到人們的生命安全。因此,設計人員在設計的過程中,要充分考慮到這些情況,保障建筑的安全性。在設計之前,設計人員要進行實地考察,根據當地的實際情況設置建筑的防火等級,并嚴格按照相應的要求進行設計,提高建筑的防火能力。從鋼結構的特點來看,在表面涂抹上一層防火涂料,可以有效提高其抗火性。當然,在設計過程中,設計人員不僅要考慮到鋼結構的抗火問題,要進行綜合分析,保證設計的合理化。

        (3)鋼結構的防腐與抗震。設計設計人員在設計過程中,要重視鋼結構的防腐設計,選擇科學、合理的解決方案,從而保證建筑的安全,延長建筑的使用壽命。近年來,我國地震災害越來越頻繁,因此,在鋼結構設計過程中,必須考慮到建筑的抗震性,從而保障人們的生命財產安全。設計人員應當重視對鋼結構抗震性的設計,首先要保證鋼結構的規(guī)正以及勻稱,在連接上要根據建筑特點選擇科學、合理的方式。尤其是在柱子和屋架之間、屋面板和屋架之間的連接,一定要確保其牢固,萬一發(fā)生地震,能夠確保建筑物具有一定的抗震性。另一方面,選擇的位置、支撐形式等都會對其造成一定影響。因此,設計人員在進行建筑設計的過程中,要慎重考慮抗震問題,并做好相應抗震設計。例如加強墻和柱之間的拉結,保證高寬比的合理性,從而提高建筑的抗震效果。

        結語:

        目前,鋼結構在我國建筑結構設計中有著廣泛的運用,和其他結構相比,鋼結構有著獨特的特點與優(yōu)勢,但同時,其也存在一些問題,嚴重阻礙了鋼結構的發(fā)展。因此,必須要對鋼結構進行深入的研究,分析其中存在的問題,并采取相應的完善措施,促進我國建筑設計行業(yè)的健康發(fā)展。作為一種環(huán)保型建筑,鋼結構設計已經被當作重點工程項目開始推廣發(fā)展,鋼結構的設計合理與否,直接關系到建筑工程的安全性能和穩(wěn)定性,關系到企業(yè)的命脈。因此,要充分發(fā)揮設計師的潛能,以創(chuàng)新、安全、可靠為標準,對鋼結構建筑進行不斷完善優(yōu)化,提高建筑鋼結構施工水平。

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