建筑工程钢结构设计剖析

2016-04-10张慧东

四川水泥 2016年8期

关键词：钢材钢结构工程施工

张慧东

（晋城市科兴工程造价咨询有限公司山西晋城 048000）

建筑工程钢结构设计剖析

张慧东

（晋城市科兴工程造价咨询有限公司山西晋城 048000）

随着改革开放的不断深入与我国城市化进程的加快,建筑行业在材料使用与施工技术上进行了一系列的改进。特别是建筑钢结构设计的应用,不仅改变了传统房屋建造的时间长与耗时耗力,而且在节省材料的同时也保护了环境。然而,由于我国在建筑钢结构设计上的发展时间不长、投入的力度不够, 导致建筑钢结构在质量与施工中存在一定的问题。本文通过阐迷建筑钢结构设计概况现状,进而分析了当前我国建筑钢结构设计中常见的问题,提出了相应的改善建筑钢结构设计的措施。以期减少建筑事故的发生,更好地促进建筑行业的安全、健康的生产。

建筑钢结构；结构设计常见问题；改善措施

一、建筑工程钢结构设计

建筑钢结构是一种以钢板和热轧型钢材为主体的建筑结构。相较于传统的混凝土结构,其具有强度、韧性和使用便捷等方面的优势。目前,钢结构设计已经被广泛应用到工厂、桥梁以及其他基础设施建设中,并满足了建筑行业的节能性和环保性需求。短钢结构所用的材料单纯而且是成材，加工比较简便，并能使用机械操作，因此，大量的钢结构一般在专业化的金属结构厂做成构件，精确度较高。

钢结构设计是为了满足当今社会背景下,建筑工程对安全性和稳定性的诉求,其确保了建筑工程施工过程的顺利进行和后期各项工作的良性运转。建筑行业是我国经济发展过程中的重要组成部分,将钢结构应用到建筑工程的设计和施工中,要结合建筑工程的具体情况对总耗钢梁、施工工艺和工期等进行评估, 以实现经济效益和社会效益的最大化。

二、建筑钢结构设计的现状

近年来,建筑企业相关负责人逐渐认识到了将钢结构设计应用到建筑工程施工中的重要性。设计人员立足于本国研究的基础上,积极对外国先进经验进行借鉴和总结,在很大程度上提升了我国建筑钢结构的设计水平,使其在建筑工程中的应用也更加普遍。并且其应用范围也逐渐拓宽。但是,基础设施的不完善使其在应用过程中仍然存在诸多问题。比如,建筑钢结构的具有较低的耐火性,不能够满足建筑工程的防火需求,使建筑工程的安全性得不到保障。

三、建筑钢结构设计中常见的问题

1. 钢材选用不合理

工程负责人要结合建筑工程具体情况,对钢材进行选择。同时,在钢结构设计过程中,要对钢结构适用材料等级进行标注,确保其应用的合理性。但是,部分采购人员并不能够结合建筑工程具体情况对钢材进行选择,导致钢材与建筑工程的实际需求不匹配,造成建筑工程施工中各种问题的出现。设计师也没有结合建筑工程施工中钢材的应用情况,对其进行标注,导致应用过程中的不合理。

2. 焊缝的设计不合理

钢结构一般以焊接的方式被应用到建筑工程施工中。焊接质量直接影响了钢结构的安全性和稳定性。在实际的焊接过程中,施工人员并没有对结构的受力性和钢材的焊接性能进行考虑,导致焊接方式和焊接等级的不合理。工程负责人不重视对钢板板材的对接焊缝疲劳强度进行检验,使焊缝质量与实际建筑工程需求不匹配。施工人员要结合建筑结构的受力性能和钢材的焊接性能,对焊缝质量等级进行控制,以提升整体设计质量。

3. 稳定性设计不合理

稳定性是现代建筑工程设计和施工的基本诉求。设计人员工作经验不足,导致其不注重对构件结构稳定性进行控制,进而使钢结构设计过程中出现失稳现象,影响建筑工程整体性能。近年来,越来越多的新型建筑材料被应用到钢结构设计中,加大了建筑钢结构设计难度,导致设计人员难以对钢结构设计过程中的稳定性进行控制,从而引发建筑结构设计和建筑工程后期各种问题的出现。

4. 节点的设计不合理

节点设计是钢结构设计过程中的重要要素。设计人员要结合具体的钢结构情况,对节点形式进行充分考虑,进而对其整体结构进行分析。钢结构设计过程中普遍存在结构分析模型与设计节点不匹配的现象。设计人员要应用铰链和刚接形式进行节点设计,以提升其整体质量。

5. 腐蚀是钢结构长期使用的一种常见问题

钢结构自身并没有非常好的抗腐蚀性, 特别是在潮湿的环境当中, 如果其处在有侵蚀性的环境里面, 钢材就会在很短的一段时间之内就发生生锈的情况, 这样就使得构件和结构的承载力都发生了非常大的转变, 相关的研究和统计表明,钢屋架倒塌事故占所有事钢结构自身并没有非常好的抗腐蚀性, 特别是在潮湿的环境当中, 如果其处在有侵蚀性的环境里面, 钢材就会在很短的一段时间之内就发生生锈的情况, 这样就使得构件和结构的承载力都发生了非常大的转变, 相关的研究和统计表明, 钢屋架倒塌事故占所有。

四、提高建筑钢结构设计的主要措施

1. 加强设计中的监督机制钢结构设计比较复杂，工作中，相关部门要做好相关审查工作,确保按照正确的设计流程进行钢结构设计。同时,也要对建筑工程结构的安装能力和结构构件制作能力等进行审查,确保建筑工程施工的合理性。钢结构设计流程和安装资质符合建筑工程施工标准后, 进行钢结构设计和施工。

2. 提高钢结构的设计深度

钢结构设计在复杂建筑结构设计中应用比较普遍。工程负责人在钢结构设计之前,要对其设计过程中涉及到的相关资料进行审核,确保相关设计资料与钢结构的具体设计和施工情况相符合,以提高钢结构设计质量和建筑工程的整体施工质量。工程负责人也要对建筑结构设计方案进行严格审核,并送交相关审查部门进行审批,审批通过后,进行建筑工程施工,以确保在规定期限内完成建筑工程的施工任务,促进建筑工程施工工作顺利进行。

3. 加强钢结构设计方案布置

建筑钢结构设计涵盖的范围比较广,设计人员要结合具体工程施工情况,对钢结构的结构形式和设计类型进行选择,以确保钢结构整体设计和施工的合理性。设计人员在钢结构设计过程中,要对建筑工程的周边环境进行调查和分析,结合建筑工程的具体施工条件和要求, 选择科学合理的设计方案,以提升建筑工程整体设计质量。同时,设计人员也要结合具体工程概况,进行施工图纸设计,并确保施工图纸与具体的建筑工程情况相符合。

4. 提高设计人员的专业素养

设计人员的专业素养和技能水平直接影响了建筑钢结构的整体设计质量。设计单位要开展定期和不定期的培训工作,对设计人员进行培训和考核,不断提升设计人员的技术水平和职业素养,进而提升其整体设计质量,避免设计图纸粗糙、不合理影响建筑钢结构的整体性能。同时,设计单位要重视对设计人员进行日常考核,依据其设计能力和专业范围,对建筑钢结构设计任务进行划分,以最大程度提升建筑钢结构设计的合理性。

5. 由于钢结构有的需要常年暴漏在大气环境当中, 进而就很容易受到空气腐蚀作用, 当钢结构建筑中的一些腐蚀性物质或者是钢结构长时间处在比较潮湿的环境中, 钢结构出现腐蚀的状况就会更加的明显。钢结构腐蚀不但会造成钢结构整体截面的缩减, 同时还会出现钢结构表层产生大量的绣坑, 造成钢结构的破坏。为了有效防止刚体结构出现腐蚀的状况, 最长用的方式就是在刚体表面涂防腐蚀剂作为防腐层, 这种防腐层具有良好的致密性、疏水性以及电阻较大和附着力较强的有点, 可以有效的隔绝大气中的水蒸气、氯离子等腐蚀作用, 从而起到了保护钢结构的作用。