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阅读 1269 次 建筑钢结构工程设计常见方法和设计中出现问题及注意事项

摘要:在当前的建筑钢结构工程项目中,钢结构设计仍然存在诸多问题有待解决,若想确保钢结构设计能够得到有效落实,建筑部门则应该高度重视钢结构设计的合理性。例如,高度重视钢结构设计的细节问题,防火性能,充分考虑到结构设计参数等因素,从各个层面上确保钢结构设计的质量,保证钢结构的安全性与稳定性,进而提升建筑工程的整体质量。...

建筑钢结构工程设计常见方法和设计中出现问题及注意事项

一、概述建筑钢结构工程设计的几种方法

1、关于容许应力法。容许应力法是钢结构设计定值法中的一种,主要以结构计算应力小于结构构建设计规定容许应力为原则。结构构件计算应力应该以标准荷载为依据,按照一阶弹性理论进行计算,同时以去材料大于1的安全系数极限应力来确定。容许应力存在的缺点有:其一,无法全面考量结构几何的非线性影响;其二,因容许应力以单一安全系数为基础,无法合理反映出荷载变异与抗力独立性。

2、关于极限状态法。极限状态法作为建筑钢结构设计中最为普遍应用的一种方法,主要以钢结构极限承载状态为基础展开分析,在掌握钢结构荷载基本要求的情况下,采取针对性的策略与方法进行应对,确保钢结构设计的稳定性。在过去的钢结构设计处理过程中,设计人员往往过于重视安全系数,导致设计结果虽然经过多次确定,但是仍然不可避免的出现安全事故,严重影响建筑钢结构的稳定性。故此,对于极限状态法的合理应用,可以极大的提升建筑钢结构的适应性,确保钢结构安全性能,进而提升钢结构的规避控制能力,使其能够承受住内部承载能力极限状态,确保钢结构的整体安全。

3、关于半概率法。工程技术不断创新,定值法逐渐朝向概率设计法发展。在应用概率设计法时,应该充分考虑到材料强度因素与荷载强度的不确定性,然后采取概率发进行取值。但是,在取值过程中并未将结构可靠度与概率进行合理联系,因此这一方法称为半概率法,主要借助于容许应力法的设计形式,但是安全系数取决于多系数分析。

4、关于塑性设计法塑性设计法同样是建筑钢结构中较为常见的一种设计方法,主要是以钢结构材料的构成单元为核心展开分析,以便于保证钢结构的预设强度与塑性效果,预防钢结构在后期使用过程中出现缺损或者断裂的材料问题。在采用塑性设计法时,应该全面掌握钢结构工程内部作用力,对钢结构的分配效果进行综合考量,以便于确定钢结构的稳定效果,进而选择最佳的处理方法进行协调处理,有效避免因内部作用力混乱产生的结构问题。

二、分析钢结构设计过程中出现的问题

在开展钢结构设计的过程中,主要存在以下几点问题:其一,钢结构设计中运用到的材料较多,一些材料由于自身的生产工艺较差致使质量不过关,无法满足施工要求;其二,一些钢结构设计人员无法把握钢结构与建筑结构的整体要求,导致钢结构设计处于独立状态,钢结构设计与建筑物衔接困难,建筑钢结构工程质量较差;其三,建筑钢结构设计师照搬全抄,盲目追求经济效益,过分搬运程序,构件布置图同质化严重。

三、探究钢结构设计中需要注意的几点事项

1、加强钢结构设计的适宜性。在设计建筑钢结构的过程中,设计人员应该高度重视钢结构的适宜性,确保设计好的钢结构可以在施工现场进行科学布置,并保证钢结构能够满足建筑物的实际需求。故此,钢结构设计人员应该在设计前期亲自到施工现场进行全面勘察,确保设计工作更加科学化、实用化。

2、科学选择钢结构材料。建筑钢结构工程设计工作较为复杂,其中钢结构材料是影响钢结构工程重要的因素,因此设计人员应该全面掌握钢结构材料种类,细化钢材料的参数指标,明确钢结构材料可以满足该工程的各个项目要求与标准。对于钢材料参数的考察,不单单要掌握钢材料的宽度、长度以及厚度等数据指标,同时应该关注钢结构材料的塑性性能、强度性能、韧性等,保证钢结构功能的稳定性与安全性。

3、强化钢结构的细部设计。在设计建筑钢结构的过程中,细部设计主要是指为了保证钢结构每个节点都能够发挥作用,保证节点的可靠性,进而采取的连接模式,保证钢结构整体的协调性。在细部设计过程中,应该有效避免钢结构设计出现问题或者威胁,例如要综合分析焊接处理方法与螺栓连接方法等,保证连接方法的可行性。

4、钢结构设计要注重防火功能。当前,建筑火灾事故频频发生,所以建筑钢结构设计应该充分考虑到防火性能这一问题。在进行钢结构设计的过程中,为了提升消防性能,避免消防隐患,设计人员应该不断优化钢结构的防火设计。现阶段,钢结构设计中华较为常见的方法设计主要是从钢材料入手,如选择防火性的钢材料或者在钢材料上涂抹防火涂料,设计人员需要提前在设计方案中便策划出相应的策略。

5、加强钢结构设计的抗震能力。我国很多地区属于地震区,因此在建筑中可以尝试采取钢结构抗震材料,这对钢结构抗震设计的要求较高。在对钢结构的抗震设计过程中,设计人员应该结合建筑的设防强度、结构类型以及房屋高度等因素进行选择抗震结构。例如对于钢材料刚柔度的确定。设计人员应该按照建筑高度、建筑场地等内容选择钢材料的刚柔度,既满足建筑的变形要求,又能够确保建筑的受弯极限能力。

四、结束语

综上所述,在当前的建筑钢结构工程项目中,钢结构设计仍然存在诸多问题有待解决,若想确保钢结构设计能够得到有效落实,建筑部门则应该高度重视钢结构设计的合理性。例如,高度重视钢结构设计的细节问题,防火性能,充分考虑到结构设计参数等因素,从各个层面上确保钢结构设计的质量,保证钢结构的安全性与稳定性,进而提升建筑工程的整体质量。

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原标题:建筑钢结构工程设计注意事项探究

 

本文来源:土木工程网    文径网络数据中心:刘红娟 尹维维 编辑   刘真 方俊 审核

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