浅议建筑钢结构稳定性设计.docVIP

浅议建筑钢结构稳定性设计 　　【摘 要】钢结构具有独特优势，因此在土木建筑工程项目当中运用钢结构也能得到较好的收益，但近年来发现因为建筑钢结构稳定性不强的原因而引发的安全事故变得越来越多。本文分析了建筑项目当中钢结构存在的缺陷，建筑钢结构的稳定性设计，稳定性设计所应坚持的原则与要点以及稳定性设计的过程中不应忽视的问题。 　　【关键词】建筑钢结构；稳定性；设计 　　因为钢结构具有强度高以及自重轻等优点，所以在我国的建筑工程建设项目当中，钢结构已经被广泛应用，并随着相关体系的建立与重点项目的开发，钢结构已经获得了一定的发展[1]。但是，近年来发现因为建筑钢结构稳定性不强的原因而引发的安全事故变得越来越多，造成了恶劣影响；所以研究建筑钢结构的稳定性设计具有重要意义，本文就此问题进行了简单的探讨。 　　1.建筑项目当中钢结构存在的缺陷 　　由于钢结构具有独特优势，因此在土木建筑工程项目当中运用钢结构也能得到较好的收益，但是在长期实践中发现钢结构也存在一定缺陷，主要表现如下。首先，钢材本身存在着不足，如在耐火性能以及耐腐蚀性能方面，钢材的耐受能力均不高；因此，在建筑项目运用钢结构时，需要对其进行严密防护，这样一来就需要花费较高的成本[2]。其次，在耐热性能方面，钢结构虽然具有一定耐受能力，但是如果对其进行施工时，温度已经达到150摄氏度，则已经超过钢结构耐受的能力，进而导致其出现变形等不良状况，因此需要将隔热层作为保护手段；另外，钢结构不具备耐火性能，在重要的建筑结构当中，还需要对钢结构进行防火保护，以免发生意外。再次，钢结构的强度虽然很高，但是由钢结构所制造的构件却不具备太高的强度，这是因为钢结构的构件通常以薄壁形式出现，构件的横截面积也相对较小，在施工中受到较大负荷的情况下，稳定要求以及强度要求都比较难以满足。 　　2.建筑钢结构的稳定性设计分析 　　2.1关于稳定性设计 　　因为钢结构构件强度无法达到标准，且容易出现失稳现象，进而破坏建筑结构。在这里的稳定与强度并不是同一个范畴的概念，强度指的是应力方面??问题[3]。具体而言，就是指处于平衡稳定状态下的单个构件或整个钢结构，承受荷载时其最大应力是否已经比建筑材料最大的强度更大，其极限强度为钢结构的屈服点；稳定则是指变形方面的问题，钢结构当中的构件内部所承受的抵抗力与外部所承受的荷载两者是不平衡的，稳定性设计的关键在于在不平衡的受力当中，寻在一个相对平衡的契合点，以避免钢结构发生急剧变形，造成失稳，进而破坏建筑结构。 　　2.2稳定性设计所应坚持的原则与设计要点 　　在设计钢结构时，应综合考虑建筑具体实际情况以及在使用建筑过程中的要求，使设计完成的钢结构刚度、强度以及稳定性能都能符合标准。设计时，应在满足稳定性与强度要求的前提下，尽量节约钢材。减少使用钢材的目的在于将结构本身所具有重量减小，从而在出现较大负荷时，能够有效承载；在施工中，尽量缩短制造时间以及安装时间，从而便于维护以及运输钢结构，使总成本得以降低。此外，设计完成的钢结构应具备一定程度的审美价值，特别是在设计外露结构时，应注意结合建筑美学标准。 　　在设计钢结构时，要使其具备充足稳定性，则应注意以下设计要点。第一，在布置建筑钢结构的形式时，需要综合考量钢结构当中不同组成部分所要求的稳定性以及建筑整体性能等多项内容。目前在我国设计钢结构的稳定形式时，通常将平面体系范围作为设计的出发点，例如框架结构；所以在计算钢结构平面稳定的设计值时，应确保其与计算结构构件布置的方法相同，例如在计算前者时，应考虑到是否增加计算支撑构件受力强度等。第二，实际计算时的计算方法所依据的稳定设计简图应与计算结构稳定性水平所依据的简图保持一致。在一般情况下，分析框架所具有的稳定性水平以及分析框架结构的工作都比较粗糙，部分建筑工程甚至不进行该项工作，仅仅是计算框架柱设计时的稳定值[4]。因为计算杆件稳定值时所依据的模型，均为假设模型或简化模型，所以为了确保计算钢结构的稳定值符合要求，则应使计算方法所依据的稳定设计简图应与计算结构稳定性水平所依据的简图保持相同。 　　2.3稳定性设计的过程中不应忽视的问题 　　在设计住宅的钢结构时，应注意钢结构类型的住宅分为多层住宅与低层住宅两种，别墅为低层住宅，而公寓则为多层住宅。相关标准中提出，钢结构类型的住宅宜控制在12层以下，以满足抗压以及抗震要求。布置钢结构时的规则性会对住宅建成后的抗震性能造成影响，所以，在布置钢结构平面时，应尽量做到对称与规则，避免在出现地震时，遭到较大的破坏。 　　当前，计算机设计软件技术得到了较快的发展，因此，可以在设计钢结构时，应用计算机作为辅助工具，并在计算机的帮助下完成整体稳定以及平面构件强度的计算；设计人员则只需计算结构稳定水平以及结构强度[5]。因