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鋼結構房屋結構設計中常見問題分析

  近年來,鋼結構在房屋結構設計過程中得到廣泛運用的同時,國家利用宏觀調(diào)控的手段針對鋼結構在建筑行業(yè)領域的運用也提出了很多政策方針以保障其正常運行。但是建筑設計的結構技術是不斷發(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,就要求建筑設計師在具備原有設計能力的同時,彌補自身不足,將自身所擁有的專業(yè)知識與運用鋼結構技術建設實踐相結合,增加對各種結構技術的新知識與新經(jīng)驗,創(chuàng)新思維,與時俱進,從而促進我國在房屋建設過程中鋼結構技術的發(fā)展。

  1 鋼結構在房屋結構設計中的優(yōu)點

  目前,鋼結構相較于鋼筋混凝土而言在房屋設計中得到越來越多的應用,此結構擁有如下特點:鋼結構這種建筑材料自身的重量比較輕便,對房屋建設中的其他結構產(chǎn)生的負重量小,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,鋼結構具有硬度高、密度大、負重力強度大的特點,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險,帶來了良好的經(jīng)濟效益;在房屋建設過程中鋼結構自身的抗壓力強、結構斷面小、應用覆蓋面積小,這樣就實現(xiàn)了房屋布置的靈活性和美觀性。

  2 鋼結構在房屋結構設計中的常見問題分析

  2.1 鋼結構的穩(wěn)定性問題

  建筑工程師對房屋結構設計的過程中一般只注意設計結構的負荷強度和是否變形的問題,對所運用結構的穩(wěn)定性是常常忽略的突出性問題,無論是火電廠廠房建設還是居民住宅房屋建設在鋼結構的穩(wěn)定性方面都會遇見一系列問題。然而,在對房屋設計中,鋼結構的穩(wěn)定性對于房屋使用的持久性起著至關重要的作用,如果在建設過程中由于鋼結構穩(wěn)定性差而產(chǎn)生事故,不僅會對建筑投資商造成嚴重的經(jīng)濟損失而且也會影響人們的生命健康。

  在鋼結構的穩(wěn)定性方面,穩(wěn)定性已經(jīng)成為鋼結構的重要設計環(huán)節(jié)。建筑工程師在對房屋鋼結構的分析計算過程中先根據(jù)測量數(shù)據(jù)建立對房屋結構的基本模型,但是這一基本模型與實際建設過程中房屋的結構是存在一定差距的,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,進一步導致房屋建設過程中鋼結構穩(wěn)定性差。再加上由于建筑工程師對于鋼結構的穩(wěn)定性所擁有的知識經(jīng)驗缺乏,不能清楚的認識到其結構構成,因此也就不能正確的認識到穩(wěn)定性對于房屋結構建設的重要性。

  2.2 鋼材選用質(zhì)量等級與焊接質(zhì)量等級的選用問題

  在國家頒布的關于鋼結構設計標準書中規(guī)定,對于鋼材料的質(zhì)量等級必須要有正確的標識,并且要符合焊接質(zhì)量等級標準。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準,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,在鋼結構房屋建設中選用的鋼材材料必須具有抗壓力、可伸長性、負重性好以及能夠承受一定強度的冷熱沖擊。一般而言鋼材材料的選用要使用Q級以上的碳結構鋼和低合金高強度結構鋼,使用此等級質(zhì)量的鋼材料可以保證鋼結構的韌性和延展性;另一方面,鋼材的焊接應具有標準的碳含量證書。鋼材的焊接質(zhì)量等級要高于二級,使用坡口焊接技術。

  2.3 鋼結構的防護性問題

  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,建筑工程師在對鋼結構的只注重了鋼材的硬度、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,在建筑設計文件中鋼結構的抗腐蝕度和最高隔熱數(shù)值也沒有明確標明,這就導致了房屋在使用過程中由于雨水、風力作用等外部環(huán)境的侵蝕,減少了房屋使用壽命。因此,一方面,在鋼結構的設計文件中需要標注鋼材的抗腐蝕度,鋼結構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的防護措施。

  2.4 鋼結構的抗震性設計問題

  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。原先用混凝土構建的房屋為了抵御地震的破壞在地震活躍區(qū)和地震穩(wěn)定區(qū)房屋的結構都具有明確的抗震等級分別,但是現(xiàn)如今由于鋼結構自身的比較堅硬,有一定的抗地震作用,因此鋼結構的房屋并沒有等級之別。在利用鋼結構進行房屋構造時,必須注重鋼結構自身材料的結構形式、承受的地震強度、房屋的長高等因素。根據(jù)這些因素的不同數(shù)值控制構建房屋的長高,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,來改變鋼結構的結構類型以增強其抵御不同震級地震的效果。

  3 結語

  當前隨著我國科學技術的不斷創(chuàng)新,在建筑行業(yè)領域能夠得以運用的鋼結構技術獲得了發(fā)展,在此基礎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)設計水平也不斷提高,增加了廠房設計的強度和硬度。因此,只有在不斷發(fā)揮鋼結構積極作用的同時,對鋼結構在房屋結構設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。


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