建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点研究论文_梁杰

建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点研究论文_梁杰

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摘要:随着我国建筑工程行业的不断发展,钢结构设计的稳定性也得到了社会各界的广泛关注。因此在进行建筑工程的发展过程当中,需要根据实际情况来制定出合理有效的制定设计方案。在不断研究的过程当中对钢结构的稳定性进行不断的提升,最终保证建筑的安全性能。本文首先对钢结构进行了概述;其次对钢结构稳定性的计算方法进行了分析和研究;最后对建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点进行了研究。

关键词:建筑工程;钢结构设计;稳定性

在建筑工程当中,钢结构属于一个常见的结构体制,其中的自重是相当轻的,并且其中的工业化程度也是相对较高的,因此得到了建筑行业的广泛推广和使用。在另外一方面当中,钢结构的稳定性也是相当重要的一个环节,可以最大限度的保证人们的生命财产安全,因此需要对其稳定性进行不断的分析,在遵循国家的相关的标准和规范同时,还需要做到建筑设计的紧密性,根据其实际情况来进行设计,保证其钢结构的整体稳定性。

一、钢结构的概念

在建筑工程当中,钢结构的主要构成材料为钢材,可以说是现代化经常见到的一种建筑类型结构。在实际的应用当中,钢结构的建筑结构其整体的强度是相对较大的,并且在变形程度方面也是相当良好的,因此常用于构建超重型和大跨度的建筑。利用此种结构在进行建筑的建造过程当中,由于材料当中自身的韧性是相对良好的,因此在变形方面可以最大限度的进行动力荷载。与此同时,利用钢结构进行建筑的制造,可以最大限度的缩短工期,最终保证工作效率和工作质量的不断提升。钢结构当中的机械化程度也相对较高的,因此可以最大限度的保证其密闭性和精度性。

二、钢结构稳定性的计算方法

在钢结构的建筑过程中,通常需要对其稳定性进行计算,在计算的过程当中,一般可以分为几个方面来进行计算,在本文当中分别从以下几个方面进行分析和计算:

首先,在整体的刚度和失稳性能方面来说,一般都利用轴心压杆稳定计算方法,通过对临界压力求解进行计算,并且结合折减系数,对钢结构当中的整体性能可以做出全面的计算和了解。

另外,在对钢结构的整体性能的稳定性分析方面,主要是受到了杆件等相关部分的影响,从而需要对整体进行分析,包括其中的每一个小部分都需要进行稳定性的分析,最终形成一个统一的稳定性的计算方式,以此来对钢结构当中的整体稳定性进行计算和分析。

其次,在其他方面的稳定性计算当中,需要弹性的稳定性进行计算,并且也要对柔性构件进行分析和计算,在这个过程当中,柔性构件会形成大量的变形现象,从而导致钢结构内部出现不可忽略的变化,对其造成较大的影响;并且在计算的时候,是不可以利用力迭加的相关原理来计算钢结构稳定性。

并且,在钢结构的设计防火方面,虽然钢结构当中主要的原材料为不易燃烧的钢材,但是如果温度得到一定的程度的话,就会对钢材自身造成一定的影响,比如断裂情况等,从而对整个钢结构建筑产生巨大的安全隐患,所以对钢结构建筑产生最大威胁的就是火灾。在进行钢结构建筑设计的时候需要考虑到火灾因素,从而实现全方位的保证人们的财产安全不会受到伤害。在进行钢结构建筑的设计过程当中,一般都会利用相关的防火措施进行设计,一方面可以利用保全板的方式,将其合理设置在钢结构建筑中,以此起到防火作用;另外一方面,就是在钢结构的不同部位涂抹厚薄不均的防火涂料,并采用装饰漆涂抹露明部位,以此来达到良好的防火效果。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆并且为了将火灾对钢结构建筑造成的危害降低为最小,就必须加强防火墙、防火门的设置,并配备自动喷水灭火系统和独立的水幕以及防火带等进行防火分区的设置,并且还要进行防火涂料的施工,从而可以从根本上减少钢结构建筑当中火灾隐患。除此之外,在钢结构的建筑当中,还可以利用火灾探测报警技术和烟气控制技术,以确保在第一时间进行火灾隐患的发现,最终做到有效的防火措施。

三、建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点

在进行建筑工程的钢结构设计当中,需要进行稳定性的设计,首先需要对其设计特点进行全面的掌握和了解,主要可以分为两个方面,一方面,钢结构的多样性造成了钢结构设计当中需要进行全方位的考虑,其中包括荷载能力等方面,并且还要在此基础上对整体的稳定性进行全面的分析和研究。

其次在钢结构的整体性设计方面,需要对每一个构件的设计保持足够高的重视度,保证每一个构件不会出现任何问题,比如失稳或者变形现象,在钢结构稳定性的计算方法方面,可以分为三个方面进行计算,分别是整体刚度的计算、整体稳定性的计算以及其他特点方面的计算这三个方面。在整体刚度的计算当中,一般都会利用轴心压杆稳定计算方法进行分析,在计算的过程当中主要对临界压力进行求解,并且在折减系数方法的基础上进行求解。在整体的稳定性计算方面,钢结构建筑是由多种构件共同组成的一个整体,其整体稳定性受各种构件的制约较大,各构件之间是否具有良好的稳定性,是确保钢结构整体稳定性的前提基础。在其他特点的计算方面,可以将钢结构的整体组件分为弹性构件和柔性构件两种类别,因此在进行稳定性的计算过程当中,柔性构件相对于弹性构件来说,更容发生稳定性的变形现象,因此需要对柔性构件进行重点的分析和研究。

另外在钢结构稳定性的分析方法方面,主要分为几个方法来进行分析,分别是静力分析法、动力分析法以及能量分析法。在进行选择的时候,需要根据其实际情况来选择出合适的分析方法,从而保证建筑结构当中的参数可以处于正常的范围之内,保证建筑钢结构的整体性能。在静力分析方法方面,主要是在对自身结构中由于受到外界的因素影响下而产生的微小的变形现象进行分析,根据已经观察到的现象来建立起相对平衡的微分方程,并且在实际参数的计算之下,进行科学的计算和研究。在动力分析法方面,主要是相对于钢结构整体的平衡状态进行分析的,在平衡状态之下的钢结构也会在一定程度上受到外界因素的干扰,从而变现出振动现象,最终在钢结构当中进行完全的体现,因此在此种情况就需要利用动力分析法来实现对钢结构的稳定性分析,并且还要对钢结构所承载到的负载力做出相关的研究,从而对产生外界振动的原因进行了解和掌握。如果钢结构受到的来自外界的荷载能力是相对较低的,不足以威胁到钢结构自身的稳定性的时候,就会呈现出相反的状况,因此可以同归对荷载能力的分析,来判断出钢结构当中所发生的变化。在能量分析法方面,需要实际情况下对钢结构当中所呈现出的保守力进行分析,并且还可以根据钢结构的变形受力现象造成的总体的钢结构的趋势进行计算,但是在这个过程当中,需要建立在钢结构自身处于一个相对平衡的基础之上。

结语:综上所述,在建筑工程的设计当中,需要加强钢结构的稳定性设计,并且利用有效的设计对策,从根本上提升钢结构的稳定性,对建筑进行良好的优化,将建筑工程的安全指数可以提升到最高点,最终实现推动建筑工程行业的可持续发展。

参考文献:

[1]文平军.建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点分析[J].江西建材,2014,(23):33-33.

[2]黄毅.建筑工程中钢结构设计的稳定性原则与设计要点[J].中国建筑金属结构,2013,(12):5-5.

[3]丁亮.建筑工程项目中钢结构设计的稳定性探究[J].四川水泥,2015,(4):155-155.

[4]王多祥,靳同良.钢结构设计中稳定性分析探讨[J].甘肃冶金,2014,(3):142-144.

论文作者:梁杰

论文发表刊物:《基层建设》2017年3期

论文发表时间:2017/5/4

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