建筑工程中钢结构设计的稳定性原则及设计探析

孙玉宝

摘要：据有关研究表明，在建筑工程中，钢结构设计中涉及的稳定性直接关乎着钢结构工程的整体质量安全水平。所以，在具体的设计中，便需要进行稳定性分析，并结合实际情况，有效把握好要点设计环节，以防钢结构系统失稳而带来严重的安全事故。

关键词：建筑工程；钢结构；设计；稳定性；原则

1建筑工程中钢结构稳定性的设计原则

在开展建筑工程的时候，只有保障钢结构的设计能够拥有较强的稳定性，才能够让整体建筑拥有较高的安全性，设计人员必须对钢结构设计当中所有部件提高重视。

1.1确保各个组成部分以及整体体系

在进行建筑工程的过程中，相关人员必须对建筑工程特点进行充分的分析，主要是因为建筑工程质量的好坏会受到钢结构好坏的影响，甚至会对建筑的安全产生影响。因此，钢结构的稳定与钢结构的好坏产生直接联系，结构设计师在对钢结构开展设计工作的时候，对钢结构的稳定性进行严格的把控，避免钢结构出现失稳的情况。设计人员在对钢结构设计的时候，由于前期具有一定程度的复杂性，所以设计人员可以使用一些先进的技术设备与专业的数据分析，严格检查钢结构的各项指标。只有对钢结构进行最为详细的质检，才能够对钢结构进行有效的使用。在对钢结构进行参数指标检查的时候，需要对很多方面开展检查工作，比如钢结构的抗震强度系统、结构的阻尼比、水平荷载等。其中水平荷载在建筑工程的施工环境当中，应该保障竖向荷载为零，这样才能够让水平荷载为零。可是在实际施工当中，荷载程度会有很多不同，特别是风荷载，会对建筑水平的稳定性产生严重的影响。

1.2剪力调整问题

随着时代的不断发展，建筑物设计变得越来越复杂。在建筑工程当中有不少建筑的设计是以不对称为主，所以在进行建筑设计的时候，一般都是使用斜柱开展建筑施工。相比于其他垂直部件，这种部件有更加分明的棱角，还有更严重的倾斜度。因此，设计人员应该对建筑构件拥有更高的剪力要求。在实际的建筑工程钢结构设计当中，很多设计人员为了便利，把垂直构件改为柱子，把斜柱作为斜杆，这种设计虽然存在着一定的不合理性，但是却不会影响建筑结构的稳定性。如果对框架柱进行剪力调整，就会产生十分严重的影响。除此之外，建筑竖直方向与水平方向都拥有支撑柱，这样就可以把斜柱当作水平方向的支撑柱子，使竖直方向缺乏支撑力度，对剪力计算造成严重的失误，从而导致钢结构的稳定性变得更差。

1.3强柱弱梁的设计

设计人员在对钢结构进行设计的时候，应该注意柱与梁之间的整体性。只有对钢结构进行更加合理的设计，才能让钢结构拥有较大承受力，一旦出现水平荷载较大与强震的时候，梁可以对压力进行绝大部分的承受，让柱子承受较少的压力，避免建筑受到压力与强震的时候出现坍塌等情况。正是因为梁的设计一定拥有较大的抗压性，才能让其恢复到原始的状态，从而最大程度地减轻压力，让钢结构拥有较强的稳定性。

2建筑工程中钢结构设计的要点

2.1 受力设计

受力水平是判断钢结构稳定性的重要因素之一，设计人员在设计方案时，首先要考虑的就是钢结构的荷载能力，其次才能考虑其他问题。钢结构的设计以T形或L形比较常见，主要是为了提高结构的受力能力，减少钢结构的自身重量，起到平衡的作用。为了保证钢结构的受力更加均匀，在设计时尽量采用对称的方式，防止有的位置出现受力过大或过小的情况，造成结构受力失衡。例如，在设计不动支座时，设计人员要保证支座的稳定性，不能出现移动现象；但是设计钢梁架时，只需要考虑它的横向和竖向的受力情况即可。设计人员需要在设计方案中体现出每个构件和结构的受力情况，防止失稳情况的发生。钢结构的稳定性需要设计方案和实际施工相互配合，只有在施工中严格按照设计方案执行，减少人工误差，加强细节控制，才能确保钢结构的稳定性符合实际要求。

2.2抗震设计

保证建筑物的抗震性是非常重要的，尤其是在地震高发的地区，需要进一步提高建筑物的稳定性。在设计方案时，要保证梁板、屋架和屋面板的连接程度，以及结构主体和柱子之间的固定方式符合要求，起到提高钢结构抗震性的效果。钢结构的抗震效果与构建的质量以及支撑方式都有着紧密的联系，因此设计人员要认真考虑相关因素，从根本上减少影响抗震效果的因素，确保钢结构的抗震效果。在设计方案时，设计人员容易忽视小配件的使用，过于关注荷载力和结构的受力情况，反而造成结构的抗震效果一般。例如，合理地使用铆钉能够提高架构的稳定性，但是在使用时要注意铆钉的质量和规格。设计人员要重视抗震性的设计，不能将抗震设计和受力设计相混淆，提高安全意识，保证用户有良好的使用体验。

2.3 防腐设计

钢结构由于构件材料的特殊性，设计人员务必要重视防腐设计。钢结构的腐蚀类型主要有两种，分别是电化学腐蚀和化学腐蚀，这两种腐蚀会严重影响钢结构的稳定性，因此设计人员必须要做好防腐设计。防腐设计主要有两种方法：(1)使用防锈漆，降低钢结构发生腐蚀情况的概率，控制钢结构的腐蚀程度；(2)对钢结构进行定期的检查、维护和保养，及时发现钢结构的腐蚀问题，并采取相应的措施，利用永久性的涂装方法，有效地起到防腐效果。钢材的质量也是造成钢结构出现腐蚀现象的原因之一，因此设计人员要提前做好钢材腐蚀效果的调查工作，并根据施工地点的实际天气情况进行综合考虑，选择合适的防腐方法。管理人员在钢材进场后，要做好质量检查，避免由于钢材质量而出现腐蚀情况，影响结构的稳定性。

2.4重视钢结构的细节设计

细节设计是决定钢结构质量的重要因素之一，科学的处理方式能够提高钢结构的整体水平，保证钢结构中关键点的安全性和稳定性。设计人员要根据实际的结构选择合适的连接方式，避免连接位置由于荷载力过高而出现弯曲的现象，影响整体结构的美观性和稳定性，导致结构存在安全隐患。因此，设计人员务必要重视钢结构的细节设计，尤其是螺栓的使用以及连接处的焊接处理，必须要进行重点检查，仔细分析数据和相关系数，保证连接点的安全性。为了保证细节的处理符合相关要求，在钢结构设计前，设计人员就要分析节点的形式，并确定节点的连接方式。在实际设计中，容易出现结构细节的设计和模型分析中存在区别，甚至完全不同，严重影响钢结构的稳定性，因此设计人员必须要认真检查，杜绝该情况的发生。

3结语

在具体设计建筑工程中，常常会忽略结构稳定性带给整个建筑质量的诸多影响。因此，要根据实际状况，展开深入分析，提高钢结构设计的实际稳定性。同时，应选用最科学的方法，从设计要点出发，根据钢结构的整体优势，大幅提升钢结构实际设计质量与整体稳定性，促进国内建筑业实现健康长足发展目标。

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