基于建筑结构设计中钢结构设计的重要性分析.docx

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基于建筑结构设计中钢结构设计的重要性分析

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摘要：钢结构在建筑工程之中极为常见,也使之在建筑结构设计之中占据了重要位置,但从近年来安全事故的发生方面来看,其中因钢结构失稳问题造成的较多,对建筑行业发展及人民群众的生命财产安全危害较大,因此应在建筑结构设计工作的开展之中,明确钢结构设计的重要性,并积极对之展开强化设计。

关键词：建筑结构设计；钢结构设计；重要性分析

1建筑结构设计中钢结构设计的重要性

在整个工程中,钢结构设计能够直接的影响工程整体质量,在进行钢结构设计的时候,作为专业的设计师需要做的就是能够熟练掌握相关几何的应用以及要素,同时还要注重在此设计过程里,掌握相应的技术。钢结构设计相对来说具有一定的难度,设计师在进行设计的时候一定要严格的遵从相关图纸的要求,同时将相应的设计图作为参考,而且还要有效的结合施工实际情况,对其进行相应的构思,在最大的限度上有效的提升整体钢结构的质量,保证建筑结构设计中钢结构的总体性能。进行钢结构设计的整个过程里,具有较强的关联性,作为设计人员需要对钢结构的各个因素进行准确的了解,并且高度重视每个环节中有关构件设计的质量,避免因为设计不合格导致不良后果的发生,给建筑工程造成一定的危险性,影响整个工程的进展。

2建筑结构设计中钢结构的特点

2.1回收性强,可循环使用

钢材料相对于混凝土、砖石材料具有更强的回收性。首先,建材行业对环境污染很强,与之相比,金属材料极易获得,通过融化分解和重新融合就可以进行循环利用。其次,钢材料的边角材料可以循环利用,其强度大、效能高,具有非常高的回收价值。

2.2结构稳固,性能优良

相比于传统的混凝土结构和砖石结构,钢结构由于其材料性能更为优良。①其生产时间少,制作工艺更为简单；②其单位重量较低,对机器的负荷小,在建筑中的资金投入量也相对较少；③其结构稳定,柔韧性高,很少发生断裂现象,可以有效抵御地震等地质灾害。

2.3成本较低,操作简单

钢结构材料在搭建过程中操作十分简单,且安装方便,由此就降低了很多不必要的人力成本。此外,钢结构所消耗的原材料也相对其他结构而言较少,降低了资金成本。一般而言,可使用其建造建筑结构。

3钢结构施工难点分析

3.1稳定性存在问题

钢结构的稳定性对于建筑工程而言是非常重要的,稳定性一旦出现问题,就会给工程自身的安全带来一定的隐患,根据大量的调查数据得出,建筑钢结构失稳包括局部失稳和由于局部失稳所产生的间接整体失稳两种情况。当建筑钢结构受弯部位的尺寸大小超出其所能承受的范围时建筑钢结构就会出现失稳问题。在建筑项目钢结构施工当中导致建筑钢结构出现失稳问题的一个重要的因素的就是设计人员在对建筑钢结构进行设计时没有对钢结构在建筑当中的支撑作用给予充分的重视,因此一旦钢结构的吊装位置出现了异常那么网架、桁架等的杆件受力就会发生非常严重的变化,进而导致失稳问题的发生。

3.2防火方面存在问题

对于钢结构而言,其抗腐蚀性以及耐高温的性能都相对比较差,特别是当温度达到430℃~540℃左右的时候,其就会出现问题,甚至造成钢材的相应承受力出现下降以及消失的情况。从而就会对钢材的防火造成一定的影响。一旦其耐火性能达到了极值,就会造成火灾,对于工程建筑而言,会产生很大的安全隐患,甚至造成火灾事故。

4在建筑结构设计中开展钢结构设计的有效策略

4.1提高钢结构的稳定性

在进行钢结构设计时,设计师需要充分考虑其在建筑中的稳定性。第一,设计师应该考虑整个体系以及组成部分对稳定性的要求,主要思考杆件的设计,杆件在钢结构的实际施工过程中,容易出现离心的问题。第二,框架结构的稳定计算。设计师需要通过框架整体稳定分析,结合柱计算长度系数对框架的稳定性进行计算。设计师应结合工程的实际情况制定图纸,在钢结构施工中容易出现附有摇摆拄的框架和横梁受有较大压力的问题,需要设计师加以研究。以港珠澳大桥为例,港珠澳大桥在建设中,相继攻克了海底深埋沉管隧道、海中人工岛快速成岛、海上装配化桥梁、海洋混凝土结构耐久、跨海集群工程技术标准等世界级难题。工程用钢量达到42.5万吨,约为60座埃菲尔铁塔,是在全球范围内首次大规模使用钢箱梁的工程。中铁山桥承建的港珠澳大桥最大标段钢箱梁制造CB01标,钢结构总重约18万吨,可抗16级台风、具备抵御8级地震的能力。另外还有无热桥轻钢结构体系,建筑本身是不节能的,本技术用巧妙的特种连接件解决了建筑的冷热桥问题。

4.2加强防火设计

建筑钢材强度高、自重轻,但是耐火性较差,虽然钢材本身并非易燃物品,但是具有导热的性能,所以设计师需要注意加强钢结构的防火性能,主要有以下几种方法：第一,截流法。通过截断或阻滞热量传输,达到降温的目的,一般运用在钢材表面设置一层保护材料的办