论文部分内容阅读
摘要:随着经济的快速发展,钢结构在建筑业中如今很多企业采用,钢结构工程在我国将得到前所未有的发展,但大部分为了优化结构、节约资源、循环使用、才实施了新型建筑业中的钢结构。在钢结构厂房中也带来了很多缺陷与安全隐患。因此,如何开展对此类航结构工程的设计工作,成为我国钢结构设计行业面临的新问题。本论文从钢结构工程设计存在的问题及解决措施方面分析了钢结构设计方面的一些问题。
关键词:钢结构;工程;设计
中图分类号:TU391文献标识码: A
引言
在我国早期铁结构方面有卓越的成就,但由于2000多年的封建制度的束缚,科学不发达,所以,铁结构长期停留于铁制建筑物的水平。直到19世纪末,我国才开始采用现代化钢结构工程。新中国成立后,钢结构的应用有了很大的发展,不论在质量上或数量上都远远超过了过去。在制造、设计和安装等技术方面都达到了较高的水平,掌握了各种复杂的钢结构建筑物的设计和施工技术,而在钢结构工程的设计中,存在着很多问题,钢结构工程在全国各地已经建造了许多较大规模而且结构复杂的钢结构厂房、大跨度钢结构民用建筑及铁路桥梁等,钢结构具有性能好、自重轻、工厂化程度高、施工速度快、劳动强度小等优点,因此钢结构工程以其独特的优越性,在建筑行业被越来越广泛的应用和重视。但钢结构工程在我国起步比较晚,尤其是高层建筑钢结构工程与发达国家相比较,钢结构设计方面的设计和理论经验不足,存在一些问题。钢结构工程的设计方面的工作,成为我国钢结构设计行业面临的新问题,因此,解决钢结构工程设计存在的问题是至关重要的。
一、钢结构工程设计存在的问题
(一)设计方法方面
我国钢结构建筑的设计步骤主要是:依据弹性方法计算钢结构各构件间承受的内力;依据弹塑性方法验算钢结构构件的承载力极限。由于钢结构达到极限状态时,就会进入弹塑性变形阶段,会造成结构内力的重分布,按现在的方法设计,不能保证构件承载力可靠度的一致性。
(二)钢结构抗震设计方面
钢结构强度高、延性和韧性好、重量轻、综合抗震性能好,但也曾发生过在地震中倒塌的重大事故,目前我国没有高层钢结构弹塑性地震反应计算程序,缺乏空间弹塑性地震反应分析软件。我国是一个多地震国家,国际上没有这方面的研究,需要解决抗震设计原则、设计指标和设计方法。
(三)钢结构选型方面
由于钢结构自重较轻,可靠性较高,抗震性、抗冲击性好,制造的工业化程度较高,可以准确快速地装配,室内空间大,容易做成密封结构,易腐蚀,耐火性差等特点,使钢结构工程大量的应用,钢材的品种繁多,质量不一,在施工时不同部位使用的钢材不同,在考虑钢结构工程质量特点的同时,一定要选择,适合当地的钢结构
(四)钢结构抗火设计方面
当温度达到600摄氏度时,钢结构将丧失全部强度,钢结构在温度超过400摄氏度时,强度将降为原来强度的一半。高层钢结构中火源比较较多,很容易失火,因此,钢结构抗火方面的设计尤为重要。
二、钢结构工程设计存在问题的解决措施
(一)注重设计方法
钢结构工程设计是整个钢结构工程项目质量的重要环节,且其是一项专业性和技术性很强的工作,因为钢结构设计方案是项目施工的具体依据,关系着施工工艺和施工技术、项目造价、施工使用材料与机械、配套设备以及钢结构整体可靠性等,都决定着项目的使用价值与具体功能,也关系着人民群众的生命财产与生命安全,所以抓好钢结构设计质量控制,注重钢结构的设计方法,在当前这个社会发展阶段显得尤为重要。
(二)钢结构抗震设计
我国是一个多地震国家,在进行钢结构的抗震设计时,应从历次地震伤害中吸取经验和教训,除了在强度和刚度上提高结构的抗力外,还要从如何增大钢结构在往复荷载作用下的塑性变形能力和耗能能力,以及减小地震作用,方面全面考虑,做到既经济、又可靠,钢结构抗震设计在钢结构设计中是必不可少少的一个环节。
(三)钢结构选型
钢结构选型方面应根据钢结构不同的特点考虑结构选型。当钢结构建筑条件允许的情况下,在框架中布置支撑,有更好的经济性;屋面覆盖跨度较大的钢结构工程,应选择索膜或悬索等受拉为主的结构体系。高层钢结构设计中,常采用钢筋混凝土组合结构。例如,在轻型钢结构工业厂房中,当有移动荷载或较大悬挂荷载,就采用网架结构。雪压较大的地区,屋面曲线应有利于积雪的滑落。降雨量大的地区可以与雪压较大的地区一样考虑。
(四)钢结构抗火设计
钢结构在抗火设计中存在严重缺陷:没考虑由于温度变化和而影响钢结构强度;没有考虑高温状态下钢结构内力的重分布;没有考虑钢结构构件相互作用的影响;所在在钢结构抗火设计中,要对由于温度的变化使钢结构产生的变化进行分析,是其受力,强度,相互作用等都会受到影响,所以在钢结构设计中,一定要加强钢结构抗火方面的设计。
三、钢结构工程设计的意见
(一)对于现在的钢结构工程来说,不管是车间还是普通的住房,以及娱乐场所,大部分的建造都是钢结构工程,因为现在钢结构工程越来越深入人心,不仅是因为钢结构工程的结构简单,建造时间效率简短,资金少等优点,还有就是钢结构工程的坚固程度,可以承受住一般普通住房和车间不能承受的自然灾害,比如地震,台风等自然灾害,并且这种工程可以回收利用,可以说的上是非常绿色的工程了。但是钢结构工程所面臨的问题也是显而易见的,虽然很多人对钢结构工程的评价非常高,但是绝大多数人对钢结构工程还是非常的不了解,造成了钢结构工程的发展很缓慢,这也是钢结构工程以后发展的重点方向,把钢结构工程普及化,大众化已经刻不容缓。
(二)加强对钢结构设计图纸的审查,这是设计阶段质量控制的主要目的。首先应审查其图纸是否国家相关的规范,以及是否达到业主的要求,并对设计图纸做出合理的评审。保证工程质量,避免图纸的问题造成施工的返工,误工等现象。其次检查施工图纸的完整性,及各个单位相关人员的签字盖章,检查平面空间布置的一致性、各专业配合的合理性及选用规范的合理性等。设计说明检查,即检查设计说明中的引用材质,参数的要求、设计依据等是否合理等。图纸审查,主要是审查设计图纸是否满足现场施工条件,图纸中结构的关键受力工况,以及对建筑的造型、尺寸及结构的选材、节点大样等图纸自身质量的检查。
(三)钢结构层间变形限制问题,现在我国很多钢结构实际计算层间很难满足钢结构工程设计规范的要求,因此,目前钢结构设计标准的层间变形是不是合理,需要更进一步的确定与解决。另外,很多高层钢钢筋混凝土混合结构的层间变形也要解决。
结束语
随着我国经济的快速发展,钢结构在建筑业被越来越广泛的应用和重视,钢结构工程在我国将得到前所未有的发展。作为钢结构工程设计人员,面对钢结构建筑的大量出现,应与时代同步,加强学习有关钢结构工程的管理内容与专业知识,特别对钢结构工程设计方面的一些问题应进行认真细致的分析与学习,不出现丝毫纰漏,从而确保我国高层钢结构工程的安全性和经济性。
参考文献:
[1]陈炯.关于钢结构抗震设计中轴心受压支撑长细比问题的讨论[J].钢结构,2008,01:42-46.
[2]刘晓宁,张兰,朱祥顶.浅谈钢结构深化设计与工程成本节约控制[J].福建建筑,2010,09:27-29.
[3]赵虹.浅谈建筑钢结构设计中面临的问题及改进对策[J].中国建筑金属结构,2013,12:8-9.
关键词:钢结构;工程;设计
中图分类号:TU391文献标识码: A
引言
在我国早期铁结构方面有卓越的成就,但由于2000多年的封建制度的束缚,科学不发达,所以,铁结构长期停留于铁制建筑物的水平。直到19世纪末,我国才开始采用现代化钢结构工程。新中国成立后,钢结构的应用有了很大的发展,不论在质量上或数量上都远远超过了过去。在制造、设计和安装等技术方面都达到了较高的水平,掌握了各种复杂的钢结构建筑物的设计和施工技术,而在钢结构工程的设计中,存在着很多问题,钢结构工程在全国各地已经建造了许多较大规模而且结构复杂的钢结构厂房、大跨度钢结构民用建筑及铁路桥梁等,钢结构具有性能好、自重轻、工厂化程度高、施工速度快、劳动强度小等优点,因此钢结构工程以其独特的优越性,在建筑行业被越来越广泛的应用和重视。但钢结构工程在我国起步比较晚,尤其是高层建筑钢结构工程与发达国家相比较,钢结构设计方面的设计和理论经验不足,存在一些问题。钢结构工程的设计方面的工作,成为我国钢结构设计行业面临的新问题,因此,解决钢结构工程设计存在的问题是至关重要的。
一、钢结构工程设计存在的问题
(一)设计方法方面
我国钢结构建筑的设计步骤主要是:依据弹性方法计算钢结构各构件间承受的内力;依据弹塑性方法验算钢结构构件的承载力极限。由于钢结构达到极限状态时,就会进入弹塑性变形阶段,会造成结构内力的重分布,按现在的方法设计,不能保证构件承载力可靠度的一致性。
(二)钢结构抗震设计方面
钢结构强度高、延性和韧性好、重量轻、综合抗震性能好,但也曾发生过在地震中倒塌的重大事故,目前我国没有高层钢结构弹塑性地震反应计算程序,缺乏空间弹塑性地震反应分析软件。我国是一个多地震国家,国际上没有这方面的研究,需要解决抗震设计原则、设计指标和设计方法。
(三)钢结构选型方面
由于钢结构自重较轻,可靠性较高,抗震性、抗冲击性好,制造的工业化程度较高,可以准确快速地装配,室内空间大,容易做成密封结构,易腐蚀,耐火性差等特点,使钢结构工程大量的应用,钢材的品种繁多,质量不一,在施工时不同部位使用的钢材不同,在考虑钢结构工程质量特点的同时,一定要选择,适合当地的钢结构
(四)钢结构抗火设计方面
当温度达到600摄氏度时,钢结构将丧失全部强度,钢结构在温度超过400摄氏度时,强度将降为原来强度的一半。高层钢结构中火源比较较多,很容易失火,因此,钢结构抗火方面的设计尤为重要。
二、钢结构工程设计存在问题的解决措施
(一)注重设计方法
钢结构工程设计是整个钢结构工程项目质量的重要环节,且其是一项专业性和技术性很强的工作,因为钢结构设计方案是项目施工的具体依据,关系着施工工艺和施工技术、项目造价、施工使用材料与机械、配套设备以及钢结构整体可靠性等,都决定着项目的使用价值与具体功能,也关系着人民群众的生命财产与生命安全,所以抓好钢结构设计质量控制,注重钢结构的设计方法,在当前这个社会发展阶段显得尤为重要。
(二)钢结构抗震设计
我国是一个多地震国家,在进行钢结构的抗震设计时,应从历次地震伤害中吸取经验和教训,除了在强度和刚度上提高结构的抗力外,还要从如何增大钢结构在往复荷载作用下的塑性变形能力和耗能能力,以及减小地震作用,方面全面考虑,做到既经济、又可靠,钢结构抗震设计在钢结构设计中是必不可少少的一个环节。
(三)钢结构选型
钢结构选型方面应根据钢结构不同的特点考虑结构选型。当钢结构建筑条件允许的情况下,在框架中布置支撑,有更好的经济性;屋面覆盖跨度较大的钢结构工程,应选择索膜或悬索等受拉为主的结构体系。高层钢结构设计中,常采用钢筋混凝土组合结构。例如,在轻型钢结构工业厂房中,当有移动荷载或较大悬挂荷载,就采用网架结构。雪压较大的地区,屋面曲线应有利于积雪的滑落。降雨量大的地区可以与雪压较大的地区一样考虑。
(四)钢结构抗火设计
钢结构在抗火设计中存在严重缺陷:没考虑由于温度变化和而影响钢结构强度;没有考虑高温状态下钢结构内力的重分布;没有考虑钢结构构件相互作用的影响;所在在钢结构抗火设计中,要对由于温度的变化使钢结构产生的变化进行分析,是其受力,强度,相互作用等都会受到影响,所以在钢结构设计中,一定要加强钢结构抗火方面的设计。
三、钢结构工程设计的意见
(一)对于现在的钢结构工程来说,不管是车间还是普通的住房,以及娱乐场所,大部分的建造都是钢结构工程,因为现在钢结构工程越来越深入人心,不仅是因为钢结构工程的结构简单,建造时间效率简短,资金少等优点,还有就是钢结构工程的坚固程度,可以承受住一般普通住房和车间不能承受的自然灾害,比如地震,台风等自然灾害,并且这种工程可以回收利用,可以说的上是非常绿色的工程了。但是钢结构工程所面臨的问题也是显而易见的,虽然很多人对钢结构工程的评价非常高,但是绝大多数人对钢结构工程还是非常的不了解,造成了钢结构工程的发展很缓慢,这也是钢结构工程以后发展的重点方向,把钢结构工程普及化,大众化已经刻不容缓。
(二)加强对钢结构设计图纸的审查,这是设计阶段质量控制的主要目的。首先应审查其图纸是否国家相关的规范,以及是否达到业主的要求,并对设计图纸做出合理的评审。保证工程质量,避免图纸的问题造成施工的返工,误工等现象。其次检查施工图纸的完整性,及各个单位相关人员的签字盖章,检查平面空间布置的一致性、各专业配合的合理性及选用规范的合理性等。设计说明检查,即检查设计说明中的引用材质,参数的要求、设计依据等是否合理等。图纸审查,主要是审查设计图纸是否满足现场施工条件,图纸中结构的关键受力工况,以及对建筑的造型、尺寸及结构的选材、节点大样等图纸自身质量的检查。
(三)钢结构层间变形限制问题,现在我国很多钢结构实际计算层间很难满足钢结构工程设计规范的要求,因此,目前钢结构设计标准的层间变形是不是合理,需要更进一步的确定与解决。另外,很多高层钢钢筋混凝土混合结构的层间变形也要解决。
结束语
随着我国经济的快速发展,钢结构在建筑业被越来越广泛的应用和重视,钢结构工程在我国将得到前所未有的发展。作为钢结构工程设计人员,面对钢结构建筑的大量出现,应与时代同步,加强学习有关钢结构工程的管理内容与专业知识,特别对钢结构工程设计方面的一些问题应进行认真细致的分析与学习,不出现丝毫纰漏,从而确保我国高层钢结构工程的安全性和经济性。
参考文献:
[1]陈炯.关于钢结构抗震设计中轴心受压支撑长细比问题的讨论[J].钢结构,2008,01:42-46.
[2]刘晓宁,张兰,朱祥顶.浅谈钢结构深化设计与工程成本节约控制[J].福建建筑,2010,09:27-29.
[3]赵虹.浅谈建筑钢结构设计中面临的问题及改进对策[J].中国建筑金属结构,2013,12:8-9.