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建筑鋼結構工程設計及其注意事項

作者:賈樹軍 來源:中國知網 時間:2017-02-12 09:37:38 瀏覽次數:

摘要:近年來,鋼結構在建筑工程中的應用越來越廣泛,并且取得了非常不錯的應用效果。不過在實際的應用過程中,也有因為鋼結構工程的設計工作做得不到位,導致鋼結構建筑出來穩定性不足的問題,這嚴重影響到了使用者的生命財產安全。為了確保建筑鋼結構工程的建設具有更高的質量,需要在進行鋼結構工程設計的時候,嚴格地按照相應的規范和標準進行設計,并做好相應的設計要點工作,從而為使用者提供更加安全、可靠的鋼結構建筑?;诖?,文章主要對建筑鋼結構工程設計及其注意事項進行了研究和分析,以期對相關人士能夠有所幫助。

  現階段雖然我國對建筑鋼結構的應用越來越廣,但由于我國在建筑鋼結構工程設計方面的起步比較晚,使得了我國的鋼結構工程設計水平要遠遠落后于國外的發達國家。因此需要相關的設計人員一步一個腳印,不斷學習和總結相應的設計經驗,以確保我國建筑鋼結構工程的設計具有更高的水平,進而促進我國建筑鋼結構工程的進一步發展。


建筑鋼結構工程

 

1.建筑鋼結構設計

1. 1鋼結構的詳圖設計

    由于建筑鋼結構的施工主要是根據鋼結構的詳圖設計來進行的,因此為保證建筑鋼結構工程的質量,首先就需要做好鋼結構的詳圖設計工作。為了保證詳圖設計的質量,需要設計人員充分了解和掌握鋼結構的組成、所采用的焊接技術,并且對于資深的設計人員進行溝通,從而確保將鋼結構的詳圖設計工作做得更好。

 

1.2建筑鋼結構工程的穩定性設計

做好鋼結構的詳圖設計之后,還需要保證建筑鋼結構工程設計的穩定性。而要想實現這一設計目標,需要保證鋼結構整體的設計質量,只有鋼結構整體具有足夠的剛度和強度,才能保證建筑鋼結構工程具有更高的穩定性。因此,在實際的設計過程中,需要對建筑鋼結構工程的整體剛度以及穩定性方面的系數進行準確地計算,目前在實際的計算過程中常采用的方法主要有折減系數法和臨界壓力求解法這兩種方法。在得出鋼結構的剛度和強度系數之后,將其應用到建筑工程中的時候需要努力尋找最佳的平衡狀體,從而能夠使得建筑鋼結構工程整體具有更好的穩定性。

 

1.3鋼結構設計中不同軟件對比

    建筑鋼結構設計領域較為推崇的代表軟件有上海同濟大學土木工程學院開發的空間鋼結構桿系系統3D3S軟件及中國建筑科學研究院開發的鋼結構設計軟件STS.國外軟件較為著名的是美國BENTLEY公司的鋼結構設計軟件STAAD/CHINASSDD.其中SSDD可按中國現行規范進行設計。3D3SSTS軟件作為結構力學精確計算程序,建模時沒有較多的條件限制,能真實反映實際結構力學模型。而STAAD/CHINASSDD軟件除進行結構分析外,還能對結構分析進行優化設計,做到工程智能化設計。STAAD可選擇國內外不同規范對結構設計,可進行涉外工程設計,應用范圍廣。幾款軟件各有特點。3D3S優點與AUTOCAD完全接口,許多命令與AUTOCAD類似,簡單明確易于掌握。同時后處理功能比較完善,可生成一系列施工圖、節點圖、材料表等。STS優點為操作簡單、界面友好,是PKPM系列軟件的一個模塊。對如門式鋼架、多高層鋼框架、排架及支架結構等常用結構建模方便,常用結構后處理功能強大。節點設計后進行梁、柱節點并歸,并繪制梁、柱及節點大樣圖。STAAD特點為國際國內知名度高,擁有20萬用戶。分析功能強大,可采用線性、非線性、動力分析等多種方法。軟件精確度高,通用性、適應性強,是中國輕鋼設計領域的優秀軟件。設計師在使用軟件時要了解程序中的理論和假定,同時應具有知識、經驗、洞察力這樣的才能。不能完全依賴軟件,要在保證結構安全的同時,能采用更為合理的結構方案。


2.鋼結構設計中存在的問題

鋼結構設計運用中,主要存在的問題如下:

①對于建筑鋼結構工程設計過程中所使用到的鋼材,有一部分由于生產工藝的問題導致鋼材的質量達不到相應的施工標準;

②在對鋼結構進行設計的時候,一些設計人員往往忽視鋼結構與建筑工程的整體性要求,經常使得鋼結構的設計獨立于整體建筑之外,這樣導致了鋼結構設計完工之后,出現與建筑物之間的銜接度不夠的情況,這樣勢必導致建筑鋼結構工程的建設質量大打折扣;

③一些設計師盲目搬規范、套程序,只給出構件布置圖。將應該設計的“節點構造”、“支座詳圖”等都交給加工企業。廠家若做出的圖紙不符合原設計要求,存在質量隱患。

 

3.建筑鋼結構工程設計的注意事項

3. 1保證鋼材選擇的質量

建筑鋼結構工程設計過程中的選材非常重要,主要是因為鋼材的質量好壞直接決定著整個建筑鋼結構工程的建設成敗。然而由于我國建筑行業的飛速發展,使得我國的建材行業也跟著不斷的發展壯大,目前市場上充斥著各種不同種類的鋼材,要從眾多種類的鋼材中選出最為合適的一種確實難度較大。由于鋼材生產方面的問題,一些鋼材的強度、硬度、形變等特性很難滿足相應的施工要求,如果相應的采購人員不夠專業,會導致一些不合適的鋼材進場,以至于建筑鋼結構的功能很難充分發揮出來。因此在實際的設計過程中,需要由資深的人員進行鋼材的選購,以保證鋼材選擇的質量。

 

3. 2判斷建筑鋼結構的適用性

隨著建筑的建設規模不斷擴大,現階段的鋼結構被越來越多的使用與高層建筑的建設過程中。因此相應的設計人員需要對鋼結構是否具有足夠的強度、足夠的硬度、是否能承受較大的振動幅度以及拆卸方便的性能進行考慮,以保證鋼結構的適用性。

 

3. 3加強受力體系以及細部節點的設計

在對鋼結構進行設計時,為避免最終出現的節點與結構分析模型中不完全一致的情況,需注重對鋼材強度、截面尺寸等方面的考慮,并保證構件節點之間的連接穩固性。另外對于細部節點的設計,也需按照相應的規范和標準進行。

 

4.結束語

    在對建筑工程進行建設中,運用鋼結構工程進行設計,不僅能夠使得建筑工程具有更大的跨度空間,同時還存在著安裝便利、造價成本較低等優勢,因此使得其在建筑工程方面的應用越來越廣。隨著我國城市化進程的進一步發展,高層建筑的數量將會急劇增多,這就對鋼結構工程的設計提出了更高的要求。作為相關的設計人員,需要掌握鋼結構工程設計工作中的要點,從而保證我國的建筑鋼結構工程設計工作能夠做得更好,最終促進我國建筑行業更好的發展。

 

參考文獻:

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f2」鄭廷銀.鋼結構設計方法的研完進展與展望[J].南京工業大學學報(自然科學版). 2013, (5) .

[3]馮劍.鋼結構工程施工質量管理方法及體系的建立〔D].南昌大學,2007.

 

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