建筑工程中钢结构稳定性设计的原则与对策.doc

《建筑工程中钢结构稳定性设计的原则与对策.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑工程中钢结构稳定性设计的原则与对策.doc（4页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、建筑工程中钢结构稳定性设计的原则与对策【摘要】本文以“建筑工程中钢结构稳定性设计的原则与对策”为主要研究对象，首先阐释了建筑工程中钢结构稳定性设计的原则，然后从多个角度论述了具体的设计要领和关键点，以期能够为相关工作人员提供一定的借鉴和启示。【关键词】建筑工程;钢结构;稳定性设计;原则与对策1、建筑工程中钢结构稳定性设计的基本原则建筑工程中钢结构稳定性设计的基本原则，主要包括三个方面的内容：1.1结构稳定性原则因为钢结构比较特殊、结构比较复杂，故而相关的工艺设计和施工工艺存在较大难度，而伴随设计工艺和信息技术的不断发展，借助信息技术实现对钢结构稳定性和应力分布情况的检测，已经十分常见，故设计过

2、程中，必须多维度考量钢结构的承载能力和承载效果。一方面，要充分考虑到建筑本身施工环境、建筑使用过程中的荷载系数、水平层面的稳定需求;另一方面，要考虑建筑使用区域的抗震系数，保证钢结构在使用过程中必要的抗震效果和抗震能力。因为钢结构构件大多是应力比较集中的结构，故有必要提升其稳定性和承载效果，实现对建筑钢结构整体情况的优化。1.2协调性原则如今，各行各业出现的建筑工程形态日趋复杂，尤其是不对称设计频率颇高，并慢慢成为一种潮流。所以，斜柱使用频率越来越高，同类型的建筑也可谓随处可见，其较之于一般的垂直构件，存在一定角度的倾斜，所以要想保证建筑物的稳定性和安全性，就必须设计一定的剪力。很多时候，设计

3、师在进行钢结构设计时，会出于简便考量，直接将垂直构件表述为柱子，将斜柱表述为斜杆这样虽然不至于影响到建筑本身的稳定性，但是一旦遇到需要调整剪力的情况，就会遭受一定程度的干扰。比如对于斜柱来说，因其具有水平受力的功能，同时垂直方向也需要荷载，一旦设计是忽略了这一部分内容，就有可能出现剪力的误差，进而影响后续建筑结构的稳定性。鉴于此，设计师在进行具体设计的过程中，有必要结合建筑的实际情况，一旦发现有需要设计剪力的必要，就必须遵循相应的原则，进行具体的设计和调整，进而保证钢结构的稳定性。1.3强柱弱梁原则假设钢结构设计具有时效性，质量较高，那么其在承载水平过大或者强力荷载，塑性铰就有可能会出现在梁上

4、，反之，就有可能出现在柱子上。秉承“强柱弱梁”的基本设计原则，可以提高钢结构的抗压能力，促使其自身的荷载能力得到进一步提升，以便快速恢复到较为正常的状态。目前钢结构的稳定性需要进行设计方面的计算和分析，确保塑性铰能够准确地呈现在梁上，而要想实现这一目标，就要保证设计时计算结构和实际构造完全一致，尤其是要注意钢结构的抗震效果。2、建筑工程中钢结构稳定性的分析方法建筑工程中钢结构稳定性的分析方法是基于概率理论的极限状态设计法，充分考虑到钢结构的几何非线性影响，规定了二阶效应的系数选用。对于轴心受压构件、受弯构件以及拉弯压弯构件稳定性的分析计算规范，多采用一阶弹性分析法，具体要点如下：2.1轴心受压

5、构件的稳定性轴心受压构件如果不够稳定，多是因为在荷载作用下，轴心杆件的整体刚度不够，所以轴心受压构件的稳定性分析要点，主要包括这样几部分：首先，结合杆件支座以及支撑的具体情况，对其长度进行计算，然后根据计算结果选择合适的构件断面、尺寸，合理控制杆件的长短、粗細比例，确定压杆的整体稳定性系数，以确保构件的稳定;其次，杆件之所以会出现局部出现稳定的情况，主要是因为组成轴压杆件的板件弯曲刚度不足，而在荷载作用下，板件出现翘曲变形而致使杆件局部失去稳定性。所以要想改变这样一种情况，就要选择和是的杆件断面，亦或者在杆件尚布置加劲肋，保障其稳定性。2.2受弯构件的稳定性受弯构件失去稳定性，很大程度上是因为

6、在实际工程设计的过程中，为了节约材料，让受弯构件的界面的高和宽取较大的值，让受弯构件的平面外抗弯刚度以及抗扭曲度较低，这样就会导致受弯构件在荷载作用下，内部弯矩达到临界值，受压翼缘发生屈曲变形。鉴于此，受弯构件稳定性的设计要点，包括这样几部分：首先，控制构件受压翼缘不过早，容易产生屈曲变形，其可以通过设置侧向支撑的方式，来减少平面外的自由长度，或者通过加大构件截面宽度的方式，来提高截面模量，进而提高构件整体的稳定性;其次，受弯构件之所以会局部失去稳定性，主要是因为构件的腹板与翼缘的宽厚比较大，荷载作用促使构件发生弯曲影响稳定性，所以为了改变这一类情况，可以尝试加大板件宽厚比或者布置加劲肋的构造

7、措施的方式。2.3压弯、拉弯构件的整体稳定性压弯、拉弯构件同时承受弯矩、轴压力或者拉力的情况，属于复合受力构件。相对而言，压弯构件的稳定性情况更为突出、也更为严重一些，主要包括单向压弯和双向压弯两种类型。在荷载的作用下，压弯构件容易出现因为弯矩而导致的初始性完全变形，而且伴随荷载的不断加大，弯矩和轴压力所产生的复合应力也会不断加剧，导致构件的变形在达到峰值之后，彻底丧失稳定性。所以为了避免类似情况，多会采用放大弯矩的方法进行计算。3、建筑工程中钢结构稳定性的设计关键点建筑工程中钢结构稳定性的设计关键点主要包括两个方面的内容：3.1钢结构的抗震设计加强和提升钢结构间稳定性关系，需要格外重视钢结构

8、的抗震构造。在针对钢结构展开设计时，要确保屋顶框架与屋顶板之间的有效连接，利用二者之间的稳定性，来增加钢结构的抗震效果，进而提升建筑本身的安全性能。另一方面，支撑的选择形式及位置，决定了钢结构的抗震强度，因此在进行抗震设计时，必须考虑到这些元素，尽可能降低这些元素对钢结构抗震性能所产生的影响。3.2强节点弱构件设计结构构造需要考虑到连接承载水平，毕竟一旦连接损坏，梁和柱之间的连接会变得十分低效、而且结构同样容易被损坏。而要想避免这类情况，需要注意的是：首先，需要从梁端的设计内力开始操作，根据“强节点弱构件”的基本原则，进行调节和设计;其次，应当采取必要的措施，来避免不良境况的出现。比如当光束的端部得到释放时，框架构件就能够显示出塑性构造损坏以前的变形，其中地震能量存在的目的在于保障，如果采取节点加焊接盖的方式，那么连接灵活性与整体轮廓束相比较，所面临的承载力更大，若采用法兰连接，那么其抗冲击的性能，就必须满足相应的要求和标准。如今，中国的建筑行业也发展到一定水平，而相关的施工技术以及设计质量也在稳步提升当中。鉴于如今我国建筑工程中钢结构施工现场的具体情况，要采取合理有效的手段，对钢结构的稳定性设计展开优化，确保未来建筑工程整体质量的提升。参考文献：1李春.混凝土结构工程施工工艺存在的问题及对策J.居业，2015（22）：103+105.4