建筑钢结构工程设计及其注意事项李壮志

建筑钢结构工程设计及其注意事项李壮志

摘要:近年来,钢结构在建筑工程中的应用越来越广泛,并且取得了非常不错的应用效果。不过在实际的应用过程中,也有因为钢结构工程的设计工作做得不到位,导致钢结构建筑出来稳定性不足的问题,这严重影响到了使用者的生命财产安全。为了确保建筑钢结构工程的建设具有更高的质量,需要在进行钢结构工程设计的时候,严格地按照相应的规范和标准进行设计,并做好相应的设计要点工作,从而为使用者提供更加安全、可靠的钢结构建筑。基于此,文章主要对建筑钢结构工程设计及其注意事项进行了研究和分析,以期对相关人士能够有所帮助。关键词:建筑工程;钢结构;设计;注意事项现阶段虽然我国对建筑钢结构的应用越来越广,但由于我国在建筑钢结构工程设计方面的起步比较晚,使得了我国的钢结构工程设计水平要远远落后于国外的发达国家。因此需要相关的设计人员一步一个脚印,不断学习和总结相应的设计经验,以确保我国建筑钢结构工程的设计具有更高的水平,进而促进我国建筑钢结构工程的进一步发展。1建筑钢结构设计1.1钢结构的详图设计由于建筑钢结构的施工主要是根据钢结构的详图设计来进行的,因此为保证建筑钢结构工程的质量,首先就需要做好钢结构的详图设计工作。为了保证详图设计的质量,需要设计人员充分了解和掌握钢结构的组成、所采用的焊接技术,并且对于资深的设计人员进行沟通,从而确保将钢结构的详图设计工作做得更好。1.2建筑钢结构工程的稳定性设计做好钢结构的详图设计之后,还需要保证建筑钢结构工程设计的稳定性。而要想实现这一设计目标,需要保证钢结构整体的设计质量,只有钢结构整体具有足够的刚度和强度,才能保证建筑钢结构工程具有更高的稳定性。因此,在实际的设计过程中,需要对建筑钢结构工程的整体刚度以及稳定性方面的系数进行准确地计算,目前在实际的计算过程中常采用的方法主要有折减系数法和临界压力求解法这两种方法。在得出钢结构的刚度和强度系数之后,将其应用到建筑工程中的时候需要努力寻找最佳的平衡状体,从而能够使得建筑钢结构工程整体具有更好的稳定性。1.3钢结构设计中不同软件对比建筑钢结构设计领域较为推崇的代表软件有上海同济大学土木工程学院开发的空间钢结构杆系系统3D3S软件及中国建筑科学研究院开发的钢结构设计软件STS.国外软件较为著名的是美国BENTLEY公司的钢结构设计软件STAAD/CHINA及SSDD.其中SSDD可按中国现行规范进行设计。3D3S及STS软件作为结构力学精确计算程序,建模时没有较多的条件限制,能真实反映实际结构力学模型。而STAAD/CHINA及SSDD软件除进行结构分析外,还能对结构分析进行优化设计,做到工程智能化设计。STAAD可选择国内外不同规范对结构设计,可进行涉外工程设计,应用范围广。几款软件各有特点。3D3S优点是与AUTOCAD完全接口,许多命令与AUTOCAD类似,简单明确易于掌握。同时后处理功能比较完善,可生成一系列施工图、节点图、材料表等。STS优点为操作简单、界面友好,是PKPM系列软件的一个模块。对如门式钢架、多高层钢框架、排架及支架结构等常用结构建模方便,常用结构后处理功能强大。节点设计后进行梁、柱节点并归,并绘制梁、柱及节点大样图。STAAD特点为国际国内知名度高,拥有20万用户。分析功能强大,可采用线性、非线性、动力分析等多种方法。软件精确度高,通用性、适应性强,是中国轻钢设计领域的优秀软件。设计师在使用软件时要了解程序中的理论和假定,同时应具有知识、经验、洞察力这样的才能。不能完全依赖软件,要在保证结构安全的同时,能采用更为合理的结构方案。2钢结构设计中存在的问题钢结构设计运用中,主要存在的问题如下:①对于建筑钢结构工程设计过程中所使用到的钢材,有一部分由于生产工艺的问题导致钢材的质量达不到相应的施工标准;②在对钢结构进行设计的时候,一些设计人员往往忽视钢结构与建筑工程的整体性要求,经常使得钢结构的设计独立于整体建筑之外,这样导致了钢结构设计完工之后,出现与建筑物之间的衔接度不够的情况,这样势必导致建筑钢结构工程的建设质量大打折扣;③一些设计师盲目搬规范、套程序,只给出构件布置图。将应该设计的"节点构造"、"支座详图"等都交给加工企业。厂家若做出的图纸不符合原设计要求,存在质量隐患。3建筑钢结构工程设计的注意事项3.1保证钢材选择的质量建筑钢结构工程设计过程中的选材非常重要,主要是因为钢材的质量好坏直接决定着整个建筑钢结构工程的建设成败。然而由于我国建筑行业的飞速发展,使得我国的建材行业也跟着不断的发展壮大,目前市场上充斥着各种不同种类的钢材,要从众多种类的钢材中选出最为合适的一种确实难度较大。由于钢材生产方面的问题,一些钢材的强度、硬度、形变等特性很难满足相应的施工要求,如果相应的采购人员不够专业,会导致一些不合适的钢材进场,以至于建筑钢结构的功能很难充分发挥出来。因此在实际的设计过程中,需要由资深的人员进行钢材的选购,以保证钢材选择的质量。3.2判断建筑钢结构的适用性随着建筑的建设规模不断扩大,现阶段的钢结构被越来越多的使用与高层建筑的建设过程中。因此相应的设计人员需要对钢结构是否具有足够的强度、足够的硬度、是否能承受较大的振动幅度以及拆卸方便的性能进行考虑,以保证钢结构的适用性。3.3加强受力体系以及细部节点的设计在对钢结构进行设计时,为避免最终出现的节点与结构分析模型中不完全一致的情况,需注重对钢材强度、截面尺寸等方面的考虑,并保证构件节点之间的连接稳固性。另外对于细部节点的设计,也需按照相应的规范和标准进行。4结束语在对建筑工程进行建设中,运用钢结构工程进行设计,不仅能够使得建筑工程具有更大的跨度空间,同时还存在着安装便利、造价成本较低等优势,因此使得其在建筑工程方面的应用越来越广。随着我国城市化进程的进一步发展,高层建筑的数量将会急剧增多,这就对钢结构工程的设计提出了更高的要求。作为相关的设计人员,需要掌握钢结构工程设计工作中的要点,从而保证我国的建筑钢结构工程设计工作能够做得更好,最终促进我国建筑行业更好的发展。Reference:[1]庞赫,汪旭.钢