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摘要：在建设施工的过程中，确保钢结构的整体稳定性，不仅能够保障建筑施工人员的安全，同时也能够确保建筑物符合设计要求，从而推动整个建筑行业的平稳发展。当然，在进行设计的过程中，还需要对钢结构的稳定性能以及平衡性能做以考虑，以确保在设计过程中能够依据实际建筑物的需求来调整设计方案。本文对建筑工程中钢结构设计的稳定性原则与设计要点进行了探讨。
关键词：建筑工程；钢结构设计；稳定性；原则；设计要点
随着建筑行业的不断发展，钢结构当前已被广泛应用到了其多方面的设计中，然而其设计的稳定性对于建筑工程整体质量的影响还是不能够被忽视的。因此，必须明确这一重要认识后，结合实际情况，对其展开科学高效的分析，促进钢结构设计稳定性的提高。选择应用最适合的稳定性计算方法和分析方法，吃透设计要点，明确应用钢结构的优势，提高钢结构设计质量及稳定性，推动我国建筑行业的进一步长远健康发展。
1 建筑工程中钢结构设计的稳定性原则
1.1 结构整体布置必须兼顾整个体系以及组成部分的稳定性要求
我国目前钢结构设计大多都是以平面体系设计为主，设计中的结构体系是结构各组成部分构件构成的。因此在大跨度结构稳定性设计中，结构局部稳定性是保证整体稳定性的关键前提。在设计中需要注意结构各组成部分构件的整体布置，设计有针对性的支撑构件，来保证平面结构构件的结构布置与平面稳定计算之间的一致性。
1.2 结构计算简图和实用计算方法所依据的简图保持一致
在这一点上，需要非常准确且稳定的框架结构的计算，就现在的情况来看，无论是单层框架还是多层框架结构，一般不会分析框架的稳定性情况，几乎都是以框架柱的稳定计算取而代之，通过这种方法的计算，要想将框架柱稳定时用到的柱的长度系数准确得出来，必须进行框架整体的稳定性分析，只有这样才能确保柱稳定计算与框架的稳定计算相符合，针对单层或是多层框架所得出的计算长度系数涉及到五条基本的假定，主要有框架中的每一个柱子都是同时丧失稳定性的，结合该假定，框架内每一个柱子的稳定参数杆件的稳定计算的常用方法。基本都是结合固定的简化假设或者是典型情况取得的，设计者务必要进行所设计的结构是否与假设的情况相符合确认，在实际的工程中，框架的计算简图不同于实用方法所依据的简图的情况还表现在依附在摇摆柱上的框架上，这些情况如果进行系数计算不规范，就会出现安全的隐患，所运用的计算方法必须与前提假设和具体计算对象保持一致。钢结构建筑的材料基本都是以钢材为主，钢材本身就是不易燃烧的材料，但是钢材又具有不耐高温的特点。
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1.3 设计结构的细部构造和构件的稳定计算必须相互配合
在进行钢结构设计的时候，必须保持构造的设计混凝土结构的计算相吻合，这样才能确保构建的稳定性与设计结构的西部构造始终保持高度的一致，从节点连接的角度来说，弯矩的传递与不传递必须要区分，给予的刚度和柔度要分别进行，还要确保给予的程度必须是足够的，对于桁架节点的设计来说，还需要使杆件偏心尽可能减少，这些都是设计构建细部构造的范畴之内的，然而，如果涉及到了结构的稳定性就必须对细部构造提出更高的要求，例如就简支梁的抗弯能力来讲，对于不动铰制作的要求非常的明确，那就是确保其在限定的平面内进行转动，但是，在梁整体的稳定性处理的过程中，支座要满足上面的要求，还应该能够对梁绕纵的扭转轴有一定的控制能力，梁在水平面内的转动是可以的，同时梁端截面的自动翘曲也是允许的。
2 建筑工程中钢结构稳定性设计的要点
2.1 荷载设计
在对钢结构的设计上，主要以对称结构布置为主，减少结构的扭转，确保上下贯通，从而保证建筑结构刚度的连贯性且变化情况稳定。设计上应将钢结构设置成L 型或T 型，确保能发挥钢结构的作用；钢结构的布置位置最好在结构的外围，这样可增强建筑整体结构的抗扭曲形变作用。在结构的设计上为减少一些不必要的麻烦，设计人员需考虑强度或其他方面的特殊要求，并分别给予较强的刚度及柔度，最大限度的降低桁架节点的杆件偏心度，保证严格按设计标准进行施工，确保钢结构的稳定性。在扭转方面设计人员应考虑到水平承载力所受的各种因素。当涉及稳定性能时，构造上时常有不同于强度的要求或特殊考虑。例如，简支梁就抗弯强度来说，对不动铰支座的要求仅是阻止位移，同时允许在平面内转动。然而在处理梁整体稳定时上述要求就不够。支座还需能阻止梁绕纵轴扭转，同时允许梁在水平平面内转动和梁端截面自由翘曲，以符合稳定分析所采取的边界条件。
2.2 防火设计
钢结构的防火设计主要是选择耐火材料和选用防火涂料。在建筑工程中，钢结构防火设计应根据工程项目的防火等级、防火种类和防火具体情况，做好结构工程设计。另外，对于外包防火材料的选择，应选择硬质的防火型板材。通过防火材料的选择，在钢结构中填涂在节点部位，加强节点部位的防火性，保证工程结构整体防火指数。在钢材的选择上应选用耐火性的钢材，如果在挑选的过程中，不能满足防火的标准，可选择薄型的耐火材料。在吊顶设计中，压型板材不但要做好防火处理，适当的防锈处理也很有必要。钢结构的防火设计中，要结合相关的防火标准和防火等级，来确定不同的设计方案，从而确保项目工程整体防火水平。
2.3 防腐设计
建筑工程中的钢材腐蚀一般分为电化学腐蚀和化学腐蚀两种类型和方式，不论哪种方式都将对钢材的强度和耐久性产生较强的削弱作用，因此充分做好钢材的防腐设计工作是钢结构设计内容的重中之重，当前的钢结构设计中有效防止钢材腐蚀的通常办法是采用涂装防锈漆的方式。以当前建筑工程的具体施工条件和施工要求为出发点，钢结构构件的防腐设计应该考虑保养和维护等多种方式，以此确立在防腐设计中使用半永久性的涂装还是永久性涂装，尤其在防腐设计中要加强对钢材防腐等级的市场调研，要根据不同地区、不同施工环境制定针对性的防护和防腐方案，保证建筑工程中钢结构防腐设计的稳定进行。
2.4 稳定性设计
失稳和整体刚度：现行规范通用的轴心压杆的稳定计算法是临界压力求解法和折减系数法。为确保建筑工程的钢结构稳定性水平，加强对钢材质量的检测很重要。在建筑工程中，结合钢结构设计方案的要求，对整体的结构框架进行分析，确定临界值。当F=Fn 时，钢结构弯曲刚度趋向于零，这需要调整钢结构的稳定问题。在弹性稳定计算中，除需要考虑结构的整体性外，还有一些其他特点需要引起重视。首先要做的就是二阶分析，这种分析对柔性构件尤为重要，这是因为柔性构件的大变形量对结构内力产生了不能忽视的影响；其次，普遍用于应力问题的迭加原理，在弹性稳定计算中不能应用。
总之，在钢结构的设计中建筑钢结构的稳定性设计非常重要，设计人员需要对钢结构的稳定性进行了解，并且对不同的建筑采用相应的设计方式，以此来防止设计方案在实际的施工中产生失稳情况。因为钢结构稳定性设计通常需要因地制宜，所以在设计中就需要对其稳定性概念有效明确，同时深化建筑需求，将钢结构稳定设计相关理论不断完善，有效的将其稳定性能不断提升。
参考文献
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[4]王聪,孙兰香,许颖颖.建筑工程项目中钢结构设计中稳定性分析[J].居舍. 2017(36).
论文作者:吴丽丽
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/29
标签：钢结构论文; 稳定性论文; 中钢论文; 结构论文; 稳定论文; 建筑工程论文; 钢材论文; 《防护工程》2018年第29期论文;