关键词：建筑工程；钢结构设计；稳定性；设计要点
1建筑钢结构的基本特征
钢结构是一种新型建筑结构形式。钢结构具有一定的特点，受到业内人士的大力推崇。钢结构的特点如下所述：（1）抗震性。钢材是钢结构的主要原材料，具有良好的塑性与韧性，可以在很大程度上优化整个钢结构的抗震性能，进而延长钢结构的使用寿命。如果钢结构受到外部作用力，发生结构形变，也不会出现脆性裂变。且采用柔性连接方式，也有助于形变部位恢复原形，增强整体结构的抗震能力。（2）抗裂性。通常砖混结构建筑受到温度的影响，极易出现墙体开裂现象，在墙体结构出现裂缝后，墙体材料的保温性能与防水性能也会受到较大的影响，缩短整个建筑物的使用寿命。相较而言，钢结构具有良好的抗裂性，能够分担承重墙的压力，降低发生裂缝的概率。（3）耐久性。与木质结构相比，钢结构具有较强的耐腐蚀性，可以在很大程度上增强整体结构的抗腐蚀能力。据相关调查数据显示，钢结构的耐腐蚀性约为砖混结构耐腐蚀性的1.5倍，且保温隔热效果较为突出。（4）施工便捷化。一般情况下，工厂会预先生产钢结构构件，然后，将钢制构件运输至指定地点进行现场拼装。整个钢结构构件拼装流程可以依靠机械化模式，施工流程便捷化，能够保障工程安全。
2钢结构设计稳定性原则分析
2.1保证结构稳定性的设计原则
由于钢结构相对特殊，其结构通常非常复杂，因此工艺设计难度也相对较大，当前设计信息技术不断发展，运用信息技术对钢结构设计稳定性以及应力分布情况进行检测的模式较为普及，设计中必须多方面考虑钢结构的承载效果。要结合建筑施工环境、建筑使用过程中的荷载系数以及水平层面的稳固需求进行综合分析，同时一定要充分考虑建筑使用区域的抗震系数，确保结构在使用中的抗震能力，由于钢结构构件，尤其是一些细小构件通常为应力集中的结构，因此必须科学设计提升其稳定性与承载效果，为建筑钢结构总体使用效果优化提供保障。
2.2针对钢结构剪力进行协调设计
目前，建筑工程形态愈加复杂，不对称设计广泛存在于建筑施工中，其逐渐形成了一种建筑潮流，因此，斜柱使用频率越来越高，斜柱相较于垂直构件其具有一定的倾斜角度，想要保证建筑物稳定就必须设计一定的剪力。设计师在设计钢结构具体内容时，通常会为了简便，将垂直构件表述为柱子，将斜柱表述为斜杆，这种设计方式虽然不会影响建筑物实际稳定性，但若调整剪力容易受到干扰。于斜柱来讲，它具有水平受力的功能，但是垂直向也需要荷载，若设计师忽略了垂直向的荷载，则会造成剪力误差，进而影响建筑工程钢结构稳定性。基于此，设计师在实际设计环节，结合建筑工程实际状态，若需要进行剪力设计，必须坚持剪力调整设计原则，针对具体施工状态灵活调整剪力，进而保障钢结构稳定性。剪切力在钢结构使用中相对复杂，设计中要对剪力情况进行综合分析，并做好应力调整设计。
2.3强柱弱梁设计原则
若钢结构设计具有实效性，质量较高，则若水平承载过大或者需要强力荷载，塑性铰会出现在梁上，但若其设计质量较低，其会出现在柱子上。基于强柱弱梁设计原则能够增强钢结构抗压能力，以提高强力下的钢结构荷载能力，使其能够快速恢复到正常状态。目前钢结构稳定性在设计方面需要对其进行分析与计算，进而保证塑性铰能够呈现在梁上。需要构造与计算相一致，在设计时要求计算结构与实际构造相一致，特别是注意钢结构的抗震效果，要求其性能与建筑工程结构相符。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3钢结构的稳定性计算
3.1静力设计法
静力设计方法一般是运用到钢结构弹性计算系统当中的，被称作欧拉法，属于运用在钢结构稳定最大承载力计算中的基础性方法。采用弹性计算法来确定微分计算方程的时候，必须达到一定的力学与结构假定。第一，钢结构材料必须符合虎克定律的基础性要求，材料应变以及材料应力间要互成线性关系。第二，计算模型需要和实际结构间相互统一，要能反映出实际弹性受力。第三，保证施工过程准确合理，防止不合理的施工操作造成实际模型和计算模型间存在出入。
3.2塑性设计法
塑性结构原理决定了结构元件强度以及塑性要超过标准载荷设计再乘上安全系数。一阶塑性分析以及钢塑分析一般是运用在建立内部强度的构造分析之中。塑性分析法是允许在材料结构进入到可塑性以后再对内力进行重新分配，然而材料结构一定要具备充足的可塑性。在进行设计的时候，对法兰尺寸与横截面进行限制。塑性设计法属于非线性的，然而无法将结构设计的材料范围以及结构特点反映出来。
3.3动力设计方法
动态方法主要是运用在结构动态稳定性计算当中。若是它因为轻微影响而振动，那么便说明了振动加速与结构变形已反映到结构应力之中。若是静态静载荷值很小，那么形变方向与加速度不同，干扰彻底消除之后，运动会不断变化成为静态，而且结构平衡状态会保持稳定状态。若是稳定性与负载是在基于最大负载条件下发生变化，那么变形方向与加速方向是相统一的，在干扰消除以后，这种移动也会消除。它依旧处在发散状态，所以结构平衡状态是处在不稳定状态，而临界状态属于负荷而且属于一种结构不稳定的负荷。依照结构振荡频率是零的条件进行分析研究。
3.4钢结构的抗震设计
加强对钢结构稳定性关系的掌握能够确保钢结构稳定性的一种设计，所以需要重视钢结构抗震构造。在进行钢结构设计的时候，钢结构需要尽量保证准确与简捷。进行钢构件连接的时候，需要依照相关实情开展操作。为了确保屋顶框架与屋顶板间有效连接，屋顶柱与梁充分稳定来增强钢结构抗震性，这能够提升建筑物安全性。其次，钢结构抗震强度由选用支撑的形式以及位置来决定，所以进行设计之时重视这些因素，尽最大努力降低这些因素在钢结构抗震性方面产生的影响。
3.5强节点弱构件
结构构造首先一定要考虑到连接承载水平。因为连接坏损，梁与柱非常低效而且结构同样会坏损。第一应当从梁端的设计内力进行操作，依据强节点弱构件的设计要求对内力进行调节。第二，应当采取有效的技术方法，比如：光束的端部释放，框架构件能够显着塑性构造损坏以前变形，其中地震能量用于保障，幅材凸缘部位来确定的刚性元件主要目的在于防止此类型的集中压力。如果采取节点加焊接盖又或是开启梁下凸侧，连接灵活性与整体轮廓束相比较承载力是更大的。采取法兰连接抗冲击性一定要满足相应的要求标准。
结束语：综上所述，现如今，各种形式的钢结构在我国获得了全面的使用。高强度钢的运用与发展是其成长的趋势。现有的钢结构计算方法各有优缺点，只有通过科学合理的计算方法和理论知识的支撑才能够得到安全经济的钢结构。所以，研究钢结构设计的理论与方式，特别是高强钢结构计算的理论和方法已成为迫切需求。
参考文献：
[1]彭声美.标准化建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点分析[J].中国标准化,2017(20):167-168.
[2]聂冰.建筑工程项目中钢结构设计中稳定性分析[J].绿色环保建材,2019(05):76+79.
[3]王国平.建筑工程中钢结构设计的稳定性原则与设计要点分析[J].住宅与房地产,2019(18):112.
[4]郝鹏.建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点探析[J].山西建筑,2017,43(33):34-35.
[5]王多祥,靳同良.钢结构设计中稳定性分析探讨[J].甘肃冶金,2014,36(03):142-144.
论文作者:杨兵岛
论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷第22期
论文发表时间:2020/4/3
标签：钢结构论文; 结构论文; 稳定性论文; 塑性论文; 剪力论文; 中钢论文; 构件论文; 《建筑实践》2019年38卷第22期论文;