建筑钢结构稳定性设计研究

陈健辉

（中山盛兴股份有限公司 广东中山 528412）

1 钢结构设计失稳的原因

1.1 设计剪力调整不均匀

近年来，我国建筑行业发生了巨大的变化，随之而来的是建筑设计的复杂化、个性化，出现了很多在传统眼光里的“异类”，比如不对称建筑。然而，这种不对称的建筑很容易发生倾斜现象，出现这种倾斜的原因是多种多样的，其中，最为常见的是因为设计方面的因素。与传统正统对称类建筑相比，这种不对称的结构对钢结构的剪力有着严格甚至于苛刻的要求。

传统设计师在新型不对称建筑的钢结构设计中，因技术水平有限简化处理了部分内容，简化的部分，虽然在传统的建筑中影响不是十分巨大，但是在新型的特别是在不对称的建筑中，对于整体的稳定性的影响是明显的，有些甚至是非常严重的。因此，在设计时必须综合考虑各方面的因素，对建筑钢结构进行科学设计，最大程度地发挥其稳定性。

1.2 结构设计缺乏深度

在我国建筑相关的法律法规中，对于建筑设计人员作出了严格的的界定：从事建筑设计行业，必须有从业经历并取得相应的专业资格。目前形势下，中国的很多建筑单位都不具备相关的资质，其设计能力与水平与发达国家相比还有很大的差距。加之目前从业人员大多直接从学校走向建筑设计单位，缺乏到建筑行业一线的实践经历，理论与实践结合不够紧密。

1.3 强柱弱梁的设计

依据国家出台的有关要求，在设计钢结构的弱梁的过程中，需要重点计算弱梁的弹塑性，对其进行详细的分析与设计。这是因为在具体的设计过程中，需要详细考虑柱与梁之间的完整性。根据多年的实践，我们可以看到相较于钢结构的柱，钢结构的梁是其塑形大小的根源。面对强烈震动，或者是建筑物在面临超过其可承载能力的荷载时，其梁决定的建筑钢结构的可塑性能够很好的保护钢结构的相对完整，使其不会瞬时崩塌，并且在压力结束时更加容易回复至初始状态。所以，设计钢结构时，在保证强柱的同事，更应当加强对梁的抵抗能力。

1.4 钢材自身设计选择的缺陷

当前，我国的钢产量已经处于世界领先行列。然而，由于各种技术原因以及各地区的差异，我国的钢材在质量上并不完全一致，有些甚至还处于低级的生产模式。从统计的结果看，影响钢材质量主要由以下因素：一方面在钢铁冶炼过程中各种元素的含量和作用不同，使得钢材在质量上出现了差异；另一方面由于钢材自身的耐热及抗腐蚀性等不强，加上长期反复的使用，使得建筑钢结构的稳定性受到了极大的限制。

2 进行建筑钢结构设计中稳定性设计优化的相关策略

（1）优化设计钢结构的稳定性。钢结构的稳定性主要是其变形的极限能够达到何种程度。这种标准是很难作出规范性的规定的，部分甚至很容易地丧失这种稳定性，从而影响整个建筑结构。但有一点是可以把握的，就是钢结构自身承压不同方向之间有一个相衡的范围，在这个范围内难免最大限度地保证稳定性。

（2）钢结构设计中稳定性设计所遵循的原则和需要掌握的要素。

①钢结构稳定性的设计原则。为了更好地确保稳定性，设计钢结构的时候必须综合考虑各种影响因素，特别是施工环境、工艺、进程等，从而严格保证钢结构在稳定性方面符合建筑需要。施工中必须充分考虑钢结构的稳定性，而成本等因素必须无条件服从这一需求，特别是在建筑总体架构中起关键性作用钢材，更是不能轻易减少。

②稳定性设计涉及的基本要素。一方面，对钢结构的设计样式，要综合考虑各方面的需要，特别是稳定性要求，必须经过合理、精准的计算和预演，构设出符合科学规律的构架结构，最大程度上保证钢结构的稳定性。另一方面，在施工的过程中，具体的施工进程与工艺等必须要与设计的图纸相一致，严格按照设计和计算出的图纸进行施工，保持整体与具体细节中的一致性，施工方不得以任何理擅自更改图纸与施工进度。

（3）进行钢结构稳定性设计时要注意的几个问题。

①对于钢结构进行设计时，必须分别考虑不同建筑需求。高层建筑与低层建筑对于钢结构稳定性要求显然是不同的，必须分别进行计算和设计。一般而言，钢结构设计应控制在12层及以下，这样对于抗震抗压才能保护较好的适应性。然而，当前我国的实际情况是高层建筑越来越多，特别是在大中城市，在这些高层建筑中，不可避免地会采用钢结构。

②计算机技术的应用。当前，计算机越来越深入到人们的生产生活领域，并且发挥出了巨大的作用，极大地便利了人们的生产生活。建筑生业也不例外。通过充分利用计算机技术的发展成果，特别是对钢结构进行计算与设计，能够更加快捷并且精确地计算出钢结构的稳定性和平面强度，从而设计出符合实际需要的钢结构，不仅提升了效率，而且也保证了可靠性。

3 结束语

近年来，我国经济不断腾飞，建筑行业也随之有了突飞猛进的发展，呈现出高歌猛进的势头。同时，建筑行业的发展也有了新的时代性特征，铁骨铮铮结构对于建筑行业的发展起到了不可替代的作用。对于钢结构，我们必须进行各方面的综合考虑，通过精准的计算、科学的设计，并在施工进程中严格按设计的方案进行，最大限度地保证建筑的稳定性和可靠性，为我国建筑行业和城市化的发展发挥出应有的重要作用。

[1]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（03）：142～144.

[2]黄锦珊.对钢结构加固设计及其稳定性的分析[J].建筑工程技术与设计，2014（9）：116.