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摘要:随着我国经济在不断的增长,城市化的建设在不断的进行,建筑行业发展较为迅速,钢结构凭借强度高、自重轻、耐用性好等优点,在各类建筑领域中得到了广泛的应用。但就目前工业钢结构设计而言,仍存在一定的问题,限制了钢结构的进一步应用和发展。笔者从钢结构设计入手,深入分析设计过程中的常见问题成因,并相应提出问题解决措施,以供相关人员或单位参考。
关键词:工业;钢结构设计;常见问题;解决措施
引言
对于目前来讲,钢结构是一种相对新型的建筑材料,随着现代建筑行业的不断发展,对于建筑材料综合性能有了更高的要求,与传统的混凝土材料相比,钢结构在自重、强度、耐用性等方面具有明显优势,故而得到了广泛的应用。但就钢结构实际应用而言,在其设计阶段仍存在一定的问题。因此,从钢结构设计中中存在的问题入手,深入分析问题成因并提出解决措施,具有重要的现实意义。
1、钢结构特点
钢结构自身的优异性能决定了其在房建领域得以大力推广。①在受力相同的情况下,钢结构体积小、自重轻、运输便捷,不管是安装还是拆卸都十分简便,且材料可多次利用,符合当前节能环保的要求。②钢结构组织均匀,性质稳定,在空气中不易氧化,可靠性高。③钢结构材料具有良好的塑性与韧性,可承受变形空间大,具有相当程度的抗震性及抗冲击性。④钢结构构件精度高且生产周期短,易于批量生产。另外,工地组装速度快,吊装简便易行。⑤钢结构耐热程度高,耐火性能及耐腐蚀性能均较差。
2、钢结构设计常见问题及成因分析
2.1整体设计质量较低
现代建筑尤其是工业建筑普遍具有规模大、功能复杂等特点,钢结构设计工作不仅要求高且任务量较为繁重,设计难度较大。另一方面,设计人员作为设计工作的执行者和实践者,其自身专业素质直接影响着钢结构设计质量。但由于钢结构的发展时间较短,多数设计人员缺少钢结构设计的实践经验,并且多数设计人员并未深入到施工现场观察钢结构施工的实际操作,对于钢结构的理解不够深刻,仅从理论的角度进行设计,就容易影响设计方案质量。
2.2设计过于保守或超前
钢结构在我国建筑行业的发展时间较短,钢结构设计行业整体缺乏系统的实践经验,以及设计人员综合素质较低等问题是客观存在的。部分设计人员在实际工作过程中,会给自己过大的压力,导致设计过于谨慎保守,最终影响钢结构设计整体质量;也存在设计人员过于追求先进设计理念或先进技术,导致设计过于超前问题。上述问题均会对钢结构施工可行性及构建可靠性造成严重的不良影响。
2.3设计深度不足
钢结构作为建筑结构的重要组成部分,承载着重要的支撑职能,任意一个细节疏忽都可能演变为严重的施工质量问题。但就目前的钢结构设计而言,程序化、公式化问题较为严重,设计人员普遍侧重于设计理论和设计程序的标准化研究,相对忽略了钢结构节点的设计和校核工作,并且多数设计人员对于节点的形式、构造以及应力计算不求甚解,习惯统一设计为焊接形式,进而对钢结构设计质量造成不良影响。
2.4钢结构设计国外模仿问题严重
一,成本控制超标。钢结构设计应建立在建筑实际要求的基础上进行,以保障其有效性和合理性,盲目借鉴国外设计就容易导致成本超标问题,进而影响设计的交付使用;二,设计质量问题。钢结构设计需全面考虑地质情况、抗震设计等因素,受地理位置的差异影响,搬照外国设计方案完成的钢结构设计,应用于国内建筑,就可能导致严重的质量问题。
3、钢结构设计常见问题解决措施分析
3.1加强设计监督管理
基于钢结构设计的特殊性,相关单位应对承包商及相关设计单位的行业资质进行全方位的审查,具体包括钢结构的质量、钢结构构建制作能力和安装能力等。承包单位应具备相应的设计资质和安装资质,可以在相关规定的基础上,满足具体的建筑施工要求。另一方面,应加强设计转包管理,规范转包行为,以提高钢结构设计质量。
3.2深化钢结构设计
虽然钢结构具有诸多优点,但其也存在一定的缺陷,包括防火性能差、防腐蚀性能差等。因此,在钢结构设计过程中,设计人员应进行更加全面、细致的思考,以减少钢结构设计问题,提高设计质量。
3.2.1防火设计
钢结构的防火性能较差,在高温环境下其抗拉强度、塑性、以及强度等基本性质会发生较大的变化,如温度高于250℃,钢结构就会发生徐变,而温度高于500摄氏度,钢结构的强度就会出现大幅度的降低。因此,鋼结构不能用于防火通道以及防火墙的设计。
3.2.2防腐设计
受材料本身特性影响,钢结构不易长时间暴露于空气中,以防止出现腐蚀影响钢结构使用性能。现阶段,使用防腐涂料是主要且普遍的钢结构防腐处理方法,其优点在于附着力较好、电阻较大、致密度高,可有效隔绝钢结构表面与水分子、和氧气的接触,防腐效果较为优良。
3.2.3抗震设计
设计人员需结合建筑实际建筑要求和使用要求,科学确定钢结构节点的连接方式,确保柱与屋架、屋架与屋面板的连接稳固,同时合理设计钢结构位置,以科学提高钢结构抗震性能。
3.3以实际为基础进行设计
以实际为基础进行钢结构设计,是确保钢结构设计科学、合理、有效的基础。由于我国钢结构设计发展时间较短、实践经验较为匮乏,可选择国外的设计方案进行参考,但在实际设计应用过程中,需考虑国内的建筑实情,对设计进行调整,以全面提高钢结构设计的可行性、实用性、经济性和安全性。
4、结语
综上所述,钢结构设计人员在实际设计阶段,需立足于实际,综合考虑建筑施工和使用实际需求,同时考虑到钢结构的优缺点,科学确定设计方案,满足相关规定要求的基础上,做到经济、合理、稳定、牢靠,以促进钢结构的进一步应用发展。
参考文献:
[1]许云霞.钢结构设计施工常见问题的分析[J].门窗,2015(08).
[2]杨苏,郭晨,杨星等.浅谈钢结构工业厂房施工技术及质量控制要点[J].民营科技,2014(1):196.
[3]战春辉.关于钢结构工业厂房施工技术的论述[J].大科技,2016(20):311.
[4]陈亚兵.试析钢结构工业厂房施工技术[J].建筑工程技术与设计,2016(3):60-61.
关键词:工业;钢结构设计;常见问题;解决措施
引言
对于目前来讲,钢结构是一种相对新型的建筑材料,随着现代建筑行业的不断发展,对于建筑材料综合性能有了更高的要求,与传统的混凝土材料相比,钢结构在自重、强度、耐用性等方面具有明显优势,故而得到了广泛的应用。但就钢结构实际应用而言,在其设计阶段仍存在一定的问题。因此,从钢结构设计中中存在的问题入手,深入分析问题成因并提出解决措施,具有重要的现实意义。
1、钢结构特点
钢结构自身的优异性能决定了其在房建领域得以大力推广。①在受力相同的情况下,钢结构体积小、自重轻、运输便捷,不管是安装还是拆卸都十分简便,且材料可多次利用,符合当前节能环保的要求。②钢结构组织均匀,性质稳定,在空气中不易氧化,可靠性高。③钢结构材料具有良好的塑性与韧性,可承受变形空间大,具有相当程度的抗震性及抗冲击性。④钢结构构件精度高且生产周期短,易于批量生产。另外,工地组装速度快,吊装简便易行。⑤钢结构耐热程度高,耐火性能及耐腐蚀性能均较差。
2、钢结构设计常见问题及成因分析
2.1整体设计质量较低
现代建筑尤其是工业建筑普遍具有规模大、功能复杂等特点,钢结构设计工作不仅要求高且任务量较为繁重,设计难度较大。另一方面,设计人员作为设计工作的执行者和实践者,其自身专业素质直接影响着钢结构设计质量。但由于钢结构的发展时间较短,多数设计人员缺少钢结构设计的实践经验,并且多数设计人员并未深入到施工现场观察钢结构施工的实际操作,对于钢结构的理解不够深刻,仅从理论的角度进行设计,就容易影响设计方案质量。
2.2设计过于保守或超前
钢结构在我国建筑行业的发展时间较短,钢结构设计行业整体缺乏系统的实践经验,以及设计人员综合素质较低等问题是客观存在的。部分设计人员在实际工作过程中,会给自己过大的压力,导致设计过于谨慎保守,最终影响钢结构设计整体质量;也存在设计人员过于追求先进设计理念或先进技术,导致设计过于超前问题。上述问题均会对钢结构施工可行性及构建可靠性造成严重的不良影响。
2.3设计深度不足
钢结构作为建筑结构的重要组成部分,承载着重要的支撑职能,任意一个细节疏忽都可能演变为严重的施工质量问题。但就目前的钢结构设计而言,程序化、公式化问题较为严重,设计人员普遍侧重于设计理论和设计程序的标准化研究,相对忽略了钢结构节点的设计和校核工作,并且多数设计人员对于节点的形式、构造以及应力计算不求甚解,习惯统一设计为焊接形式,进而对钢结构设计质量造成不良影响。
2.4钢结构设计国外模仿问题严重
一,成本控制超标。钢结构设计应建立在建筑实际要求的基础上进行,以保障其有效性和合理性,盲目借鉴国外设计就容易导致成本超标问题,进而影响设计的交付使用;二,设计质量问题。钢结构设计需全面考虑地质情况、抗震设计等因素,受地理位置的差异影响,搬照外国设计方案完成的钢结构设计,应用于国内建筑,就可能导致严重的质量问题。
3、钢结构设计常见问题解决措施分析
3.1加强设计监督管理
基于钢结构设计的特殊性,相关单位应对承包商及相关设计单位的行业资质进行全方位的审查,具体包括钢结构的质量、钢结构构建制作能力和安装能力等。承包单位应具备相应的设计资质和安装资质,可以在相关规定的基础上,满足具体的建筑施工要求。另一方面,应加强设计转包管理,规范转包行为,以提高钢结构设计质量。
3.2深化钢结构设计
虽然钢结构具有诸多优点,但其也存在一定的缺陷,包括防火性能差、防腐蚀性能差等。因此,在钢结构设计过程中,设计人员应进行更加全面、细致的思考,以减少钢结构设计问题,提高设计质量。
3.2.1防火设计
钢结构的防火性能较差,在高温环境下其抗拉强度、塑性、以及强度等基本性质会发生较大的变化,如温度高于250℃,钢结构就会发生徐变,而温度高于500摄氏度,钢结构的强度就会出现大幅度的降低。因此,鋼结构不能用于防火通道以及防火墙的设计。
3.2.2防腐设计
受材料本身特性影响,钢结构不易长时间暴露于空气中,以防止出现腐蚀影响钢结构使用性能。现阶段,使用防腐涂料是主要且普遍的钢结构防腐处理方法,其优点在于附着力较好、电阻较大、致密度高,可有效隔绝钢结构表面与水分子、和氧气的接触,防腐效果较为优良。
3.2.3抗震设计
设计人员需结合建筑实际建筑要求和使用要求,科学确定钢结构节点的连接方式,确保柱与屋架、屋架与屋面板的连接稳固,同时合理设计钢结构位置,以科学提高钢结构抗震性能。
3.3以实际为基础进行设计
以实际为基础进行钢结构设计,是确保钢结构设计科学、合理、有效的基础。由于我国钢结构设计发展时间较短、实践经验较为匮乏,可选择国外的设计方案进行参考,但在实际设计应用过程中,需考虑国内的建筑实情,对设计进行调整,以全面提高钢结构设计的可行性、实用性、经济性和安全性。
4、结语
综上所述,钢结构设计人员在实际设计阶段,需立足于实际,综合考虑建筑施工和使用实际需求,同时考虑到钢结构的优缺点,科学确定设计方案,满足相关规定要求的基础上,做到经济、合理、稳定、牢靠,以促进钢结构的进一步应用发展。
参考文献:
[1]许云霞.钢结构设计施工常见问题的分析[J].门窗,2015(08).
[2]杨苏,郭晨,杨星等.浅谈钢结构工业厂房施工技术及质量控制要点[J].民营科技,2014(1):196.
[3]战春辉.关于钢结构工业厂房施工技术的论述[J].大科技,2016(20):311.
[4]陈亚兵.试析钢结构工业厂房施工技术[J].建筑工程技术与设计,2016(3):60-61.