钢结构设计中稳定性探微论文_罗天娣

钢结构设计中稳定性探微论文_罗天娣

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摘要:在科学技术高速发展的现代,钢结构作为一种有效的建筑结构形式,在建筑工程领域的应用不断增多。由于钢结构自身所具有的优点,它一直在建筑工程领域中有着巨大的作用。在钢结构设计中,尤其需要注意钢结构的稳定性的相关问题,结合稳定性原则进行设计工作。通过长期的分析以及研究,推动建筑工程结构设计水平的发展,促进建筑行业的进步。

关键词:钢结构;设计;稳定性

1目前钢结构设计中存在的一些缺陷

在当前钢结构设计中,材料本身问题、耐火性及抗腐蚀性等问题都是常见的缺陷。因此在建筑结构中应用钢结构时,需要对钢结构进行有效的保护,这样则会导致造价增加,提高了建设成本。在钢结构施工过程中,一旦温度过高,钢材极易发生变形,这必然会对整个工程质量带来安全隐患。另外,基于钢结构自身的特点,在具体施工过程中需要承担较大的荷载,一旦稳定性达不到施工要求,就会影响建筑的安全。

2建筑工程项目钢结构设计的基本要点

2.1估算构件截面

结构布置结束后,设计人员应当对断面形状、梁柱尺寸等进行判断与选择,如选择使用槽钢、轧制或 H 型钢截面。通常,估算构件截面时,板件厚度估算应当将截面高度、翼缘宽度等作为依据;截面高度、翼缘宽度估算应当将支座情况以及荷载情况作为依据;钢梁选择、梁柱大小与性质、支撑断面的设计则都应当以及建筑需要为依据。

2.2强节点弱构件

结构设计首先必须考虑节点的承载力,因节点失效意味着与之相连的梁与柱都失效,结构也坍塌失效,首先需从梁端设计内力出发,按照“强节点弱构件”设计原则进行内力调整;其次需采取必要的技术措施,如采用削弱梁端,保证结构发生破坏前框架梁能出现明显的塑性变形,达到消耗地震能量的作用;采用梁翼缘对应的柱位置设置加劲肋,避免集中应力过大;采用节点加焊盖板或在梁下翼缘加掖,使节点抗弯承载力大于梁全截面承载力;翼缘焊缝的冲击韧性需满足规范要求。

2.3梁柱连接节点

门式刚架斜梁与柱的连接,有端板竖放、端板横放以及端板斜放三种形式。端板竖放主要用于截面柱。当竖向的荷载起到控制作用时,将端板横放可减少节点的所受的力,与此同时还可以利用柱的压力对节点力的作用。在节点弯矩很大的情况下,可以采取端板斜放的方式,这样能够将抗弯连接的力臂进行适量的延伸,能够对布置螺栓有着一定的帮助。端板拼接连接有两种形式,分别是外伸式和平齐式。这两种方式比起来,端板外伸式节点受力比平齐式更加符合力学的原理,而且外伸式节点的承载力比起平齐式节点来说要高上许多,所以在实际应用时外伸式端板连接用到的更多。在结点板外伸部分设置加劲肋,可以使靠近受拉翼缘两侧的螺栓受力均匀,使得节点的抗剪能力有所提升,对于减少节点板的变形有着明显的作用。

2.4钢结构抗震设计

仔细了解钢结构之间的稳定性关系,可以保证钢结构稳定性的设计,所以要对钢结构的抗震设计进行重视。在进行钢结构的设计时,要让钢结构尽可能的简洁化、规正化。在进行钢结构构件连接时,要根据实际情况进行具体操作。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆要让屋架和屋面板、屋架和柱子间连接足够稳定,从而提升钢结构的抗震能力,使得建筑的安全性能能够有所增加。此外钢结构的抗震能力还与选用的支撑形式以及选择的位置有关联,因此在进行设计时还要将这些因素纳入考虑范围,以减小这些因素的对于钢结构抗震能力的影响。在进行钢结构设计时,一些细小的零件也需要注意。就拿铆钉来说,铆钉的连接强度在建筑中相当重要,要由具体的钢材构件去选择符合要求的铆钉进行连接。

3 进行建筑钢结构设计中稳定性设计优化的相关策略

3.1稳定性设计涉及的基本要素

一方面,对钢结构的设计样式,要综合考虑各方面的需要,特别是稳定性要求,必须经过合理、精准的计算和预演,构设出符合科学规律的构架结构,最大程度上保证钢结构的稳定性。另一方面,在施工的过程中,具体的施工进程与工艺等必须要与设计的图纸相一致,严格按照设计和计算出的图纸进行施工,保持整体与具体细节中的一致性,施工方不得以任何理擅自更改图纸与施工进度。

3.2计算机技术的应用

当前,计算机越来越深入到人们的生产生活领域,并且发挥出了巨大的作用,极大地便利了人们的生产生活。建筑生业也不例外。通过充分利用计算机技术的发展成果,特别是对钢结构进行计算与设计,能够更加快捷并且精确地计算出钢结构的稳定性和平面强度,从而设计出符合实际需要的钢结构,不仅提升了效率,而且也保证了可靠性。

3.3重视局部与整体之间稳定性的关系

在钢结构稳定性设计时,局部稳定性和整体稳定性之间安全系数的选择,避免依据经验来进行确定,需要在实际设计工作中高度重视局部和整体之间稳定性的关系,并针对钢结构工程的实际情况进行分析,综合考虑现场的诸多因素,以此来科学计算出具有较高可靠性的安全系数,有效的减少误差的产生,确保整体建筑具有较好的稳定性。

3.4重视局部连接安全

局部连接安全会直接影响到钢结构整体的稳定性,钢结构中的各种部件需要通过工艺组装而成,连接处的可靠性与稳定性会影响整个钢结构的安全,因此施工人员应当对各构件的连接位置展开安全评估,努力提升局部连接的可靠性,同时工作人员应当记录好细节,后期需对施工连接情况进行复核与查验,避免出现安全隐患。

3.5结合现场施工情况合理分析设计

由于我国建筑工程施工现场环境复杂多变,钢结构在应用中出现诸多弊端。因此,首先应该根据工程施工现场的实际情况,通过对现场地质、环境与工程需求进行认真研究考量,准确掌握了解建筑工程的结构受力程度,根据建筑工程结构的最大受力程度,精确测算出相应的负载荷数值。另外,相关技术人员应该提前对建筑工程在施工过程中可能产生的变形与下沉问题进行预测与分析,然后根据相关数据进行整理与研究,进而采用一种适应该建筑物的钢结构稳定性设计方案。

3.6 合理地运用梁- 柱理论

在钢结构稳定性设计时,需要遵循梁- 柱理论,并对该理论进行合理运用。即在具体设计过程中,需要针对于钢结构工程的场地、材料和设计方案进行考虑,并运用梁- 柱理论来对钢结构设计中细部构件与构件之间的稳定性进行分析,保证整体结构和组成部分之间的稳定性,确保钢结构稳定性设计水平的提升。

结束语

总而言之,随着社会经济的发展,建筑也获得了广阔的发展空间,建筑规模以及数量都呈现出了明显的上升趋势,为了提高建筑工程的建设速度与质量,钢结构得到了广泛的应用,但是钢结构的稳定性极有可能受到多种因素的影响,如果不加以关注,整个建筑的使用质量以及安全性都将受到较为严重的影响。因此对钢结构设计的稳定性展开探究是十分必要且重要的。基于此,以上内容就钢结构设计中稳定性进行了分析。

参考文献

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[5]李建海,王珍吾,刘良林.关于钢结构设计中稳定性研究[J].现代交际,2017(07):198.

论文作者:罗天娣

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第18期

论文发表时间:2018/10/27

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