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閱讀 3475 次 建筑鋼結構工程設計常見方法和設計中出現問題及注意事項

摘要:在當前的建筑鋼結構工程項目中,鋼結構設計仍然存在諸多問題有待解決,若想確保鋼結構設計能夠得到有效落實,建筑部門則應該高度重視鋼結構設計的合理性。例如,高度重視鋼結構設計的細節問題,防火性能,充分考慮到結構設計參數等因素,從各個層面上確保鋼結構設計的質量,保證鋼結構的安全性與穩定性,進而提升建筑工程的整體質量。...

建筑鋼結構工程設計常見方法和設計中出現問題及注意事項

一、概述建筑鋼結構工程設計的幾種方法

1、關于容許應力法。容許應力法是鋼結構設計定值法中的一種,主要以結構計算應力小于結構構建設計規定容許應力為原則。結構構件計算應力應該以標準荷載為依據,按照一階彈性理論進行計算,同時以去材料大于1的安全系數極限應力來確定。容許應力存在的缺點有:其一,無法全面考量結構幾何的非線性影響;其二,因容許應力以單一安全系數為基礎,無法合理反映出荷載變異與抗力獨立性。

2、關于極限狀態法。極限狀態法作為建筑鋼結構設計中最為普遍應用的一種方法,主要以鋼結構極限承載狀態為基礎展開分析,在掌握鋼結構荷載基本要求的情況下,采取針對性的策略與方法進行應對,確保鋼結構設計的穩定性。在過去的鋼結構設計處理過程中,設計人員往往過于重視安全系數,導致設計結果雖然經過多次確定,但是仍然不可避免的出現安全事故,嚴重影響建筑鋼結構的穩定性。故此,對于極限狀態法的合理應用,可以極大的提升建筑鋼結構的適應性,確保鋼結構安全性能,進而提升鋼結構的規避控制能力,使其能夠承受住內部承載能力極限狀態,確保鋼結構的整體安全。

3、關于半概率法。工程技術不斷創新,定值法逐漸朝向概率設計法發展。在應用概率設計法時,應該充分考慮到材料強度因素與荷載強度的不確定性,然后采取概率發進行取值。但是,在取值過程中并未將結構可靠度與概率進行合理聯系,因此這一方法稱為半概率法,主要借助于容許應力法的設計形式,但是安全系數取決于多系數分析。

4、關于塑性設計法塑性設計法同樣是建筑鋼結構中較為常見的一種設計方法,主要是以鋼結構材料的構成單元為核心展開分析,以便于保證鋼結構的預設強度與塑性效果,預防鋼結構在后期使用過程中出現缺損或者斷裂的材料問題。在采用塑性設計法時,應該全面掌握鋼結構工程內部作用力,對鋼結構的分配效果進行綜合考量,以便于確定鋼結構的穩定效果,進而選擇最佳的處理方法進行協調處理,有效避免因內部作用力混亂產生的結構問題。

二、分析鋼結構設計過程中出現的問題

在開展鋼結構設計的過程中,主要存在以下幾點問題:其一,鋼結構設計中運用到的材料較多,一些材料由于自身的生產工藝較差致使質量不過關,無法滿足施工要求;其二,一些鋼結構設計人員無法把握鋼結構與建筑結構的整體要求,導致鋼結構設計處于獨立狀態,鋼結構設計與建筑物銜接困難,建筑鋼結構工程質量較差;其三,建筑鋼結構設計師照搬全抄,盲目追求經濟效益,過分搬運程序,構件布置圖同質化嚴重。

三、探究鋼結構設計中需要注意的幾點事項

1、加強鋼結構設計的適宜性。在設計建筑鋼結構的過程中,設計人員應該高度重視鋼結構的適宜性,確保設計好的鋼結構可以在施工現場進行科學布置,并保證鋼結構能夠滿足建筑物的實際需求。故此,鋼結構設計人員應該在設計前期親自到施工現場進行全面勘察,確保設計工作更加科學化、實用化。

2、科學選擇鋼結構材料。建筑鋼結構工程設計工作較為復雜,其中鋼結構材料是影響鋼結構工程重要的因素,因此設計人員應該全面掌握鋼結構材料種類,細化鋼材料的參數指標,明確鋼結構材料可以滿足該工程的各個項目要求與標準。對于鋼材料參數的考察,不單單要掌握鋼材料的寬度、長度以及厚度等數據指標,同時應該關注鋼結構材料的塑性性能、強度性能、韌性等,保證鋼結構功能的穩定性與安全性。

3、強化鋼結構的細部設計。在設計建筑鋼結構的過程中,細部設計主要是指為了保證鋼結構每個節點都能夠發揮作用,保證節點的可靠性,進而采取的連接模式,保證鋼結構整體的協調性。在細部設計過程中,應該有效避免鋼結構設計出現問題或者威脅,例如要綜合分析焊接處理方法與螺栓連接方法等,保證連接方法的可行性。

4、鋼結構設計要注重防火功能。當前,建筑火災事故頻頻發生,所以建筑鋼結構設計應該充分考慮到防火性能這一問題。在進行鋼結構設計的過程中,為了提升消防性能,避免消防隱患,設計人員應該不斷優化鋼結構的防火設計。現階段,鋼結構設計中華較為常見的方法設計主要是從鋼材料入手,如選擇防火性的鋼材料或者在鋼材料上涂抹防火涂料,設計人員需要提前在設計方案中便策劃出相應的策略。

5、加強鋼結構設計的抗震能力。我國很多地區屬于地震區,因此在建筑中可以嘗試采取鋼結構抗震材料,這對鋼結構抗震設計的要求較高。在對鋼結構的抗震設計過程中,設計人員應該結合建筑的設防強度、結構類型以及房屋高度等因素進行選擇抗震結構。例如對于鋼材料剛柔度的確定。設計人員應該按照建筑高度、建筑場地等內容選擇鋼材料的剛柔度,既滿足建筑的變形要求,又能夠確保建筑的受彎極限能力。

四、結束語

綜上所述,在當前的建筑鋼結構工程項目中,鋼結構設計仍然存在諸多問題有待解決,若想確保鋼結構設計能夠得到有效落實,建筑部門則應該高度重視鋼結構設計的合理性。例如,高度重視鋼結構設計的細節問題,防火性能,充分考慮到結構設計參數等因素,從各個層面上確保鋼結構設計的質量,保證鋼結構的安全性與穩定性,進而提升建筑工程的整體質量。

以上信息由CCRRN文徑網絡設計整理

原標題:建筑鋼結構工程設計注意事項探究

 

本文來源:土木工程網    文徑網絡數據中心:劉紅娟 尹維維 編輯   劉真 方俊 審核

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