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        鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點及建筑鋼結(jié)構(gòu)設計思路分析

        2021-03-15 21:09:28喬昆
        錦繡·上旬刊 2021年10期
        關鍵詞:鋼結(jié)構(gòu)設計

        喬昆

        摘要:鋼結(jié)構(gòu)是建筑行業(yè)中非常重要的一部分。隨著我國房屋建筑數(shù)量不斷增加,鋼結(jié)構(gòu)建筑設計逐漸成熟起來。為了發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)在建筑行業(yè)優(yōu)勢,本文針對鋼結(jié)構(gòu)連接方式和鋼結(jié)構(gòu)設計要求以及設計思路進行分析和研究,使鋼結(jié)構(gòu)在建筑行業(yè)發(fā)揮更大優(yōu)勢。

        關鍵詞:鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)點;鋼結(jié)構(gòu)設計;鋼結(jié)構(gòu)材料

        一、鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點

        1.1鋼結(jié)構(gòu)材料強度高、塑性與韌性好

        在建筑材料中鋼結(jié)構(gòu)與混凝土以及磚石等材料對比而言,前者強度非常高,因此建筑工程中更適合使用鋼結(jié)構(gòu),其主要材料是鋼板、熱軋型鋼和薄壁型鋼。由于鋼結(jié)構(gòu)強度高,構(gòu)件截面小,比較薄這樣確保構(gòu)件在受到擠壓時能符合要求。另外鋼結(jié)構(gòu)韌性好,這樣使鋼結(jié)構(gòu)在宅在建筑過程中不會因遭到承載力過大而發(fā)生變形,并且鋼結(jié)構(gòu)具有很強的抗震性能,在建筑中不會斷裂。因此,鋼結(jié)構(gòu)能適用于各種建筑行業(yè),確保建筑工程項目質(zhì)量以及安全。

        1.2鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)比較均勻

        鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)要求比較嚴格,要具有良好的機械性能,特別是強度、塑性和韌性,冷熱加工和焊接加工的性能。鋼材在冶煉過程中要求對鋼材質(zhì)量嚴格把控,確保結(jié)構(gòu)安全可靠。特別是在遭遇臺風和地震情況下,鋼結(jié)構(gòu)能夠避免建筑物被破壞。

        1.3鋼結(jié)構(gòu)的制造簡單,施工周期不長

        鋼結(jié)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)并不復雜,材料比較單一,施工周期短,施工較為方便。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件精度高,在安裝上比較容易只需要螺絲和螺母安裝就可以,也可以在地面進行組裝,組裝完成直接用在建筑當中,這樣不僅提高工作效率,同時也能縮短建筑周期。鋼結(jié)構(gòu)的使用簡單,拆裝方便,也給建筑工程帶來更高的施工效率。

        1.4鋼結(jié)構(gòu)的重量比較輕

        鋼結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的混凝土材料相比較鋼結(jié)構(gòu)材料比較輕,并且鋼結(jié)構(gòu)密度大,穩(wěn)定性比較強。由于鋼結(jié)構(gòu)重量比較輕,在運輸上帶來一定便捷。目前我國所使用的鋼結(jié)構(gòu)技術大部分依賴于進口,但是由于我國勞動力廉價,所以在鋼結(jié)構(gòu)制造上都是在國內(nèi)進行的。鋼結(jié)構(gòu)最大的問題是抗腐性能和耐火性能較差,進而導致鋼結(jié)構(gòu)后期維修費用較高。

        二、鋼結(jié)構(gòu)在住宅中的應用及優(yōu)點

        2.1鋼結(jié)構(gòu)住宅自重較輕

        鋼結(jié)構(gòu)住宅比傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)住宅較輕,由于鋼結(jié)構(gòu)住宅自重較輕,鋼結(jié)構(gòu)本身具有很好的抗震性,延性也較好,因此無論是遇到地震還是臺風情況發(fā)生,都可以大大降低風險。

        2.2精度高,施工速度快

        鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中優(yōu)勢很多,其中精度高,施工速度快大大提高工程施工進度,同時鋼結(jié)構(gòu)設計的精度更符合住宅結(jié)構(gòu)的設計要求。另外鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)均勻也符合力學假定、比較安全可靠。鋼結(jié)構(gòu)一般情況下都是工廠化生產(chǎn),工業(yè)化程度高,施工速度較快,不會導致工期延期,為企業(yè)提高經(jīng)濟效益。

        2.3鋼結(jié)構(gòu)住宅自重輕,強度高

        鋼結(jié)構(gòu)不像混凝土可以做成方形并且是實心的,鋼結(jié)構(gòu)一般采用的是工字鋼和H型鋼總體用量少,因此鋼結(jié)構(gòu)住宅自重輕,強度高。鋼結(jié)構(gòu)在建筑中也有高層和低層之分,低層一般應用在別墅或低層住宅樓中,高度超高時一定進行鋼結(jié)構(gòu)加固處理,否則會對建筑物穩(wěn)定造成一定影響,同時為了確保鋼結(jié)構(gòu)抗震性,鋼結(jié)構(gòu)布置也很重要。

        三、建筑鋼結(jié)構(gòu)設計的原則

        3.1結(jié)構(gòu)整體布置要考慮整個體系與相關組成部分的穩(wěn)定性

        在鋼結(jié)構(gòu)建筑設計時要重點注意,首先是結(jié)構(gòu)整體布置要考慮整個體系與相關組成部分的穩(wěn)定性,確保建筑工程能夠?qū)崿F(xiàn)綜合治理,在鋼結(jié)構(gòu)設計時要均勻布置,彈性設計也是很關鍵的,其保證鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

        3.2設計結(jié)構(gòu)的細部構(gòu)造要與構(gòu)建穩(wěn)定計算相互配合

        鋼結(jié)構(gòu)設計的細步構(gòu)造要與構(gòu)件穩(wěn)定計算相互配合,使結(jié)構(gòu)布置符合建筑工程需要,因此對設計師的要求非常嚴格,特別是要求傳遞彎矩的節(jié)點連接和不要求傳遞彎矩節(jié)點連接,這兩方面在設計過程中完全是相反的,在出現(xiàn)不均衡的情況向要及時進行糾正。

        四、建筑鋼結(jié)構(gòu)設計中應注意的問題

        4.1在設計中結(jié)構(gòu)布置應該符合規(guī)則性要求

        鋼結(jié)構(gòu)在設計中結(jié)構(gòu)布置要符合規(guī)則性要求,首先是鋼結(jié)構(gòu)有低層和高層之分,低層不超過3層,一般適用于別墅和公寓建筑,超過9層屬于高層建筑,特別是在小高層對抗震要求非常嚴格,因此對低層和高層提出不同規(guī)范和要求。其次是結(jié)構(gòu)上的抗震性能和結(jié)構(gòu)的布置規(guī)則之間有著很大的關系,如果結(jié)構(gòu)布置不夠規(guī)范,發(fā)生地震時很容易損壞,并且對彈性設計需要做彈塑性層間位移動驗算,因此在設計中結(jié)構(gòu)布置盡量要符合規(guī)則和要求。

        4.2適當調(diào)整支撐剪力墻配置

        剪力墻比鋼支撐延期性低,在布置上規(guī)則要求對稱,這樣在發(fā)生地震時延性好的地方地震受到的力度相對小,在實際住宅中鋼結(jié)構(gòu)也存在一定問題,由于平面不規(guī)則,導致支撐剪力墻方向偏不對稱,因此要根據(jù)實際情況對支撐剪力墻配置及時注意調(diào)整,這種方式現(xiàn)在建筑鋼結(jié)構(gòu)中使用非常廣泛,做到合理配置適當調(diào)整。

        五、結(jié)束語

        通過上文對鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)勢以及建筑鋼結(jié)構(gòu)設計進行分析可知,鋼結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對比,無論是使用功能,還是在設計上以及施工等方面都具有相對優(yōu)勢,設計制造周期短,提高工作效率。工廠與設計一體化,這樣在生產(chǎn)中出現(xiàn)問題及時調(diào)整設計和修改起來特別方便,另外鋼結(jié)構(gòu)可以現(xiàn)場安裝,隨著計算機高科技的廣泛應用,通過網(wǎng)絡計算機和數(shù)控機床相結(jié)合,使設計人員在工作室進行設計和操控,由生產(chǎn)線完成產(chǎn)品,不僅提高效率精準度也高,真正實現(xiàn)保質(zhì)保量完成工期,進一步提高城市化標準建設水平。

        參考文獻

        [1]依力牙爾艾買提.鋼結(jié)構(gòu)在經(jīng)濟上的優(yōu)點[J].經(jīng)貿(mào)實踐,2016(21):128.

        [2]張正宇,趙紅瑞.建筑施工中鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點以及質(zhì)量控制措施[J].科技創(chuàng)新與應用,2014(14):226.

        [3]楊春芳.土木工程施工中鋼結(jié)構(gòu)技術的應用探討[J].綠色環(huán)保建材,2020(03):160-161.

        (成都東南鋼結(jié)構(gòu)有限公司?四川?成都?611430)

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