摘要:在现代建筑施工行业的发展过程中,钢结构应用广泛。对建筑工程中钢结构设计进行分析,保障其结构的稳定性,分析设计要点,可以保障建筑工程质量,降低安全隐患问题。基于此,文章主要对建筑工程中钢结构设计的稳定性以及设计要点进行了简单的分析论述。
关键词:建筑工程;钢结构;稳定性;设计要点
在社会经济的不断发展过程中,城市化的进程在不断的推进发展,这样无疑推动了我国工业化的发展。在建筑行业中,一些高层建筑与大型建筑逐渐增多,而钢结构具有自重较轻、抗震性能良好、施工周期较短、便捷的优势特征,在建筑施工中应用较为广泛。分析钢结构设计的稳定性,了解设计要点具有一定的实践价值与意义。
1.建筑工程中钢结构设计的问题
1.1与物理原理产生冲突
钢材料最为显著的特征就是具有良好导热性。而为了保障建筑材料室内的恒定性,就要分析建筑钢结构,系统分析。在建筑结构中,热量的传递是一种由建筑外部传递到内部之中,同时也可以通过玻璃实现热传递,对此在建筑设计过程中,要对建筑外墙中可以吸收的最大热量进行精准测量。
1.2设计缺乏创新性
在现代建筑工程施工过程中存在的最为主要的问题就是钢结构应用过于传统,缺乏创新性。在设计过程中缺乏自主性。而出现此种问题主要就是受到经验等因素的影响。而如果在设计中没有对实际状况、设计预期进行系统分析,就导致成本过高等问题。对此,在进行钢结构的设计过程中,要根据规定确定参数与系数,综合具体状况进行焊接处理。无论何种设计步骤必须要综合实际状况系统开展,这样才可以减少成本以及资金的过度浪费问题。在设计中,要对一些具有关联性的问题进行系统分析,综合各种问题与步骤,合理预防其存在的风险问题,提升专业能力,具有创新意识,这样才可以充分的凸显钢结构的价值与作用。
2.建筑工程中钢结构设计的稳定性与要点分析
2.1优化稳定性设计分析
钢结构在建筑中应用存在的最为主要的问题就是失稳性,这样就会破坏建筑结构的稳定性。而建筑结构的稳定性与强度虽然没有较多的关联性,但是其强度以及应力之间有着密切的关系。所谓的强度就是在平衡度较强的状况之下,单个或者整体构建在承载应力到达一定长度之中,其存在的强度极限就是钢结构整体的支撑点。
稳定性作为较为关键的因素,与钢结构形变之间有着密切的关系,可以将钢结构整体分为两个部分,其处于平衡稳定状态的时候,内部的抵抗能力以及外部的荷载能力呈现一个持平的状态,在这个时候是不会出现失稳的问题的。但是,如果其受到外部因素的影响,可以利用自身的稳的性在短时间中探究平衡点,这样就会有效的减少形变等问题的出现,可以提升建筑结构整体的安全性以及稳定性。
2.2稳定性设计的基础原则以及要点
在钢结构设计的过程中,必须要对现场的施工状况、应用阶段要满足的标准要求进行系统分析。同时,要降低钢自身的重量。这样就会保障其荷载即便超出了可以承受的范围,也会保证工程的稳定开展以及顺利实施,可以为建筑工程的稳定开展奠定基础。在保障施工进度基础之上,加强对工程造价的控制。
在对现代化的钢结构设计中,可以对于建筑结构的美观性有所要求,在建筑设计中为了处理裸露在外部的结构,就要基于稳定性的基础之上合理开展。因此,要重视以下几点:
分析钢结构整体形式。要基于钢结构整体性以及稳定性为基础合理设计。在钢结构设计过程中,主要就是通过平面设计方式进行处理,较常应用的是框架结构。而为了保障平面钢结构的稳定性,在进行计算过程中,要保障其与构建的一致性。第二,在进行计算的时候,要保障稳定设计图与结构设计图的统一性,在多数的状况之下没有对二者进行系统处理,而为了保障钢结构计算数值的稳定性,就要加强模型以及简化模型的计算分析,而钢结构构建稳定数值的计算是在模型基础之上形成的,对此要重视草图计算分析。第三,合理应用梁柱理论。梁柱理论是现阶段稳定性设计中的基础理论,也是较为关键的理论。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而在钢结构的设计中必须要综合钢结构的场地、材料以及设计方案等因素合理开展,合理的应用梁柱理论方式对钢结构设计中的细部构建以及构建之间的稳定性、整体结构以及组成部分进行分析,可以提升钢结构设计的稳定性。第四,分析局部以及整体结构的稳定性关系。在钢结构设计中要避免根据经验确定具备稳定性以及整体稳定性的安全系数,要对具备稳定性以及整体稳定性二者关系进行系统的分析,综合工程的具体状况,分析现场,考察现场状况,了解材料等相关因素,科学合理的计算安全系数,规避误差,减少误差问题,这样才可以有效的提升钢结构的稳定性。
2.3钢结构稳定性的计算方式
为了保障钢结的稳定性,在建筑工程钢结构设计过程中就要对其系统计算,在实践中其主要计算方式具体如下;
第一,整体刚度计算
对现有的钢结构计算分析较为常见的方式就是轴心压杆稳定计算方法,而此种方式主要就是通过折减系数以及临界压力求解法进行处理。通过欧拉公式给出临界压力。
第二,整体稳定性分析
钢结构建筑就是一种通过多种构建组合形成的整体,其自身的稳定性受到不同构件的制约与影响,而不同构件的稳定性是保障钢结构稳定性的基础与前提。对此,在实践中必须要对钢结构的整体性以及稳定性进行分析。
第三,其他特点的稳定性计算
钢结构可以分为弹性构建以及柔性构建。在进行钢结构的稳定性处理过程中要加强分析。因为柔性构建会出现变形等问题,这样就会导致钢结构内部出现变化,严重的影响了钢结构的整体稳定性。对此,要对柔性构建进行系统分析。
2.4钢结构稳定性的分析方法
第一,静力法
静力法就是对现有的一些出现微小变形之后的结构受力条件进行分析,综合这些条件构建平衡的细微方程。利用构建的方程对受力构建的临界荷载进行分析计算。而在实践中,通过静力法进构建平衡微分方程的时候,要遵循规定要求合理设定。在实践中,直杆构件为截面,其压力要遵循轴线合理应用。
第二,动力法。
在钢结构结构系统呈现平衡状态的时候,如果受到干扰与影响,其整体结构就会受到振动影响,在这个时候要通过动力法分析钢结构的稳定性。而钢结构的整体稳定性与承受的荷载之间有着较为密切的关系,在钢结构出现应力变形以及钢结构振动加速的时候,二者的关系更为密切,如果钢结构承受的荷载数值小于钢结构自身的稳定性中的极限荷载数值的时候,则就会出现速度与钢结构变形方向截然相反的状况。
第三,能量法
如果在实践应用中,钢结构自身的保守力已经具备了结构变形的受力状况以及条件,那么就可以基于此条件为基础构建总体势能。如果计算钢结构的总体势能,就要满足其前提基础条件,也就是钢结构必须要处于一个相对平衡的基础状态之下。
3 结语
综上所述,了解建筑工程中钢结构设计的稳定性以及要点,分析设计关键内容,在设计过程中根据规定要求合理开展,解决存在的问题与不足,可以探究更为有效的解决方式与手段,构建完整的、稳定性较强的钢结构系统,继而提升建筑工程质量,保障人们生命财产安全。
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论文作者:崔凯
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/3
标签:钢结构论文; 稳定性论文; 中钢论文; 建筑工程论文; 要点论文; 过程中论文; 结构设计论文; 《基层建设》2018年第34期论文;