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        鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計在房屋設(shè)計中的重要性與策略探討

        2019-03-21 05:00:18王海驕王海燕
        工程建設(shè)與設(shè)計 2019年22期
        關(guān)鍵詞:房屋設(shè)計房屋結(jié)構(gòu)輕鋼

        王海驕,王海燕

        (中國公路工程咨詢集團有限公司,北京100089)

        1 引言

        眾所周知,建筑工程中所使用的鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕、延性好、強度高,同時其使用壽命較長。但在鋼結(jié)構(gòu)選擇與運用時,一定要確保鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及使用年限等因素。近年來,建筑工程施工常出現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的現(xiàn)象,影響整個建筑施工質(zhì)量的同時,也對人們的生命財產(chǎn)造成威脅。因而,在施工中尤其需要注意的是鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性,如若發(fā)現(xiàn)問題,一定要及時進行糾正。除此之外,設(shè)計人員需要落實建筑設(shè)計,并在設(shè)計中充分考量結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,在最初階段采取有效的手段,維護建筑構(gòu)成設(shè)計的整體穩(wěn)固性。本文對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計在房屋設(shè)計中的重要性與策略進行簡要分析。

        2 鋼結(jié)構(gòu)的簡要敘述

        隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,房屋需求量逐年上漲,建筑行業(yè)不斷擴大。同時,鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用也越來越廣泛。鋼結(jié)構(gòu)有2 種不同類型,一種是輕鋼結(jié)構(gòu),另一種則是重鋼結(jié)構(gòu)。在具體使用中應(yīng)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的跨度進行選擇,例如,在跨度較小的建筑結(jié)構(gòu)中可以采用輕鋼結(jié)構(gòu),而在跨度較大的建筑結(jié)構(gòu)中則應(yīng)使用重鋼結(jié)構(gòu),這是因為輕鋼結(jié)構(gòu)自重基數(shù)小,相對的占地面積較小[1]。對于鋼筋混凝土來說,不管是輕鋼結(jié)構(gòu)還是重鋼結(jié)構(gòu),在同樣條件的施工狀況下,其重量都為普通鋼結(jié)構(gòu)的幾倍。因此,鋼結(jié)構(gòu)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,并逐漸取代鋼筋混凝土的地位。但是在實際工程中仍存在一些問題,需要進一步完善。

        3 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計在房屋設(shè)計中的重要性

        鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計是房屋設(shè)計中不可或缺的一環(huán)。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計對建筑工程以及房屋質(zhì)量有著較大的有影響。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計在專業(yè)技術(shù)上有著較高的要求,需要鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計人員具備較高的專業(yè)知識儲備量以及專業(yè)技能,能根據(jù)整體需求,繪制出合理的工程圖紙,此外還需對施工性質(zhì)進行全面的把控,形成一個完整、清晰的立體結(jié)構(gòu)圖形,以此來保證鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量。

        鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的最初階段需要設(shè)計人員對整個設(shè)計細節(jié)進行規(guī)劃,確保每一個環(huán)節(jié)順利進行,避免因為失誤而出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題,避免重大安全事故的發(fā)生[2]。不僅如此,在實際設(shè)計中還需要遵守鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范,并對結(jié)構(gòu)要求、受力點進行詳細的分析,對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)鍵位置進行優(yōu)化設(shè)計,從根本上提高鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,提升鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計在房屋設(shè)計中的質(zhì)量與效率,確保建筑工程的正常運行。

        4 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計在房屋設(shè)計中存在的問題

        4.1 鋼結(jié)構(gòu)事故產(chǎn)生的主要原因

        一般來說,鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)事故都是存在結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的問題。而鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)表現(xiàn)形式有局部失穩(wěn)以及整體失穩(wěn)2 種。整體失穩(wěn)的情況通常都是由局部失穩(wěn)間接造成的。鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)受多方因素的影響,而在這些因素中極其重要的一點是,設(shè)計人員在設(shè)計之初,忽略了鋼結(jié)構(gòu)的支撐作用,導(dǎo)致在后期使用階段出現(xiàn)整體失穩(wěn)狀況。局部失穩(wěn)的出現(xiàn)主要是鋼結(jié)構(gòu)吊裝位置出現(xiàn)誤差,導(dǎo)致構(gòu)建過程中網(wǎng)架以及桁架桿件受力點出現(xiàn)改變,從而產(chǎn)生失穩(wěn)。因此,在設(shè)計階段與施工階段,所有人員需要時刻關(guān)注失穩(wěn),并做好防范措施。

        4.2 鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕問題

        腐蝕被稱為鋼結(jié)構(gòu)的“慢性病”,這是因為鋼材的抗腐蝕性較弱,尤其是在濕度較大的環(huán)境中,存在侵蝕性介質(zhì),很容易發(fā)生銹蝕現(xiàn)象,從而削弱構(gòu)件的整體承載能力,導(dǎo)致鋼架出現(xiàn)坍塌事故[3]。

        4.3 鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計問題

        鋼結(jié)構(gòu)建筑之中,通常情況使用的是不易燃的鋼材,但是在封閉的環(huán)境下,當環(huán)境溫度達到一定數(shù)值時,鋼材會斷裂,從而對整體鋼結(jié)構(gòu)造成破壞,存在較大的安全隱患。因而在鋼結(jié)構(gòu)的使用中,需要充分考量輔助材料對鋼結(jié)構(gòu)耐火性的作用。通常是根據(jù)防火性能來確定鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計的耐火等級,然后根據(jù)耐火等級,確定鋼結(jié)構(gòu)整體的耐火極限以及燃燒性能。通過耐火實驗確定各參數(shù),以此來確定鋼結(jié)構(gòu)的防護材料與結(jié)構(gòu)方法。

        5 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計在房屋設(shè)計中的策略

        5.1 建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的思路與步驟

        在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中,為了實現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性,設(shè)計人員需要參考設(shè)計方案,并根據(jù)環(huán)境變化進行細節(jié)完善與落實。其中最為重要的細節(jié)就是鋼結(jié)構(gòu)的形式與布置。在鋼結(jié)構(gòu)中每個結(jié)構(gòu)都有自身的特征與優(yōu)勢,因此,在工程選型中應(yīng)結(jié)合實際狀況進行分析[4]。設(shè)計人員充分考量建筑施工周圍的環(huán)境狀況選用合適的鋼結(jié)構(gòu)。其次是圖紙的編制工作。圖紙是建筑施工的藍本,為確保鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,設(shè)計人員需要根據(jù)工程實際進行圖紙設(shè)計,并反復(fù)對其可行性進行分析判斷,確定最優(yōu)方案。

        5.2 重視鋼結(jié)構(gòu)選型環(huán)節(jié)

        選型是鋼結(jié)構(gòu)整體布置工作的重點,是建筑外形構(gòu)建的關(guān)鍵點。對于房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計來說,選型需要綜合考慮位置、環(huán)境、預(yù)算等因素,做好鋼材的選擇以及鋼結(jié)構(gòu)選型工作。在上述工作開展期間,需要堅持因地制宜的思想,科學(xué)控制材料,特別是對重要的結(jié)構(gòu)節(jié)點,如建筑立面或者是梁柱結(jié)構(gòu)點等,需要對此鋼結(jié)構(gòu)進行合理布置,利用選型來提升房屋結(jié)構(gòu)的強度,確保建筑的穩(wěn)定性與安全性。

        5.3 做好鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件設(shè)計工作

        構(gòu)件設(shè)計是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要環(huán)節(jié),而鋼材材料的確定是其中的關(guān)鍵。這就需要建筑企業(yè)在實際建筑施工之前建立完整且完善的材料采購體系,確保施工中材料的安全性。除此之外,還需要對房屋結(jié)構(gòu)施工中的技術(shù)進行把控,如采用具備高技能的施工人員,在源頭上來確保房屋結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。

        6 結(jié)語

        綜上所述,房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量與穩(wěn)定性是整個房屋建設(shè)施工質(zhì)量的保障?;诖耍阡摻Y(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)需要對結(jié)構(gòu)的合理性與可靠性進行分析,在滿足所有房屋使用要求的基礎(chǔ)上,對鋼結(jié)構(gòu)的強度、剛度、穩(wěn)定性、耐久性進行考量。同時要求設(shè)計人員不斷學(xué)習(xí)新的專業(yè)技能知識,提升自身的專業(yè)技能,全面確保房屋施工的有效性以及后期使用的安全性。

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