大跨度建筑是当前社会上新兴的一种建筑形式,在当今社会上有着越来越广泛应用,能够更好满足当前社会需求以及人们需求。在大跨度建筑中钢结构具有十分重要的作用,属于建筑工程重要组成部分,但是大跨度建筑中钢结构与其它形式建筑中钢结构相比较而言存在一定差异,因此在对大跨度建筑钢结构进行设计过程中应当区别对待,从而进行科学合理设计,使钢结构质量得到保证。
1大跨度建筑钢结构体系概述
在设计大跨度建筑钢结构体系过程中,应当依据当前不同类型建筑结构,以及当前行业有关执行规范,通过选择适当类型混接钢筋混凝土结构。从当前情况而言,在大跨度建筑中常见钢结构类型主要就是H人字形铜梁刚接,对于该方式而言,其最大特点就是在对钢架进行连接过程中,能够充分发挥门式刚架结构功能,即能够以建筑结构需要为依据,从而对设计方案进行不同调整,只要结构中相关计量能够与要求符合,便能够正常发挥其功能,由于该类型钢结构设计方案更加灵活,所以能够与当前建筑发展过程中多样性需要更加适应。然而在实际操作过程中应当注意,对于钢架与混凝土,其材料性质完全不同,因此在施工以及设计过程中,要有效处理其节点比较困难,不但应当全面分析节点受力情况,还应当分析节点构造。由于对节点处理,不但使工程施工难度增加,同时还会增加施工成本,所以在实践过程中该方面并非十分完善,在今后实践过程中应当进行不断探索。在对大跨度建筑钢结构进行设计过程中,最重要一点就是以保证建筑类型为基础,使得H人字形钢梁及平拱钢架两者之间实现设计转换,也就是依据钢结构设计不同需要,灵活调整钢架角度,因此不但应当全面计量各种受力,有关部门还应当处理好节点弯度以及角度。
2当前钢结构设计所存在问题
从当前情况而言,钢结构在现代建筑工程中已经有着十分广泛应用,并且钢结构设计水平也得到很大提高以及发展,然而在对大跨度建筑钢结构进行设计过程中,仍有些问题存在。从实际情况而言,高度在30m之上大跨度建筑钢结构运用仍比较少,所有在设计该类大跨度建筑钢结构时,应当注意调整重点位置。由于全球经济形势在一定程度上影响钢材市场,钢材在价格上不断出现波动,所以在选择钢材过程中,不但要注意分析各种钢材功能、优势以及特点,同时应当对成本因素进行充分考虑,即在钢结构设计过程中尽可能选择性价比较高的。通常情况下,对于30m之上钢结构而言,其构件均为钢构件,这样不但能够使优化自身结构得以实现,并且对整体强度增强比较有利,能够使钢材减轻其自重。在钢结构设计以及施工过程中,相关部门还应当对其受力因素进行充分考虑,也就是应当全面分析其受力情况,并且与钢结构中各种变量进行结合,预测其所可能产生危害。
3大跨度建筑钢结构设计重点
3.1合理设计复杂节点构造
在对大跨度建筑钢结构进行设计过程中,其中十分明显的一个特点就是钢结构构件之间的连接部位比较复杂,在对其进行实际设计过程中,设计人员应当对该问题特别关注。在节点设计方面,对于建筑有关要求、受力以及构件截面形式等方面均有十分明确规定,应当合理分析这些因素,才能够对节点形式进行更好确定。以满足结构需求为基础,能够将有关设计计算客观表现出来。在对钢结构进行设计过程中,应当将相关模型创设出来,所创设模型应当与实际情况之间相互吻合。在进行计算过程中,不能将计算模型随意改变。钢结构设计在达到合理状态之后,应当对次构件问题进行充分考虑,从而将安全设计宗旨更好展现出来,最终使工程造价减少。
3.2精确进行计算
通常情况下,在钢结构中所使用材料均比较均匀,其属于比较理想化的一种弹性体,与当前所使用计算方式比较吻合。另外,相对于显示情况而言,钢结构连接部件比较吻合,所以,在对模型进行计算时,会使用到比较少的公式,然而进行计算时相对比较简单。在实际使用过程中,在现实工作过程中钢结构计算具备一定优势,即较高计算精度以及较强可靠性。此外,从整体方面进行分析,以及在进行优化设计过程中能够发现,在建筑工程中大跨度钢结构设计有着十分重要作用。
3.3严格掌控整体刚度
大量钢结构实验显示,对于很多钢结构构件的截面而言,其并非由结构强度以及结构稳定性能决定,对于结构设计而言,其主要决定因素就是建筑结构刚度情况,尤其是对于由薄壁构件所产生大跨度结构而言,其表现最为明显,这样一来,在对钢结构进行设计过程中,设计人员应当对该方面进行考虑,从而在设计上能够达到较好效果。这些设计能够与建筑需求相满足,从而保证建筑质量。在设计过程中只有保证刚性材料,才能够使工作效率得到更好提升,使施工进程得到更好保证。此外,在进行实际设计过程中,对于稳定设计也有较高要求。对于钢结构设计而言,其与钢筋混凝土几个相比,在设计安全方面存在不同。钢结构设计属于有较高稳定性的一个设计环节,在进行设计过程中,需要考虑很多方面因素,其中最常见的包括结构稳定性设计以及结构组成单位设计,另外,对于钢结构耐火性也应当加强注意,通常情况下这些建筑均具有较强腐蚀性,所以当钢结构处于150℃以上环境时,在一定建筑结构条件下,应当科学合理处理防锈问题。但是,从当前情况而言,对于防锈问题处理仍比较复杂,由于价格问题而导致在选择方面有很多不确定性存在。所以,在确定时应当依据不同结构及不同设计方法,应当对合理、适用防腐方案进行选择。
4结语
在当代建筑行业发展过程中,大跨度建筑钢结构在建筑工程中有着越来越广泛应用,当前大跨度建筑钢结构设计虽然取得一定进步,但仍有问题存在,需进一步改进。在钢结构设计过程中,应当对所存在问题进行合理分析,并且从各个方面入手进行科学合理设计,对构件节点构造进行合理设计,对结构进行精确合理计算,并且对整体刚度进行严格掌材料管理论文控,从而使钢结构设计能够达到理想水平,符合建筑工程需求。
作者:史旭强 刘艳 单位:山东贝格建筑设计有限公司 烟台城安人防工程设计有限公司