建筑工程項目中鋼結構設計的穩定性探究

王欣

摘要：隨著我國綜合實力的不斷提升，社會各行業各領域都取得了長足的進步。而面對現代化城市建設進程逐漸加快的情況，建筑行業積極實施改革和創新，從而提升自身競爭實力，滿足社會發展需要。本文針對建筑工程項目中的鋼結構設計的穩定性，展開了合理的分析和研究，從而找尋到有效提升鋼結構穩定性的措施。

關鍵詞：建筑工程;鋼結構;穩定性;探究

1? 引言

隨著科學技術的發展，大量的科技成果運用到了社會生產中，其中在建筑領域中，新型的建筑材料投入到建筑工程中，這極大的提升了建筑行業的發展。而鋼結構作為新型的建筑方式，已經成為現代工程項目建設的重要組成部分，其具有眾多的優點例如，施工周期短、施工工序簡單、抗震性能強和自重輕等。但是由于鋼結構建筑方式還處于開發階段，所以在工程建設中含存在著諸多問題，例如鋼結構的穩定性問題，就是嚴重影響鋼結構建筑發展的重要因素。因此，為了使鋼結構建筑方式更好的服務于社會，就應該針對其穩定性，進行合理的改進和創新，從而使鋼結構的穩定性符合現代建筑的要求。

2? 鋼結構失穩的原因分析

建筑工程中的鋼結構在受到外界因素的影響下，能否快速的恢復到原來的平衡狀態，被稱之為鋼結構的穩定性。眾所周知，建筑物在外界因素的作用下，會導致內部鋼結構出現失穩現象，從而使整體建筑物的結構受到損傷，這不僅會影響建筑物的使用壽命，還有可能導致建筑物發生倒塌。因此為了保證鋼結構具有良好的穩定性，必須對其失穩原因進行詳細的分析和研究。

2.1? 鋼結構疲勞破壞導致失穩

鋼材在長期的荷載作用下，會產生疲勞破壞現象，而疲勞破壞通常一會發生在鋼結構和鋼構件中，此種現象會嚴重影響建筑工程的質量。而在對鋼結構疲勞分析中可以得出當循環次數N<105時，可以稱之為低周疲勞，當N>105時可以稱之為高周疲勞。例如，在建筑工程實際施工中，吊車梁、橋梁等都長期的受到了荷載作用，所以循環應力通常會超過105，此種狀態下的鋼結構處于疲勞破壞狀態中，因此會導致建筑工程出現失穩現象。另外，鋼結構疲勞破壞還會受到鋼材質量的影響，當鋼材質量部符合標準時，就會使鋼材的抗疲勞性能減弱，從而使鋼材不具備較強的承載力。此外，影響鋼結構疲勞破壞的原因還有很多，例如鋼結構構件加工時存在缺陷、結構構件中較大應力集中區等。

2.2? 鋼結構構件局部穩定性較差導致鋼結構失穩

2.2.1? 鋼結構構件的穩定性不滿足建筑要求。例如T型和槽型等截面的翼緣寬厚比和腹板的高厚比大于限值時，就會發生局部失穩。因此，為了保證構件局部穩定性滿足要求，就應該特別注意組合截面構件的設計方式。

2.2.2? 局部受力部位加勁肋構造措施不合理。當構件的局部位置受到外力時，而沒有設置支撐加勁肋，從而使外力直接作用到較薄的腹板，進而造成了鋼結構構件局部失穩現象。另外，如果鋼結構構件運輸單元的兩端，以及較長構件的中間沒有設置橫隔時，截面的幾何形狀難以保持不變，并且容易導致鋼結構構件喪失穩定性，從而發生局部失穩的現象。

2.2.3? 吊裝時吊點位置選擇不合理。在建筑施工中時長需要進行吊裝作業，而在進行吊裝作業時，由于吊裝人員的疏忽大意，會導致吊點的選擇有失合理性。在這種情況下，會對鋼結構局部位置造成較大的壓應力，如果鋼結構具有較大自重時，就會造成局部失穩現象的發生，甚至會使鋼結構發生嚴重的變形。因此鋼結構在設計時，應該在圖紙上標注出吊點的位置，同時還要對吊裝作業的施工方法，進行詳細的注解，從而保證開展吊裝作業時，不會造成鋼結構局部失穩現象的發生。

3? 鋼結構建筑穩定性設計改進措施

3.1? 鋼結構穩定設計的準則

首先，結構的整體結構和布置，必須結合整個建筑體系和組成部分的穩定性要求?，F代鋼結構建筑設計主要是進行平面設計，所以在設計時要確保平面結構構件的出平面穩定計算，和結構布置保持一致[3]。其次，鋼結構在設計中應該保證結構計算簡圖與實用計算方法所依據的簡圖保持一致。這一點對于鋼結構穩定性設計具有重要意義，簡圖如果不同，就會導致計算結果出現誤差，所以設計師在設計時，要明確簡圖的準確性，并且要嚴格按照簡化要求進行簡化，以免造成鋼結構建筑失穩。最后，鋼結構設計中，還應該保證設計結構的構件和細部構造，這兩者的穩定計算要相互配合，并且要具有一致性。

3.2? 結合現場施工情況合理的進行鋼結構穩定性設計

工程項目在設計環節應該對施工現場進行實地考察，從而使設計師能夠全方位的了解現場情況，從而有效的結合實際完成鋼結構建筑的設計方案。而通過施工現場的實地考察可以對現場環境、地質和工程需求，進行一定的了解，從而為增加鋼結構穩定性提供依據。另外，工程建筑設計人員，在制定設計方案時，應該針對施工過程中，有可能造成結構變形和下沉的因素，實施有效的預防措施，并且根據預測分析對設計方案實施有效的整改。

3.3? 不同的建筑應該采取不同的設計方法

現代工程項目具有復雜多樣的特點，并且工程項目的職能也不同，所以在設計環節中，建筑設計師應該根據工程項目的職能，以及建設過程中的要求，采取與之相應的設計手法，從而保證工程建筑的安全性和可靠性。例如，鋼結構的穩定性，與建筑的高度密切相關，在我國建筑行業中，通常十二層以下的建筑可以采用鋼結構，并且在采用鋼結構時，應該將建筑設計成對稱的形式，從而可以提高建筑的穩定性[4]。另外，由于現代建筑越來越復雜，所以在設計時針對復雜的計算和布局，可以充分的利用相關的計算機設計軟件，以此提升設計質量和精準度。

4? 結語

綜上所述，建筑工程項目中鋼結構的穩定性，是決定整體建筑的基礎。由于鋼結構具有眾多的建筑有點，所以在建筑行業中得到了良好的運用，但是由于穩定性的限制，嚴重阻礙的鋼結構建筑方式的發展。為有效提升鋼結構的穩定性，就需要在設計環節進行相應的改革，同時為了提升設計方案的質量和精準性，建筑設計師應該多去施工現場進行實地考察，然后針對施工現場有可能出現的問題，在設計方案上實施有效的避免措施。

參考文獻：

[1]季園園，楊潔.建筑工程中鋼結構設計的穩定性與設計要點分析[J].中國住宅設施，2020（01）：12-13.

[2]彭聲美.標準化建筑工程中鋼結構設計的穩定性與設計要點分析[J].中國標準化，2017（20）：167-168.

[3]畢凌宇.淺析鋼結構設計的簡單步驟和設計思路[J].城市建設理論研究（電子版），2017（03）：49-50.

[4]郭憲剛.淺議建筑鋼結構的穩定性設計[J].山東工業技術，2015（12）：90.