建筑工程中鋼結構設計的穩定性原則與設計要點分析

田凱

摘 要 我國工業迅猛發展，需要越來越多的廠房，這給建筑行業帶來了挑戰。鋼結構受到當代人們的廣泛認可，被應用于各種類型的建筑物建設過程中，相比于傳統磚石、砼結構，其具有力學、材料等應用優勢。通過分析鋼結構應用情況可知，在建筑工程中鋼結構設計穩定性十分重要。

關鍵詞 建筑工程;鋼結構設計;穩定性原則;設計要點

導言

在現代鋼結構的設計中，雖然凸顯了對鋼結構合理設計的科學性，也包括大量其余內容和系統的設計。同時在當前的建筑工程中，已經開發出了多種新型技術，這類建筑施工技術對鋼結構建筑設計要點方面的影響為，需要完成對這類新型技術的深度研究和分析工作，從鋼結構和建筑中其余結構銜接的角度出發，完成對整個系統的合理設計。

1建筑工程中鋼結構設計的穩定性原則

1.1 結構穩定設計原則

鋼結構較為特殊，其設計工藝相對復雜，在開展設計工作時需要依托于信息技術檢測質量，只有在確保質量達標的情況下才能夠將設計圖紙運用于建筑工程實際施工中。實施檢測工作時需要將鋼結構水平承載、抗震系數以及結構阻尼比等作為參數，設計師在設計環節需要結合施工現場自然環境，確定其水平荷載系數，進而保證水平層面穩固。鋼結構整體穩固十分重要，保證整體穩固是設計重點，不管應用何種設計技術，必須將穩定性置于首位。鋼結構構件對其穩定性有重要影響，容易埋下安全隱患，嚴重的甚至可能引發安全事故。基于此，設計師必須樹立安全意識，應用科學、規范、合理的方法進行設計，以形成更多優質產品[1]。

1.2 剪力調整設計原則

目前，建筑工程形態愈加復雜，不對稱設計廣泛存在于建筑施工中，其逐漸形成了一種建筑潮流，因此，斜柱使用頻率越來越高，斜柱相較于垂直構件其具有一定的傾斜角度，想要保證建筑物穩定就必須設計一定的剪力。設計師在設計鋼結構具體內容時，通常會為了簡便，將垂直構件表述為柱子，將斜柱表述為斜桿，這種設計方式雖然不會影響建筑物實際穩定性，但若調整剪力容易受到干擾。于斜柱來講，它具有水平受力的功能，但是垂直向也需要荷載，若設計師忽略了垂直向的荷載，則會造成剪力誤差，進而影響建筑工程鋼結構穩定性。基于此，設計師在實際設計環節，結合建筑工程實際狀態，若需要進行剪力設計，必須堅持剪力調整設計原則，針對具體施工狀態靈活調整剪力，進而保障鋼結構穩定性。

1.3 強柱弱梁設計原則

若鋼結構設計具有實效性，質量較高，則若水平承載過大或者需要強力荷載，塑性鉸會出現在梁上，但若其設計質量較低，其會出現在柱子上。基于強柱弱梁設計原則能夠增強鋼結構抗壓能力，以提高強力下的鋼結構荷載能力，使其能夠快速恢復到正常狀態。目前鋼結構穩定性在設計方面需要對其進行分析與計算，進而保證塑性鉸能夠呈現在梁上。需要構造與計算相一致，在設計時要求計算結構與實際構造相一致，特別是注意鋼結構的抗震效果，要求其性能與建筑工程結構相符。

2建筑工程中鋼結構穩定性設計要點分析

2.1 材料選擇

設計師在開展鋼結構設計工作時，應當選擇高品質的鋼結構材料，要求其與焊縫等級相匹配，在開始設計前，應當制定科學、規范的設計計劃，了解設計計劃中對鋼材、焊縫等質量的要求，進而選擇適宜的鋼材。在選擇與采購鋼材的過程中應以選擇屈服強度、抗拉伸性能等高的材料，達到實際施工要求。在進行焊縫施工時，應當明確施工要求，應用先進的施工技術，進而確保施工質量[2]。

2.2 鋼結構節點設計

在當前的鋼結構中，通常會通過鋼架的模式提高整體承力性能，所以在具體的設計工作中，需要通過對節點的合理設計，提高鋼結構的整體性能。在當前的鋼結構設計中，已經開發了多種節點加固措施，包括碗扣結構、盤扣結構等，要求設計人員從施工便利性角度、連接角度強度等多個方面出發，完成對整個系統的設計和應用工作，以提高鋼結構的運行質量。另外在這類結構的應用中，要求鋼結構中的相關參數滿足整個鋼結構的承力需求，所以在具體的研究和分析中，需要采取合理的設計措施，達成對這類結構的控制效果。例如對于鋼結構中的橫梁結構等，一個重要因素為保證橫梁的水平性，在具體的研究和分析中，要從這一角度出發，落實鋼結構中各個節點的高程測量與配置工作。

2.3 構件設計

構件設計是鋼結構建筑設計的重要組成部分，需要保證鋼結構設計的規范性與合理性，結合施工技術要求，采購適宜的材料，保證施工順利開展，在設計其主體框架時，往往需要應用同一材質。此外，為了控制工程造價，亦可綜合選用施工材料，要求材料能夠達到相關技術要求。具體而言，鋼材強度應當大于國家相關標準。在施工環節進行構件設計時，需要確保信息技術的先進性，不斷對其進行優化和更新，做好鋼結構截面處理與計算工作，對截面進行有效優化，同時有助于簡化設計流程。

2.4 提高鋼結構的設計深度

在開展鋼結構設計之前，需要檢查前期設計資料是否滿足之后的設計要求。一般情況下，只有多層次、體型比較復雜而跨度又比較大的結構設計時才會應用鋼結構。而在設計可能出現大幅震動以及高溫密的結構設計當中，一定要堅持精益求精的原則，保證項目質量符合實際要求。作為建筑設計的工程師，需要對建筑設計方案進行宏觀把控，做好建筑質量的把關工作，只有這樣才能夠保證建筑施工在今后得以順利進行，保證施工進度滿足要求。這種做法在保證建筑設計質量滿足前提的要求下，還能夠不但提高鋼結構設計的安全性與經濟性。

2.5 涂裝設計

鋼結構的防腐、防火涂裝設計施工具有提高鋼結構壽命、提升其性能的作用，應當保證鋼結構具有避免受到火、酸性物質等的干擾。在設計實踐中，設計師通常會選擇在表層先涂抹防腐涂料，之后再涂抹防火涂料;在內層融合使用二者，以及在關鍵部分混合使用二者，應當避免涂料相互間出現化學反應。在涂裝涂料時應當先進行除銹工作，可以使用設備處理，注意清潔鋼材表層雜質，例如灰、油污等[3]。

3結束語

綜上所述，建筑工程鋼結構設計關乎建筑物穩定性，對建筑質量具有較高影響，因此，研究穩定性設計原則與要點具有現實意義。通過規范、科學的穩定性設計能夠充分發揮鋼結構作用，增強建筑工程安全性、穩固性，保障人們的生命財產安全。

參考文獻

[1] 黃毅.建筑工程中鋼結構設計的穩定性原則與設計要點[J].中國建筑金屬結構，2013，（12）：5.

[2] 鄭然頡.淺談建筑工程鋼結構設計穩定性原則和設計要點[J].房地產導刊，2016，（06）：100.

[3] 殷愛國，熊瑛.建筑工程項目中鋼結構設計中穩定性分析[J].農家參謀，2017，（24）：212.