建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的穩(wěn)定性與設(shè)計要點(diǎn)探究

劉碩

摘要：隨著土木工程項(xiàng)目的增加，相關(guān)部門和普通人對土木工程安全性的關(guān)注也越來越高。土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計非常重要。這是建筑總體設(shè)計中的重要項(xiàng)目。影響建設(shè)的結(jié)果，也間接影響建設(shè)的優(yōu)勢和建設(shè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。因此，為了綜合改善建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)價值，需要優(yōu)化土木建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。

關(guān)鍵詞：建筑工程;工程項(xiàng)目;鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計;穩(wěn)定性

中圖分類號：TU391文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

目前，在建筑工程鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，還存在一定的設(shè)計問題，嚴(yán)重影響了整個工程的施工質(zhì)量，降低了建筑物的穩(wěn)定性，也給施工帶來了較大的安全隱患。為了確保建筑工程的施工質(zhì)量，提升施工安全性，必須對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計問題加以解決，給出相應(yīng)的應(yīng)對策略。

1當(dāng)前建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題分析

1.1未能全面認(rèn)識到圖紙對工程項(xiàng)目的重要作用

現(xiàn)在在土木工程的建設(shè)過程中，在設(shè)計上做好工作是非常重要的。在完善的建設(shè)過程中，繪制完善的建設(shè)圖紙失敗，嚴(yán)重影響了建設(shè)的進(jìn)展，也降低了項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量。從某些土木工程項(xiàng)目的當(dāng)前建設(shè)情況來看，某些建筑單位注意繪制設(shè)計，并且不能正確理解圖形在設(shè)計中的重要作用。因此，在建造過程中隨機(jī)設(shè)計了構(gòu)建圖形，圖形設(shè)計完成后，圖形將無法根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)際情況進(jìn)行檢查，這使項(xiàng)目建設(shè)工作難以整齊進(jìn)行。設(shè)計過程需要提高整體質(zhì)量，許多設(shè)計師缺乏工作經(jīng)驗(yàn)，這會導(dǎo)致許多設(shè)計問題。如果無法在時間內(nèi)開發(fā)問題，則項(xiàng)目構(gòu)建進(jìn)度將受到影響，并且圖形設(shè)計的推導(dǎo)值將丟失。

1.2建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中設(shè)計缺陷較多

在設(shè)計過程中，由于設(shè)計者自身的綜合品質(zhì)影響，無法完全整合許多細(xì)節(jié)，建筑結(jié)構(gòu)的多個零件的開發(fā)難以與建筑環(huán)境相結(jié)合。因此，應(yīng)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的完整性。為了提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性，必須合理利用各種資源。土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計具有更高的整體要求。設(shè)計問題在隨后的體系建設(shè)中引起了更多問題，對整個項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生了重大影響。設(shè)計過程需要分析建筑結(jié)構(gòu)中不同節(jié)點(diǎn)的實(shí)際情況。但是，由于設(shè)計者無法從整體上進(jìn)行控制，因此很多偏差問題非常明顯，對建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性有很大影響。完全建立不同的設(shè)計方案后，設(shè)計方案無法根據(jù)項(xiàng)目的建設(shè)要求進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，因此在實(shí)際實(shí)施中會遇到更多問題。

1.3分支點(diǎn)缺乏穩(wěn)定性

在對導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性失衡的諸多因素和條件進(jìn)行分析和研究時，不難看出分支點(diǎn)的穩(wěn)定性失衡也是其中比較常見的一種現(xiàn)象。導(dǎo)致這一現(xiàn)象出現(xiàn)的根本原因之一就是由于分支點(diǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計缺乏科學(xué)性和合理性，最終影響到局部的穩(wěn)定性狀態(tài)。除此之外，對于一些相對比較完善的直桿軸心而言，其與平板受壓面的屈曲現(xiàn)象，也會體現(xiàn)在分支點(diǎn)穩(wěn)定性失衡當(dāng)中。

2建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的穩(wěn)定性與設(shè)計要點(diǎn)

2.1防火設(shè)計

鋼結(jié)構(gòu)的防火設(shè)計主要是通過耐火材料及防火涂料的合理選用來實(shí)現(xiàn)的。在鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計中，首先要根據(jù)工程建設(shè)的防火等級及防火種類進(jìn)行合理的規(guī)劃布局，確定鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計所需的材料及涂料類型，之后按照規(guī)范要求，開始耐火材料及防火涂料的選用。防火涂料的選擇一般以厚度較厚、黏結(jié)強(qiáng)度以0.05MPa以上的材料為主，鋼結(jié)構(gòu)外包防火材料則以硬質(zhì)的防火性板材為主。而防火涂料的選擇，要按照防火指數(shù)要求合理選購及涂抹，從而優(yōu)化各節(jié)點(diǎn)部位的防火性能，避免問題的產(chǎn)生。

在鋼材的選用上，也要注重耐火性能的檢查，降低火災(zāi)對材料帶來的影響，保證建筑工程質(zhì)量。此外，吊頂設(shè)計也是需要重點(diǎn)考慮的內(nèi)容。在鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計中，可通過多種方案的對比研究，確定最終的設(shè)計方案，進(jìn)而優(yōu)化建筑整體防火性能。

2.2合理應(yīng)用信息模型技術(shù)對結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行調(diào)整

在土木建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，建筑信息模型技術(shù)的合理應(yīng)用起著重要作用。與過去常用的基于CAD的軟件技術(shù)相比，能夠處理各種信息具有更大的優(yōu)勢。土木建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師可以通過建筑信息模型技術(shù)處理不同的工程信息來補(bǔ)充數(shù)據(jù)庫構(gòu)建。使用完整的數(shù)據(jù)庫，您可以隨時查詢工程信息以滿足項(xiàng)目建設(shè)的要求，從而提高信息的相互關(guān)系。數(shù)據(jù)庫構(gòu)建還可以優(yōu)化設(shè)計總量和設(shè)計時間，以防止在以后的建設(shè)中發(fā)生更改。相關(guān)設(shè)計者可隨時查詢不同的資料，以提高設(shè)計效率。在土木建筑的結(jié)構(gòu)中，安全性和穩(wěn)定性非常重要，這方面的設(shè)計可以綜合改善設(shè)計質(zhì)量。為了綜合改善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果，必須從建筑現(xiàn)場和建筑結(jié)構(gòu)的不同角度進(jìn)行。利用地理信息系統(tǒng)，您可以更有效地收集信息并了解不同信息元素之間的關(guān)系。建筑信息模型技術(shù)可以直觀地顯示建筑材料、外觀等方面，整合不同的信息數(shù)據(jù)，控制舒適度等級、照明條件、建筑項(xiàng)目的節(jié)能效果，提高設(shè)計合理性。例如，在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中，不同部件之間的有效對接可在處理建模結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)。基于模型，明確施工應(yīng)注意的問題，加強(qiáng)設(shè)計施工質(zhì)量。

2.3荷載設(shè)計

在具體設(shè)計的過程中需要以對稱結(jié)構(gòu)布置為重點(diǎn)，降低結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)，保證上下的貫通，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)剛度變化的穩(wěn)定性。通常需要將其結(jié)構(gòu)設(shè)計成T型或者是L型;最好布置在結(jié)構(gòu)的外圍，這樣一來就能夠有效提升結(jié)構(gòu)抗扭曲穩(wěn)定效能。在設(shè)計的時候?yàn)榱藴p少一些麻煩，設(shè)計者還還可以把結(jié)構(gòu)中心、剛度以及幾何應(yīng)用設(shè)計在同一個基準(zhǔn)線上面，以此實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化施工。在扭轉(zhuǎn)設(shè)計之中必須要將水平承載力受到的各項(xiàng)因素全部考慮進(jìn)去。

2.4防腐設(shè)計

鋼材的腐蝕主要分為兩種，一類是電化學(xué)腐蝕，另一種是化學(xué)腐蝕，這些都會使鋼材本身的耐久度與強(qiáng)度降低。因此在實(shí)際設(shè)計的時候一定要將防腐工作做好。經(jīng)常運(yùn)用的方式主要是涂裝防銹漆，由于每一項(xiàng)工程的施工情況和經(jīng)濟(jì)狀況都存在一定差異，所以在防腐設(shè)計之中必須要有效考慮維護(hù)與保養(yǎng)，最終確定是實(shí)施永久性的涂裝還是半永久性的涂裝。另外還要將鋼材自身的腐蝕等級市場調(diào)查工作做好，依照不同環(huán)境、地區(qū)編制出不同的防腐方案，進(jìn)一步推動建筑工程。

2.5動力法

結(jié)構(gòu)體系如果是處于平衡穩(wěn)定的狀態(tài)下，那么如果遭受到外部嚴(yán)重的荷載影響，勢必會產(chǎn)生非常嚴(yán)重的振動現(xiàn)象。動力法在提出以及具體應(yīng)用過程中，其實(shí)該方法主要是將動力學(xué)作為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的深入研究和分析。在這種影響之后，系統(tǒng)出現(xiàn)的位移幅度，將會直接影響系統(tǒng)的臨界荷載，速度的緩慢變化形勢也可以被看作是邊界的基本條件。如果外部出現(xiàn)嚴(yán)重的干擾現(xiàn)象，那么鋼結(jié)構(gòu)自身的外荷載無法達(dá)到極限值要求時，雖然出現(xiàn)了嚴(yán)重的變形現(xiàn)象，但是鋼結(jié)構(gòu)在此時的變形位移，通常其自身的方向會在相反的方向上進(jìn)行加速處理。也就是可以相互之間實(shí)現(xiàn)有效的抵消。如果變形方向與位移方向甚至是與加速度方向全部都一致時，那么相互之間可以實(shí)現(xiàn)相互促進(jìn)的狀態(tài)。在保證可以及時將外力清除的基礎(chǔ)上，可以促使運(yùn)動實(shí)現(xiàn)持續(xù)運(yùn)行，這樣鋼結(jié)構(gòu)就無法保證其自身的穩(wěn)定性。所以可以通過動力法在其中的合理利用，得到鋼結(jié)構(gòu)在臨界狀態(tài)下的荷載，這樣才能夠保證鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

結(jié)束語

總的來說，在工程建設(shè)之中提升鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，除了能夠確保人員安全之外，還能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的設(shè)計要求，實(shí)現(xiàn)行業(yè)良性發(fā)展。在實(shí)際設(shè)計的時候必須要強(qiáng)化對穩(wěn)定性與平衡性的考慮，并依照實(shí)際的構(gòu)筑物要求去對方案進(jìn)行調(diào)整，為行業(yè)發(fā)展帶來一定促進(jìn)作用。

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