建筑鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計中的幾個問題

1、<p>　　建筑鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計中的幾個問題</p><p>　　摘 要：現(xiàn)如今隨著我國綜合實力的不斷增強，建筑行業(yè)領(lǐng)域的經(jīng)濟水平得到了快速發(fā)展，再加上科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新水平的不斷提高，鋼鐵產(chǎn)業(yè)的鋼材生產(chǎn)數(shù)量也日漸增加，在此基礎(chǔ)上鋼結(jié)構(gòu)除了在火力發(fā)電廠廠房建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用外，也受到房屋建筑工程師的青睞并在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中實現(xiàn)了廣泛運用。然而，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中鋼結(jié)構(gòu)在發(fā)揮重要性的同時，在工程建設(shè)中對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)

2、計中的微小部位構(gòu)件與組件計算問題之間的一致性、鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性等方面仍舊存在很大的問題，亟待解決。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：房屋建筑；鋼結(jié)構(gòu);工程設(shè)計；問題探討 </p><p>　　中圖分類號：TU391文獻標(biāo)識碼： A </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　近年來，鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

3、過程中得到廣泛運用的同時，國家利用宏觀調(diào)控的手段針對鋼結(jié)構(gòu)在建筑行業(yè)領(lǐng)域的運用也提出了很多政策方針以保障其正常運行。但是建筑設(shè)計的結(jié)構(gòu)技術(shù)是不斷發(fā)展的，在獲得政策保障的同時不可避免的會出現(xiàn)諸多不利因素影響建筑行業(yè)的發(fā)展。在許多不利條件下，就要求建筑設(shè)計師在具備原有設(shè)計能力的同時，彌補自身不足，將自身所擁有的專業(yè)知識與運用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)建設(shè)實踐相結(jié)合，增加對各種結(jié)構(gòu)技術(shù)的新知識與新經(jīng)驗，創(chuàng)新思維，與時俱進，從而促進我國在房屋建設(shè)過程中鋼結(jié)構(gòu)技

4、術(shù)的發(fā)展。 </p><p>　　一、鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的優(yōu)點分析 </p><p>　　目前，鋼結(jié)構(gòu)相較于鋼筋混凝土而言在房屋設(shè)計中得到越來越多的應(yīng)用，此結(jié)構(gòu)擁有如下特點：鋼結(jié)構(gòu)這種建筑材料自身的重量比較輕便，對房屋建設(shè)中的其他結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的負(fù)重量小，這就避免了繁瑣的地基處理的面積，降低了房屋建造的工作量及成本、縮短了施工周期；面對現(xiàn)如今地震活躍度高的現(xiàn)狀，鋼結(jié)構(gòu)具有硬度高、密度大、負(fù)重

5、力強度大的特點，有利于抗擊地震，減少因地震帶來的房屋破損，也給建筑投資商降低了投資風(fēng)險，帶來了良好的經(jīng)濟效益；在房屋建設(shè)過程中鋼結(jié)構(gòu)自身的抗壓力強、結(jié)構(gòu)斷面小、應(yīng)用覆蓋面積小，這樣就實現(xiàn)了房屋布置的靈活性和美觀性。 </p><p>　　1、輕鋼結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)點是施工工期短。所有構(gòu)件均可以由工廠制作現(xiàn)場拼接安裝，對一般規(guī)模較小的工業(yè)廠房僅需45d 至2 個月，而若采用鋼筋混凝土建筑則要8～ 12 個月左右。 <

6、;/p><p>　　2、鋼結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)相比較，具有自重輕、強度高、抗震性能好等優(yōu)點。適合于活荷載占總荷載比例較小的結(jié)構(gòu)，更適合與大跨度空間結(jié)構(gòu)、高聳構(gòu)筑物并適合在軟土地基上建造。也符合環(huán)境保護與節(jié)約、集約利用資源的國策，其綜合經(jīng)濟效益越來越為各方投資者所認(rèn)同，客觀上將促使設(shè)計者和開發(fā)商們選擇鋼結(jié)構(gòu)。 </p><p>　　3、由于施工周期短，可以提前投入使用，提前獲取投資效益；更由于

7、采用色彩鮮艷的彩色壓型鋼板，美觀華麗，改善了周邊環(huán)境的動態(tài)感；因為建筑物本身的自重輕，一般情況下不需要做樁基，可以節(jié)省投資；由于采用了聚苯已烯泡沫夾心板或單板加保溫棉等措施后，使保溫、隔熱和隔章等效果良好。彩色鋼板是以鍍鋅為基板又用硅酮作為表面，經(jīng)兩除兩烘加工而成，耐久性也較好，根據(jù)目前我國的市場價格，輕鋼結(jié)構(gòu)的造價已經(jīng)低于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，當(dāng)廠房的跨度越大時，其優(yōu)勢更為明顯，這也是它賴以競爭的一大優(yōu)勢。 </p><

8、p>　　4、抗震性能好：由于鋼結(jié)構(gòu)屬于柔性結(jié)構(gòu)、自重輕，因而能有效地降低地震響應(yīng)及災(zāi)害影響程度，極有利于抗震。我國是一個多地震區(qū)國家，在地震區(qū)建筑中應(yīng)多多推廣應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)，必可大大減少地震災(zāi)害和人員傷亡。再就是采用鋼結(jié)構(gòu)宜于拆卸搬遷：一旦業(yè)主對所造廠址不滿意或外界環(huán)境發(fā)生意想不到的變化，則整個建筑可在很短時間內(nèi)拆遷，損失極小，而所有這些是鋼筋混凝土建筑所無法具備的。 </p><p>　　鋼結(jié)構(gòu)近年來得到迅速

9、的發(fā)展，正是由于鋼結(jié)構(gòu)因具有用鋼量省、造價低、安裝方便、外形美觀、內(nèi)部空曠等特點，而且隨著近年來防火、防腐新產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)，已較好地解決了輕鋼結(jié)構(gòu)抗腐蝕性差的缺點，使得它在工業(yè)廠房以及民用設(shè)施中獲得了廣泛的應(yīng)用， </p><p>　　二、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑設(shè)計中的常見的問題 </p><p>　　1、鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問題 </p><p>　　結(jié)構(gòu)工程師對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

10、的過程中一般只注意設(shè)計結(jié)構(gòu)的負(fù)荷強度和是否變形的問題，對所運用結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是常常忽略的突出性問題，無論是火電廠廠房建設(shè)還是居民住宅房屋建設(shè)在鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性方面都會遇見一系列問題。然而，在對房屋設(shè)計中，鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性對于建筑使用的持久性起著至關(guān)重要的作用，如果在建設(shè)過程中由于鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差而產(chǎn)生事故，不僅會對建筑投資商造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失而且也會影響人們的生命健康。在鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性方面，穩(wěn)定性已經(jīng)成為鋼結(jié)構(gòu)的重要設(shè)計環(huán)節(jié)。結(jié)構(gòu)工程師在對建筑

11、鋼結(jié)構(gòu)的分析計算過程中先根據(jù)測量數(shù)據(jù)建立對建筑結(jié)構(gòu)的基本模型，但是這一基本模型與實際建設(shè)過程中建筑的結(jié)構(gòu)是存在一定差距的，其數(shù)據(jù)會有很大的波動，這樣就會造成運用理論知識產(chǎn)生的數(shù)據(jù)與實際情況存在偏差，進一步導(dǎo)致房屋建設(shè)過程中鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差。再加上由于建筑工程師對于鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性所擁有的知識經(jīng)驗缺乏，不能清楚的認(rèn)識到其結(jié)構(gòu)構(gòu)成，因此也就不能正確的認(rèn)識到穩(wěn)定性對于建筑結(jié)構(gòu)建設(shè)的重要性。 </p><p>　　2、鋼材選

12、用質(zhì)量等級與焊接質(zhì)量等級的選用問題 </p><p>　　在國家頒布的關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中規(guī)定，對于鋼材料的質(zhì)量等級必須要有正確的標(biāo)識，并且要符合焊接質(zhì)量等級標(biāo)準(zhǔn)。然而，在實際情況下對選用的材料的質(zhì)量等級沒有提供明確的標(biāo)準(zhǔn)，僅僅注明了鋼材使用材料的類別。因此，在針對鋼材材料和焊接的質(zhì)量等級上要進行正確的選用。一方面，在鋼結(jié)構(gòu)建筑建設(shè)中選用的鋼材材料必須具有抗壓力、可伸長性、負(fù)重性好以及能夠承受一定強度的冷熱沖擊。

13、一般而言鋼材材料的選用要使用 Q 級以上的碳結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼，使用此等級質(zhì)量的鋼材料可以保證鋼結(jié)構(gòu)的韌性和延展性；另一方面，鋼材的焊接應(yīng)具有標(biāo)準(zhǔn)的碳含量證書。鋼材的焊接質(zhì)量等級要高于二級，使用坡口焊接技術(shù)。 </p><p>　　3、鋼結(jié)構(gòu)的防護性問題 </p><p>　　防止鋼材料的腐蝕和隔熱是進行鋼材料防護的兩個重要方面。在實際情況中，結(jié)構(gòu)工程師在對鋼結(jié)構(gòu)的只注重了鋼材的硬

14、度、抗壓力度的強化問題，卻忽略了鋼材在使用過程中的抗腐蝕效果和隔熱效果，在結(jié)構(gòu)設(shè)計文件中鋼結(jié)構(gòu)的抗腐蝕度和最高隔熱數(shù)值也沒有明確標(biāo)明，這就導(dǎo)致了建筑在使用過程中由于雨水、風(fēng)力作用等外部環(huán)境的侵蝕，減少了建筑使用壽命。因此，一方面，在鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計文件中需要標(biāo)注鋼材的抗腐蝕度，鋼結(jié)構(gòu)在埋入地下部分要進行包裝，受到腐蝕的部位禁止埋入地下；另一方面，在生產(chǎn)鋼材料的過程中要對其進行不同程度的耐火測試，從而實現(xiàn)在不同溫度情況下采用對應(yīng)的防護措施。

15、</p><p>　　4、鋼結(jié)構(gòu)的抗震性設(shè)計問題 </p><p>　　由于各個地區(qū)的地殼活躍程度不一樣，有的地區(qū)地殼波動程度劇烈而有的地區(qū)波動程度較小，因此引發(fā)的地震強度也是不同的。原先用混凝土構(gòu)建的建筑為了抵御地震的破壞在地震活躍區(qū)和地震穩(wěn)定區(qū)房屋的結(jié)構(gòu)都具有明確的抗震等級分別，但是現(xiàn)如今由于鋼結(jié)構(gòu)自身的比較堅硬，有一定的抗地震作用，因此鋼結(jié)構(gòu)的房屋并沒有等級之別。在利用鋼結(jié)構(gòu)進行房屋

16、構(gòu)造時，必須注重鋼結(jié)構(gòu)自身材料的結(jié)構(gòu)形式、承受的地震強度、房屋的長度和高度等因素。根據(jù)這些因素的不同數(shù)值控制構(gòu)建房屋的長高，調(diào)整框架柱與鋼框架之間的比例以及上下梁柱與支撐板之間的比例，來改變鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類型以增強其抵御不同震級地震的效果。 </p><p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p>　　當(dāng)前隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，在建筑行業(yè)領(lǐng)域能夠得以運用的鋼

17、結(jié)構(gòu)技術(shù)獲得了發(fā)展，在此基礎(chǔ)上建筑投資商的投資額度的加大也增加了經(jīng)濟效益和社會效益，建筑工程師的專業(yè)設(shè)計水平也不斷提高，增加了建筑設(shè)計的強度和硬度。因此，只有在不斷發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)積極作用的同時，對鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中比較頻繁發(fā)生的難題進行分析、討論，并根據(jù)實踐經(jīng)驗解決問題，建筑行業(yè)才能獲得長足發(fā)展。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>