建筑工程施工中钢结构设计要点及稳定性研究

唐道刚

摘 要 随着我国社会经济不断进步，我国建筑事业也在不断发展。由于钢结构具有较好的性能、较快的施工速度等特点，被广泛应用到建筑工程施工过程中。但是钢结构自身的设计缺陷会影响建筑的质量，甚至還会造成人员伤亡等现象。那么本文就针对此类情况，简要分析建筑工程施工过程中钢结构的设计要点及稳定性。

关键词 建筑工程施工；钢结构；设计要点；稳定性

钢结构是建筑工程施工中常见的结构形式，在社会经济不断发展的过程中，钢结构体系及规模也得到进一步的发展。但是由于钢结构稳定性导致的安全事故数量也在不断上升，其也影响着建筑的稳定性，并且对于社会、人身及经济都造成了一定的影响，并且对建筑行业的持续发展也是不利的。所以，相关人员要重视钢结构的稳定性及设计，对设计过程中出现的问题采取针对性的措施，以此保证钢结构的质量。

1 钢结构的稳定设计的特点

1.1 整体刚度与失稳

钢结构的稳定承载力与钢结构的刚度有着息息相关的联系，钢结构的刚度与钢结构的整体构成也有着密切的联系。所以，钢结构的整体质量是钢结构稳定决定的。

1.2 钢结构的稳定性

由于钢结构的组成部分影响着整个结构整体，在实际生活中具体处理稳定问题的过程中，要以整体为基础。如果钢结构内部构建发生了一定的变形，那么也会影响着整个内力的分布，以此弱化内部局部，弱化的局部又影响着建筑整体的承载能力。

1.3 钢结构稳定性的相关性

钢结构稳定性的相关性是因为钢结构在整体布置的过程中，要全面考虑整体及其中组成部分的稳定性[1]。

2 钢结构稳定性的计算方法

分析钢结构稳定性的问题是在外荷载作用基础上进行的，所以研究钢结构变形及构建失稳性也要一致，本文通过两种方法进行研究：

2.1 动力法

动力法主要指的是在平衡状态下的结构体系，如果受到微小的干扰，就會产生振动，这时的结构变形与振动加速度与结构荷载有着一定的联系。在荷载比稳定极限荷载值低的时候，那么加速度与变形的方向就相反。所以，在除去干扰之后，运动就会静止，那么结构就会保持平衡状态。临界的状态荷载为钢结构屈曲荷载，是在钢结构振动频率为0的时候得到的。

2.2 静力法

静力法主要指的是静力平衡，通过已经发生微变形之后的钢结构受力，以此创建平衡微分方程，从而得到临界荷载。

2.3 能量法

能量法主要指的是在实际应用中，如果钢结构承载保守力，那么就可以结合已经变形的结构受力条件创建总体势能。如果钢结构处于平衡状态，那么就要计算总体势能。以势能驻值相关原理为基础，将总体势能变为0，以此得出平衡方程，结合平衡方程得到分叉屈曲荷载[2]。

3 钢结构的设计要点及策略

3.1 钢结构的设计要满足一般原则

在进行钢结构设计的过程中，要满足一般原则，以此保证钢结构的稳定性，主要包括：要从各组成部分及体系的稳定性进行钢结构布置。目前，大多数钢结构都是通过平面体系进行设计的，比如框架、桁架等保持平面结构稳定，要求平面结构构建的稳定计算与结构布置相同，比如添加支撑构建。可以省略根据简图和结构计算简图保持一致的多层框架结构，以此设计框架分析这一步骤，只要计算框架柱的稳定就行，因为框架各柱杆件的稳定力法、稳定参数等都是分局简化典型情况或者假设得到的，所以设计人员要使所有条件都能够满足假设，以此进行应用。

3.2 防火灾的考虑

钢结构的防火保护有多种方式，主要包括：防火板、防火涂料、耐火钢、混凝土及柔性卷材等防火保护。这些只是常规的方法，要想能够有效提高钢结构的防火性能，可以设置防火门、防火墙等，并且设置防火带及自动喷水灭火系统，在此基础上应用防火涂料，以此保护钢结构不受火灾的损害。在进行钢结构防火设计的过程中，还要全面考虑多种因素，包括钢结构的所在部位，需要防护的构建性质；防护材料是否可靠；钢结构使用防护措施之后的重量及占据的空间；施工是否困难及经济等。

3.3 防腐蚀的考虑

在进行钢结构设计的过程中，不仅要考虑防火灾保护，还要考虑防腐蚀设计。由于在钢结构实际应用过程中，为了使建筑物外表整体更加美观，施工人员会在建筑物外表进行喷铝或者锌，因为铝和锌是化学物质，具有较强的腐蚀性，所以在喷涂的过程中会损坏钢结构，这就要求在钢结构外部涂抹防腐材料，以此使钢结构不被腐蚀。以上方法只是基础防腐，为了能够提高钢结构的防腐效果，可以使用耐候钢，并且通过热浸镀锌技术进行处理，通过镀层保护钢结构不被腐蚀，在此基础上应用有机涂料配套技术，以此全面提高钢结构防腐性能[3]。

4 结束语

通过以上描述，我们可以了解到，在进行建筑钢结构设计的时候一定要遵守原则，保证设计是合理、安全且可靠的。首先，要使所设计的结构满足建筑物的使用需求，具有一定的稳定性、刚度、强度及耐久性；其次，要使所设计的结构能够节约钢材，减轻钢结构的重量，并且缩短安装及制造的时间，降低成本；最后，使建筑物美观。总而言之，建筑物钢结构稳定性的设计关乎广大人民群众的生命及财产安全，相关部门要重视，通过全新的方式及理念，保证钢结构的稳定性及安全性，从而促进我国建筑事业的发展。

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] 赵金梅.建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点研究[J]. 工程技术：全文版， 2016（12）：00013-00013.

[3] 金羚. 建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点[J]. 城市建设理论研究：电子版，2014（3）：90.