摘要：在世界经济的快速发展的背景下我国的经济水平也在以惊人的速度在不断的提升，随之我国的各个行业也有了突飞猛进的发展和创新，其中建筑行业的进步与发展尤为明显。在建筑行业中建筑钢结构凭借其优越性而被广泛使用，但是近年来安全事故多发的原因却是因为建筑钢结构稳定性不强的问题。建筑钢结构的稳定性设计影响建筑钢结构的应用，因此本文在介绍钢结构技术发展的基础之上分析了建筑项目中钢结构存在的缺陷和对建筑钢结构的稳定性设计进行了研究。
关键词：建筑；钢结构；稳定性；设计
引言
随着经济的发展，钢结构在各个领域中的建筑均有发展，不同的领域对钢结构稳定性的需求也不同，这就需要设计人员充分了解钢结构稳定设计的原理，并根据各个领域的需求及特点加固建筑钢结构的稳定性。当下城市土地资源有限，但城市人口在不断增加，导致了城市楼层建设呈高层化发展，倘若建筑钢结构的稳定性出现问题，必将造成重大工程事故的发生。基于建筑市场对钢结构稳定性的需求，及避免建筑失稳带来的危害，本文通过分析当下支架钢结构稳定性设计中存在的问题，提出一些改进建议。
1建筑钢结构
1.1钢结构的材料优势
钢结构主要具备着以下三种优势：①跨度或者荷载较大的构件和结构广泛地使用钢材是因为它的较高的强度。它们能够有着更强的适应性往往是采用了拥有了良好的塑性和韧性的钢材，它们往往不会因为超载而担心断裂了。钢结构还拥有着良好的抗震性，这是吸能能力和延性的良好决定的；②钢材的内部组织呈现出来的几乎是各向同性。钢材几乎是具备着完全弹性的，当它们处在一定的应力幅度。当工程力学计算结果展示出来的时候，我们不难发现钢结构的实际受力情况和这个结果几乎是相一致的。那么设计施工的准确度就有了保证，除了弹性之外，还主要是材质在冶炼过程中的变化和波动的范围是很小的；③钢结构所使用的材料是比较单数的，因此在制造的过程中就不会很复杂。事实上，混凝与的强度和密度的比值是远远小于钢材的比值的。想要在同样的跨度内实现相同的荷载，混凝土屋架的三分之一到四分之一之间重量就是钢材替代混凝土所使用的重量，那么在吊装和运输的过程中就不会有较大的压力。
1.2钢结构在建筑上的应用优势
钢结构拥有着砖混结构和混凝土结构在建筑上的应用优势，这主要和上文所描述的它独特的特征决定的。钢结构的较轻的自重，良好的延性使得建筑物拥有着良好的抗震性，这是因为地震力效应在建筑质量较小的情况下会变得相应小一些，地震效应还会因为延性的良好性一定程度上收到缓冲。除此之外，在传统的建造中想要建造较大开间就需要较为大跨度和复杂的结构，而如今有了轻质高强的钢结构，在创造开放式住宅的时候就更为方便了。
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在地域应用方面，钢结构建筑表现出来了其他结构无法比拟的优势。在西部地区，那里的冬天时间较长，因此在建筑施工的时候就特别困难，想要加快施工速度和提高施工质量就可以使用钢结构，除此之外，它还能够杜绝了因为低温带来的不必要的麻烦。在北方地区冬季室内采暖所需要的时间是比较长的，因此外墙的保温性能就必须要良好。钢结构就能很好地满足用户这一方面的居住需求。
2影响钢结构稳定性的因素
2.1钢结构构件的原因
钢结构的构件包含杆件、板件，其稳固性质取决于自身的刚度。钢结构构件杆件的长细比及杆件的高厚比的系数决定了钢结构的稳定系数，其杆件的长细比及杆件的高厚比若不堪载荷，则会导致钢结构受压和受弯，以致于钢结构稳定性失衡。
2.2钢结构自身的原因
钢结构的纵向稳定取决于钢结构的支撑系统，如钢结构的钢柱柱间支撑能否承受风力、地震、吊车等负荷，钢结构屋架的上、下弦水平能否支撑外力的负荷等。而钢结构的横向稳定，则对钢结构的框架或排架的刚度有一定的要求，如钢结构水平传递的负荷。倘若钢结构自身无法承受外力或平衡负荷，将会导致钢结构稳定性失衡。
3钢结构稳定性设计改进措施
3.1钢结构计算加固设计
钢结构计算设计加固是指通过改变钢结构的荷载的分布受力情况、钢结构承受荷载的传力途径、钢结构的节点性质和边界条件，并在此基础上增加钢结构附加杆件的支撑承载力。此外，还预先施加压力并测试其承受能力的极限值，且考虑建筑空间钢结构协同工作的性质，对钢结构进行加固，增加其支撑空间钢结构并按空间钢结构标准进行验算。如有需要，可加设支撑点、增加钢结构刚度，或者调整钢结构的自振频率等以提高钢结构承载力和改善钢结构动力特性，增设支撑或辅助杆件使钢结构的长细比减少以提高其稳定性，在排架结构中重点加强某一列柱的刚度，使之承受大部分水平力，以减轻其它柱列的负荷，在塔架等结构中设置拉杆或适度张紧的拉索以加强结构的刚度。
3.2钢结构构件截面加固设计
若钢结构的稳定性设计方案在施工中发现杆件受弯，可在方案改进中将一个集中荷载转化为多个集中荷载，改变端部支承力；变铰接为刚结，增加中间支座或将简支结构端部连接成为连续结构，调整连续结构的支座位置；将结构变为撑杆式结构，施加预应力，加设预应力拉杆，从而改变截面内力的荷载分布。
3.3钢结构厂房的设计
众所周知，钢结构处于腐蚀生锈的情况下会带来许多的害处，钢结构的强度和承载能力因为受到了腐蚀的侵害变形或者断裂就会导致事故的发生。然而导致钢结构腐蚀的因素有很多。长期暴露在湿度较大的环境中，就会导致钢结构的腐蚀；钢结构的腐蚀还会在一些化学物质中（酸）等之中腐蚀的速度加快了。除了自然因素之外，人为因素也会导致钢结构的腐蚀例如将钢架和墙体的距离控制的太近，对涂料的质量和涂料的厚度的控制不够也会造成腐蚀。因此，钢结构建筑的一项重要内容就是对钢结构进行防腐工作。对于预防钢结构的腐蚀，我们可以采用防腐涂料。对防腐涂料的选择上也要格外的小心，注意其年限和保光保色性。
钢材是钢结构的主体材料，因此钢材和链接材料的选择上显得尤为重要。在钢材的选择上，那些高质量且承重结构良好的钢材往往会满足抗拉强度和屈服强度的含量。除此之外，应该注意到的是不同的钢材质量等级被应用在了不同的工作温度下的焊接和非焊接结构的钢材上了。钢材的一个安全隐患就是裂缝。质量较差的焊接，原始的裂缝在运输的过程中的运动贝加大了；一些杂质因子（气体和油污）等会使得焊接过程中气孔的产生，从而导致裂缝的出现。这两种情形都会造成焊缝裂纹的产生。因此，对与焊缝的检验力度的加强对于质检人员来说显得尤为重要。对于焊接的工作人员，在工作之前清理焊接部位和按照相关规程进行操作。对于运输人员来说，尽可能地使得钢材不会发生较大的变形，使受力均匀一些。
结语
综上所述，建筑钢结构的稳定性设计可推动我国桥梁设计的发展，同时还可提升我国建筑的抗压能力。在建筑钢结构的设计中，设计人员应充分了解钢结构构件的稳定性能，对不同的建筑加以选用设计，从而避免设计方案在施工过程中发生失稳的事故。由于钢结构稳定性设计方案需因地制宜，因此在实际设计中应明确钢结构稳定性的基本概念，并深入了解建筑的需求，并将钢结构稳定设计理论进行完善，提升钢结构的稳定性能。
参考文献
［1］贾树军．建筑钢结构工程设计及其注意事项［J］．住宅与房地产，2017（03）．
［2］雷良龙．建筑钢结构设计中稳定性的设计方法［J］．建材与装饰，2016（32）．
论文作者:张海
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第18期
论文发表时间:2017/12/4
标签：钢结构论文; 建筑论文; 稳定性论文; 钢材论文; 结构论文; 荷载论文; 刚度论文; 《建筑学研究前沿》2017年第18期论文;