建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題與解決措施

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1、建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題與解決措施　　【摘要】鋼結(jié)構(gòu)作為建筑結(jié)構(gòu)主要的結(jié)構(gòu)類型，鋼結(jié)構(gòu)是通過熱扎、鋼板、冷彎以及焊接承受或者傳遞荷載的形式，它具有可靠性高、自重輕、安裝方便、抗震效果好、施工時間短、回收利用率好、環(huán)境污染少等特點。和傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)相比，它具有大、高、輕等發(fā)展優(yōu)勢，目前，在全球工程建設(shè)中已經(jīng)取得了良好的應(yīng)用效果。本文結(jié)合我國建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計，對建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計特點、原則、常見問題以及解決措施進行了簡要的探究和闡述?！娟P(guān)鍵詞】建筑設(shè)計；鋼結(jié)構(gòu)；常見問題；解決措施前言自改革以來，我國建筑工程如雨后春筍般呈現(xiàn)出欣欣向榮的發(fā)展趨勢，隨著社

2、會發(fā)展步伐加快，人們對建筑工程要求越來越高。在創(chuàng)新性、多元性等要求下，設(shè)計師更加注重結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性、時效性，由于各種因素影響，建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計仍然存在很多問題，一部分是施工工藝或者施工條件的問題，另一部分則是沒有詳細規(guī)定施工規(guī)范或者施工原則造成的，從而造成建筑鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題，甚至還會給鋼結(jié)構(gòu)安全造成不良影響。因此，在實際工作中，工程師必須認(rèn)真分析鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計問題，將實際情況和建筑物安全有機的聯(lián)系起來，進而不斷提高施工效益和社會效益。71建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計特點以及原則1.1建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計特點（1）強度高在建筑施工中，鋼結(jié)構(gòu)具有很高的強度特性，韌性和

3、塑性相比其他建筑都好；如比磚石、木材等，強度都要高出很多。因此，被廣泛應(yīng)用于大荷載、大跨度的結(jié)構(gòu)設(shè)計中。擁有較好的塑性，在一定條件下結(jié)構(gòu)就不會因為超載出現(xiàn)斷裂；韌性，則是結(jié)構(gòu)適應(yīng)動力荷載的主要因素。另外，鋼結(jié)構(gòu)擁有良好的吸能力和延伸性，也是抗震性良好的基礎(chǔ)條件。極高的鋼材強度，構(gòu)件截面制作薄且小，當(dāng)受到壓力影響下，就能滿足施工要求，有時也會讓強度不能正常發(fā)揮。（2）材質(zhì)均勻在鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部，材質(zhì)相對比較均勻，在應(yīng)力范圍內(nèi)部，幾乎處于完全彈性的狀態(tài)，從而讓鋼結(jié)構(gòu)受力狀況滿足工程力學(xué)計算結(jié)果。其次，在軋制以及冶煉過程中，鋼材質(zhì)量也有得到嚴(yán)密的控制

4、，從而讓材質(zhì)在極小的區(qū)域波動。（3）施工周期短，制造簡單7在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，構(gòu)成鋼結(jié)構(gòu)的材料，幾乎全部屬于成材，非常單純，加工便利，通過機械就能直接操作。在作為專業(yè)的金屬結(jié)構(gòu)構(gòu)件時，也能擁有極高的精確度；在工地構(gòu)件拼裝中，通過安裝方便的普通型螺栓或者強度很高的螺栓都能進行，有時甚至直接在地面進行拼裝或者焊接成較大的單元進行吊裝，從而為縮短施工周期創(chuàng)造條件。除了上述特點外，已經(jīng)建成的鋼結(jié)構(gòu)建筑，在改建或者加固中也比較方便，如在結(jié)構(gòu)螺栓連接鋼結(jié)構(gòu)建筑中，根據(jù)施工要求就能進行拆遷。1.2建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原則在建筑施工中，為了保障工程質(zhì)量，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)

5、計必須擁有足夠的穩(wěn)定性、剛度和強度，在整體結(jié)構(gòu)滿足安全和可靠要求的同時，須達到建筑使用標(biāo)準(zhǔn)，并且具有良好的耐火性。在結(jié)構(gòu)方案設(shè)計中，設(shè)計者必須以減小鋼結(jié)構(gòu)自重、節(jié)省材料為前提，方便結(jié)構(gòu)構(gòu)件運輸、維護。在條件允許的情況下，盡量保障外部美觀，特別是外露部分，必須滿足建筑美學(xué)要求。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，根據(jù)上述原則，再整合實際情況各種要求，讓建筑鋼結(jié)構(gòu)擁有良好的施工合理性、設(shè)計特點以及經(jīng)濟性。在梁柱體系中，建筑鋼結(jié)構(gòu)通常使用的是普通的梁柱體系，焊接柱為箱型鋼柱，使用熱軋式焊接整個鋼梁，讓整個設(shè)計結(jié)構(gòu)為剛性框架，由板、梁、柱承擔(dān)部分荷載。對于建筑鋼結(jié)構(gòu)框

6、架中的柱和梁、基礎(chǔ)和梁必須按照剛性結(jié)構(gòu)進行連接設(shè)計，在現(xiàn)場施工中，通過焊接和高強螺栓逐步發(fā)揮連接作用。7在抗剪設(shè)計中，通過計算結(jié)果可以看出：在地震力以及水平荷載影響下，上述結(jié)構(gòu)體系部分剛度較弱，進而就需要布置中心，有效抵抗水平荷載。對于建筑鋼結(jié)構(gòu)剪力墻中的電梯和樓梯間，通常使用鋼筋混凝土的方式，就可以更好的控制水平外力對工程造成的沖擊。2建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題以及解決措施2.1地梁問題以及解決措施在建筑鋼結(jié)構(gòu)框架設(shè)計中，地梁問題作為影響工程質(zhì)量的主要因素之一，地梁設(shè)計好壞主要表現(xiàn)在以下方面：對于基礎(chǔ)埋置較大的部分，如果地梁和框架柱相連，不

7、僅會影響框架柱計算高度，同時還會影響整個框架柱內(nèi)力分析成果；如果地梁和基礎(chǔ)相連，由于地梁聯(lián)系著基礎(chǔ)部分，對于基礎(chǔ)的不均勻沉降就能得到很好的調(diào)整。其次，地梁作為整個建筑工程底層支柱，與普通的框架梁受力狀態(tài)相比，地梁將在荷載影響下，讓地梁受制于土，部分荷載能夠直接傳輸?shù)娇蚣苤希糠趾奢d則通過梁底土反力以及梁側(cè)阻力將其傳輸?shù)降鼗?；從而受力狀態(tài)就不會像普通框架梁在荷載影響下受介質(zhì)約束，將梁上的荷載傳輸?shù)娇蚣苤?從目前的建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計情況來看，由于土反力相對復(fù)雜，在定量土的過程中，土反力和摩擦阻力具有很大難度。因此，工程師必須以其中一層框架梁

8、作為地梁進行計算，在地基土影響被忽略的同時，將建筑鋼結(jié)構(gòu)所有荷載傳輸?shù)街付ǖ目蚣苤?，這種方式不足的地方是，它會造成計算模型和實際情況不適應(yīng)。和建筑框架梁不同的是：由于缺乏風(fēng)力、地震、水平變形