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摘要:伴随着钢结构的快速发展,一些钢结构建筑设计的问题也应运而生,对此,本文主要是针对了钢结构设计施工中的问题进行了分析,在这个基础上提出了下文中的内容,希望给与在同行业中工作人员提供出一定价值的参考。
关键词:钢结构;设计;问题;分析
1导言
随着现代化建筑行业的快速发展,且钢结构在建筑物中的应用也越来越广泛,钢结构施工质量直接与设计相关。只有科学合理的钢结构设计,才能保证整个钢结构设计施工的质量。目前钢结构设计施工中还存在一些问题,这些问题严重制约着钢结构的推广和普及使用。因此,寻找解决结构设计施工中存在问题的解决方法非常重要,具有重要的作用和意义。相关人员应该要寻找一些常见的问题,并且总结工作经验,结合实际情况提出一些科学的方法。
2钢结构设计的特征分析
2.1钢结构的结构特征
钢结构具有质轻高强、塑性韧性好、制作简单施工快等优点,适合跨度大、高度高、承载重及动荷作用或抗震要求高的建筑结构。与砖石混凝土等传统建筑材料相对比,具备的建筑结构优势比较显著。在实际工程设计中,钢结构的设计特征较为特殊,与混凝土工艺不同的是,该材料所具备的柔性设计思想较为明确。钢结构在一定限度内是可以有变形存在的,并具有良好的耗能能力和延性这也是其所展现的特殊性能所在。同时,该结构对荷载比较敏感,所以在工程设计中对承受强度的控制需求较高,在满足建筑及承载需求的基础尽量选择质轻材料进行设计更能凸显其轻巧灵秀的设计特征。
2.2钢结构的建筑特征
针对钢结构进行建筑方案的设计时,主要应将钢结构的理性美学和建筑形象设计有机的结合在一起,建筑的概念性设计通过富有规律的钢结构线条所呈现出来,不仅符合钢结构的结构特征,在很大程度上提升了建筑的美观。
3钢结构设计呈现的问题分析
3.1设计质量表现不足
相关部门在针对钢结构建筑设计时,由于其流程的复杂性,给设计工作带来了很大的挑战。同时,钢结构建筑设计所需的资金成本相对较高,导致设计部门对该类型的设计项目认可度不高。很多单位为降低设计风险,节约成本,不惜将项目的钢构部分外包。然而,目前的钢结构设计市场较为繁杂也不太规范,所以呈现的设计质量表现不一,导致最终形成的设计方案在质量上表现不足。
3.2设计方案与实际标准存在偏差
分包制度的出现,虽在一定程度上降低了成本,但不利于建筑设计整体质量的提升,尤其是方案的设计深度体现上,与实际的建筑标准存在着较大的偏差。例如钢雨棚、钢中庭、钢连廊、钢楼顶造型等局部小型的结构设计中,设计院往往标注由专业公司二次细化设计,这样前期设计人员往往因缺乏对局部结构的认识而粗略考虑,而后期设计人员往往仅仅专注于局部结构设计不考虑对整体的影响,这样就会形成漏洞造成安全隐患。
4钢结构设计的举措探究
4.1加强钢结构的实用价值
设计人员必须充分考虑钢结构的承重特征,优化设计,避免过于花哨一味求异的建筑效果,从而使钢结构的实用价值得到最大程度的发挥,避免浪费。
4.2加强钢结构的设计深度
一是加强节点设计,提升建筑的抗震性能。抗震性能优异本身就是钢结构的一大优势,但是加强节点的细部设计是实现这一优势的必然途径。如:针对不同的结构要求,选择不同的柱脚节点,有利于提升结构的抗震能力。二是加强防腐设计,降低维护成本。防腐性能差维护成本较高是钢结构的一大劣势,所以在方案设计一定要加强防腐设计提高防腐标准和施工制作要求,实现高级防腐性能的展现,降低维护成本。如提高施工制作要求加强钢材涂覆前的表面处理、选择高耐候钢材、选择耐候性防腐涂料或构件热镀锌等等。
4.3创新钢结构建筑设计的革新途径
一是材料设计的创新。钢结构建筑设计要对材料的特殊性能进行充分了解,加强材料对比,掌握材料特点,针对性的优化材料设计。首先,材料选择需要满足基本的建筑要求如环保、节能、隔声、防水、防火等,然后材料选择需要满足基本的结构要求如质量轻、强韧度高、耐久性等。同时,需要重视材料间热膨胀系数的差异,结合部位细节处理设计等。最后,注重材料资源的优化配置。二是设计手段的创新。设计人员要善于应用信息技术,对钢结构的设计方案进行智能分析;合理利用三维可视技术和有限元分析软件,加强节点的构造设计,使建筑功能完善结构协调统一;与时俱进及时更新深化设计软件,加强设计深度,减少冲突,避免矛盾,优化设计,为后续施工创造良好的条件。
5结论
综上,钢结构作为一种重要的建筑形式,相较于其他建筑材料所呈现的优势较为显著。针对钢结构的材料特殊性,优化设计方案,对提升整体的设计质量作用显著。然而,目前的设计单位在钢结构方案设计中存在着一些问题,影响了钢结构建筑行业的发展。因此,针对相关问题,在进行具体方案设计时,必须充分考虑,将所存在的问题有效解决,使设计方案得到全面优化,从而使钢结构建筑设计的水平上升到新的高度。
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