侯玉國
沈陽遠大鋁業(yè)工程有限公司 遼寧沈陽 110027
(1)可以實現(xiàn)房屋構(gòu)建的工業(yè)化、標準化、規(guī)?;a(chǎn),有效降低建筑施工成本;通過鋼結(jié)構(gòu)房屋的工業(yè)化生產(chǎn),可以有效減少施工現(xiàn)場的濕操作,滿足環(huán)保施工的要求。
(2)與混凝土結(jié)構(gòu)相比,鋼結(jié)構(gòu)建筑體系重量僅為混凝土結(jié)構(gòu)的一半,通過鋼結(jié)構(gòu)房屋的設(shè)計,能夠大大降低基礎(chǔ)造價,減少施工成本。
(3)鋼結(jié)構(gòu)房屋體系具有施工工期短的特點,與其他傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系相比整體的施工時間縮短近1/3,施工時間的縮短,可以為建筑企業(yè)減少投資周期,加快資金周轉(zhuǎn)速度,提高投資效率。
(4)建筑達到使用壽命后拆除的大部分材料都可以回收利用,減少了建筑垃圾的產(chǎn)生,滿足綠色環(huán)保建筑的要求[1]。
通過對鋼結(jié)構(gòu)工程的實例分析,大多數(shù)鋼結(jié)構(gòu)工程往往存在不合理的地基設(shè)計缺陷。大多數(shù)鋼結(jié)構(gòu)建筑基礎(chǔ)是根據(jù)周圍建筑物的基礎(chǔ)設(shè)計的。因此在地基設(shè)計過程中,極易出現(xiàn)地基不合格現(xiàn)象,給房屋帶來安全隱患
總的來說,鋼框架的缺陷主要分為承重柱截面高度設(shè)計不合理和縱向框架設(shè)計不合理兩種情況。在鋼結(jié)構(gòu)中,縱向框架與水平框架起著同樣的作用,但大多數(shù)設(shè)計師往往低估了縱向框架的重要性,從而導(dǎo)致了建筑的結(jié)構(gòu)誤差,影響了建筑的質(zhì)量。
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計需要考慮鋼結(jié)構(gòu)及鋼結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定、承載力、變形接受能力等多方面的因素,但在當前國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計情況來看,一些設(shè)計師往往忽略了整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,導(dǎo)致建筑的使用年限縮短,甚至在使用過程中存在安全隱患。鋼結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)和材料的穩(wěn)定性是鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計中必須考慮的問題[2]。
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計對設(shè)計技術(shù)應(yīng)用水平具有較高的要求,不同的設(shè)計理念和設(shè)計軟件選擇對實際設(shè)計效果具有直接性的影響,進而會對施工質(zhì)量和成本控制等造成直接性的影響。在現(xiàn)代施工技術(shù)發(fā)展不斷深化的背景下,裝配式鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用水平不斷提升,BIM 技術(shù)在設(shè)計流程中所起到的作用也更加明顯 。
在檢驗過程嚴格按照鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范進行,采用分析方法,使設(shè)計檢驗值與實際值誤差達到最小,提高建筑物的安全性能。這就要求設(shè)計人員在日常工作開展過程中,不僅要能夠做好相應(yīng)的設(shè)計工作,還應(yīng)當不斷加大自身理論學(xué)習(xí)力度,及時掌握新型設(shè)計技術(shù),為提升整體設(shè)計水平奠定堅實的基礎(chǔ)。
在大多數(shù)鋼結(jié)構(gòu)建筑中,通常采用框架抗震墻結(jié)構(gòu),因為抗震墻的布置或單一剛度控制范圍往往存在問題,導(dǎo)致梁、板或其他構(gòu)件的設(shè)計偏差。同時,抗震墻梁、柱的設(shè)計應(yīng)根據(jù)做大方小的建筑原則進行。在進行這部分結(jié)構(gòu)設(shè)計時,需要對鋼結(jié)構(gòu)上層部分的使用環(huán)境有所了解,盡量避免由于設(shè)計和材料選擇不當?shù)确矫嬉蛩卦斐墒┕きh(huán)節(jié)出現(xiàn)問題。
大多數(shù)設(shè)計師都過于注重鋼結(jié)構(gòu)的硬度和抗壓性,忽視了對耐腐蝕和耐熱性的重視,而鋼的耐腐蝕和耐熱性缺少明確的指標。因此,有關(guān)主要部門應(yīng)重視鋼的耐蝕性和耐熱性指標標準,出臺明確的相關(guān)指標,明確鋼材的材質(zhì)規(guī)格,還應(yīng)提高建筑設(shè)計過程中對材質(zhì)防護性的重視。
由于鋼結(jié)構(gòu)建筑本身材質(zhì)就較為堅固,具有一定的抗震能力,但由于其不同于普通混凝土住宅,鋼結(jié)構(gòu)建筑對抗震等級沒有相關(guān)的標準,所以在這種情況下,有必要在建筑設(shè)計過程中對引發(fā)地震災(zāi)害的因素做一個全面分析,演算出合適的抗震數(shù)據(jù),并基于此做出合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計,提高房屋建筑的抗震能力[3]。
因為鋼結(jié)構(gòu)建筑的平面結(jié)構(gòu)通常是矩形的,為了確保建筑物的地震強度,在設(shè)計建筑的結(jié)構(gòu)時,其縱向剛度應(yīng)大于橫向剛度、橫墻的數(shù)量必須符合要求,并使橫墻用于承重和阻隔墻體。另外,當鋼結(jié)構(gòu)使用一定時間后,如果懸臂梁發(fā)生變形,則應(yīng)將構(gòu)造柱置于懸臂梁的一端,保證各層之間能夠通過構(gòu)造柱連接,解決建筑承重問題。
設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)時,應(yīng)在相應(yīng)的文件中注明材料和焊接材料的質(zhì)量等級。確保鋼結(jié)構(gòu)建筑的鋼材應(yīng)具有屈服強度、抗拉強度、冷彎強度、延伸率等。對于地震頻發(fā)的區(qū)域,應(yīng)特別注意鋼材的抗彎強度比與延伸率的數(shù)值是否符合建筑標準,鋼材應(yīng)具有明顯的屈服步長,除具有良好的沖擊韌性和焊接性外,結(jié)構(gòu)還應(yīng)具有足夠的抗彎強度。
設(shè)計近年來,我國在鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計方面取得了較大的進步,但在彎矩和軸力的耦合效應(yīng)、預(yù)張拉體系等方面仍有許多問題需要改進。具體為以下幾點:首先在鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼模型中,梁柱單元已成為主流的研究工具。
壓型鋼板拉條設(shè)置設(shè)計對于鋼結(jié)構(gòu)房屋的整體穩(wěn)定性具有重要影響,在檁條的使用和構(gòu)建過程中,在檁條之間設(shè)置支撐,起到橫向支點的作用,減少檁條的橫向變形和扭轉(zhuǎn),從而保證線檁條的橫向穩(wěn)定性[4]。
鋼結(jié)構(gòu)住體系在民用建筑中的使用相較于其他結(jié)構(gòu)體系具有獨特的優(yōu)勢。鋼結(jié)構(gòu)房屋通用系統(tǒng)具有重量輕、布局靈活、工業(yè)化、標準化、批量生產(chǎn)、施工周期短等特點。加大對鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計要點分析,提升鋼結(jié)構(gòu)房屋使用水平,具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益,做好鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計的要點分析,對于鋼結(jié)構(gòu)房屋行業(yè)整體發(fā)展具有良好的促進作用。