建筑工程中钢结构的稳定性设计要点分析

蒋岭

身份证号码： 32100219750128185X 苏州一科科建建筑设计研究院有限公司

摘要：建筑工程的建设，不可或缺的结构便是钢结构，相应的设计与工程建设的质量有着直接关系。钢结构能保证工程进度与结构性能，对工程整体稳定性有重要作用，受到了行业人士的青睐。基于此，本文对建筑钢结构设计稳定性简论、建筑钢结构施工的重要性以及建筑工程中钢结构稳定性设计要点进行了分析。
关键词：建筑工程；钢结构设计；稳定性；设计要点

现在我国建筑行业的发展情况逐渐趋于良好，而且建筑工程建设的规模也得到了很大程度的完善。其中钢结构技术得到了很多建筑公司的使用，因为钢结构的施工工期相对来说比较短，而且使用的时候其经济效益相对来说也比较高，所以得到了施工人员的广泛使用。
1建筑钢结构设计稳定性简论

在大多数建筑工程项目中，钢结构的形式以及组成钢结构的材料等都是具有多样性的，所以如果设计人员想要使钢结构的稳定性得到保障，那么首先在结构设计的环节就一定要对承载能力进行高质量的设计工作，同时还要全方位的分析钢结构使用过程中应力方面的情况，最后最为重要的就是一定要根据实际施工情况对钢结构的材料以及构件等进行科学合理的设计，只有这样才可以对钢结构的稳定性做出有力的保障。现在钢结构在实际的建筑工程项目中已经逐渐变为了施工人员最经常使用的结构，工作人员在对钢结构进行设计的过程中不仅要分析建筑使用过程中的实际载荷情况，更重要的还是要根据具体结构选择合适的材料，在最大程度上降低钢结构出现承载能力不足的现象，同时也使变形问题出现的概率减少，在这样的情况下，总体结构也就不会出现与坍塌相关的问题。最后施工人员再对钢结构进行设计的过程中，一定要注意做好细节性的工作，以便结构之间的应力平衡可以得到保障，在最大程度上保证每一个部位的设计质量，使整个钢结构都具有更强的稳定性。

2 建筑钢结构施工的重要性分析
2.1 承重性能良好，自然灾害抵御能力强
在我国建筑工程当中，钢结构的运用范围十分广泛，主要运用在多样性的工程项目中。由于钢结构技术的优势十分明显，特别是其承重性能比较强这一特点被很多的施工团队所青睐。所以钢结构在实际运用的时候能够有效减少建筑物的具体横截面积，从而有效拓宽室内空间，在实际运用的时候能够防止出现钢筋整体重量远远超过混凝土的现象，所以在对自然灾害进行抵御的时候具有十分明显的作用。
2.2 主体结构稳定
钢与其它建筑材料的特点是材质均匀、延展性好，本身就是极好的抗震、抗压建筑材料。钢结构采用的钢材塑性、韧性、强度都很高，可承受较大的动力荷载。其钢结构杆件大部分都是在工厂经过精确计算后加工制造而成，通过完善的检测手段，保证质量安全、可靠。加上梁柱间的交叉支撑结构和檩条的抗扭和抗剪的共同作用，进一步加强了轻型钢结构体系的稳定性。在地震多发的工业厂区，轻型钢结构体系一直是厂房建设的结构首选，也被当成临时建筑用于地震后的救灾安置用房。
2.3 韧性和塑性强，承载力较大
相对于其他建筑材料和结构类型，钢材在承受的负荷超出自身极限时可将力进行合理分散，使自身的受力状况达到平衡，降低自身的受损程度，这与钢材自身的韧性和塑性有着密不可分的关系。因此在实际的建筑工程施工中，钢结构有更为广泛地应用范围和可观的前景。
3 建筑工程中钢结构稳定性设计要点
3.1 荷载设计
在钢结构设计中，要注重结构的对称性及上下贯通性，减少扭转等情况的发生，加强钢结构的连贯性和稳定性。通常情况下，钢结构的设计会以L型或T型为准，并对外围结构实施加固处理，以增大钢结构的抗扭曲变形能力，保证钢结构质量，保障其性能的发挥。另外，在钢结构设计上，为了减少问题，降低设计难度，设计人员可从结构刚度、结构中心设计及几何图形设计等方面进行综合考虑，合理规划钢结构类型，确保其稳定性。在扭转设计上，设计人员需要对水平承载力进行综合考量，深入分析影响钢结构强度或性能的特殊因素，以保证钢结构稳定性。例如，在剪支梁的抗弯强度设计，不动铰支座除了要做到水平面内的有效移动以及阻止位移现象产生，还需具备阻止梁绕纵轴扭转带来隐患的能力，并加强水平面内转动与梁端截面的自由翘曲，提升简支梁设计的稳定性，进而达到最终的设计要求。
3.2 防火设计
钢结构的防火设计主要是通过耐火材料及防火涂料的合理选用来实现的。在钢结构防火设计中，首先要根据工程建设的防火等级及防火种类进行合理的规划布局，确定钢结构防火设计所需的材料及涂料类型，之后按照规范要求，开始耐火材料及防火涂料的选用。防火涂料的选择一般以厚度较厚、黏结强度以0.05MPa以上的材料为主，钢结构外包防火材料则以硬质的防火性板材为主。而防火涂料的选择，要按照防火指数要求合理选购及涂抹，从而优化各节点部位的防火性能，避免问题的产生。在钢材的选用上，也要注重耐火性能的检查

，降低火灾对材料带来的影响，保证建筑工程质量。此外，吊顶设计也是需要重点考虑的内容。在钢结构防火设计中，可通过多种方案的对比研究，确定最终的设计方案，进而优化建筑整体防火性能。
3.3 防腐设计
钢结构腐蚀类型主要分为化学腐蚀与电化学腐蚀两种形式，这两种腐蚀现象均会使钢结构耐久性与强度受到影响，因此对于钢结构设计，还需要保证防腐设计合理性。借助防锈漆涂装可以保证钢结构腐蚀现象得到有效控制。基于建筑施工与工程经济情况考虑，开展防腐设计时，需要对维护与保养情况加以分析，以合理确定采用半永久性或是永久性涂装形式。设计前应该认真执行钢材防腐的市场调查工作，各个地区需要结合自身气候条件等因素合理制定防腐方案，进而保证建筑项目质量得到充分提升。
3.4 稳定性设计
钢结构稳定性设计中，失稳度和整体刚度的参数确定主要是以临界压力求解法和折减系数法得出的。且在实际设计中，还要对钢材的质量进行严格检测，确保满足钢结构稳定性的设计要求。在临界值确定中，当F＝Fn时，钢结构的弯曲性能趋近于零，这就需要对钢结构的稳定问题予以调整。而在弹性稳定计算中，可应用二阶分析方法完成对柔性构件变形能力的分析和掌握，且在迭加原理下，准确计算出弹性稳定值，从而加强钢结构稳定性设计的合理性。
3.5 夯实全体技术人员的施工素质
在现阶段的钢结构施工作业过程当中，有关人员应该提升自身的专业技能以及综合水平，提高自身的施工认知，知晓建设现场管理工作的要点，明确工程项目管理的具体需求，尽可能把所有的管理措施以及举措都落实在实处，把其充分贯穿在建设现场当中。结合现阶段不科学的技术行为以及不合理的管理活动情况，应该加强管理与控制。在整个实践活动当中，建设企业的领导者要使用定期培训的手段和方式方法，逐步提升建设人员自身的责任意识与素质素养，针对建设现场存有的秩序混乱现象，要采取科学合理的措施进行解决，避免安全隐患问题的发生。因此，在现阶段的建筑工程项目实施建设作业的时候，需要让所有人员积极主动的投入定期培训活动当中，经过培训真正提高专业技能与综合素养。
4 结束语
钢结构已经成为高层建筑建设作业中应用最为广泛的施工技术之一，不仅能够确保建筑物具备更大的强度与抗震能力，同时能够更深层次的提升高层建筑物的稳固性能与安全性能，从而为人民群众带来更加牢靠的居住、生活、工作场所。本文围绕钢结构施工技术在高层建筑中的实际应用策略展开分析，能够进一步将施工的耗费时长缩短，降低施工成本的大量投入，实现高层建筑工程的长远、稳健发展。

参考文献：

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