建筑工程中钢结构设计的稳定性原则与设计要点分析

田凯

摘 要 我国工业迅猛发展，需要越来越多的厂房，这给建筑行业带来了挑战。钢结构受到当代人们的广泛认可，被应用于各种类型的建筑物建设过程中，相比于传统砖石、砼结构，其具有力学、材料等应用优势。通过分析钢结构应用情况可知，在建筑工程中钢结构设计稳定性十分重要。

关键词 建筑工程;钢结构设计;稳定性原则;设计要点

导言

在现代钢结构的设计中，虽然凸显了对钢结构合理设计的科学性，也包括大量其余内容和系统的设计。同时在当前的建筑工程中，已经开发出了多种新型技术，这类建筑施工技术对钢结构建筑设计要点方面的影响为，需要完成对这类新型技术的深度研究和分析工作，从钢结构和建筑中其余结构衔接的角度出发，完成对整个系统的合理设计。

1建筑工程中钢结构设计的稳定性原则

1.1 结构稳定设计原则

钢结构较为特殊，其设计工艺相对复杂，在开展设计工作时需要依托于信息技术检测质量，只有在确保质量达标的情况下才能夠将设计图纸运用于建筑工程实际施工中。实施检测工作时需要将钢结构水平承载、抗震系数以及结构阻尼比等作为参数，设计师在设计环节需要结合施工现场自然环境，确定其水平荷载系数，进而保证水平层面稳固。钢结构整体稳固十分重要，保证整体稳固是设计重点，不管应用何种设计技术，必须将稳定性置于首位。钢结构构件对其稳定性有重要影响，容易埋下安全隐患，严重的甚至可能引发安全事故。基于此，设计师必须树立安全意识，应用科学、规范、合理的方法进行设计，以形成更多优质产品[1]。

1.2 剪力调整设计原则

目前，建筑工程形态愈加复杂，不对称设计广泛存在于建筑施工中，其逐渐形成了一种建筑潮流，因此，斜柱使用频率越来越高，斜柱相较于垂直构件其具有一定的倾斜角度，想要保证建筑物稳定就必须设计一定的剪力。设计师在设计钢结构具体内容时，通常会为了简便，将垂直构件表述为柱子，将斜柱表述为斜杆，这种设计方式虽然不会影响建筑物实际稳定性，但若调整剪力容易受到干扰。于斜柱来讲，它具有水平受力的功能，但是垂直向也需要荷载，若设计师忽略了垂直向的荷载，则会造成剪力误差，进而影响建筑工程钢结构稳定性。基于此，设计师在实际设计环节，结合建筑工程实际状态，若需要进行剪力设计，必须坚持剪力调整设计原则，针对具体施工状态灵活调整剪力，进而保障钢结构稳定性。

1.3 强柱弱梁设计原则

若钢结构设计具有实效性，质量较高，则若水平承载过大或者需要强力荷载，塑性铰会出现在梁上，但若其设计质量较低，其会出现在柱子上。基于强柱弱梁设计原则能够增强钢结构抗压能力，以提高强力下的钢结构荷载能力，使其能够快速恢复到正常状态。目前钢结构稳定性在设计方面需要对其进行分析与计算，进而保证塑性铰能够呈现在梁上。需要构造与计算相一致，在设计时要求计算结构与实际构造相一致，特别是注意钢结构的抗震效果，要求其性能与建筑工程结构相符。

2建筑工程中钢结构稳定性设计要点分析

2.1 材料选择

设计师在开展钢结构设计工作时，应当选择高品质的钢结构材料，要求其与焊缝等级相匹配，在开始设计前，应当制定科学、规范的设计计划，了解设计计划中对钢材、焊缝等质量的要求，进而选择适宜的钢材。在选择与采购钢材的过程中应以选择屈服强度、抗拉伸性能等高的材料，达到实际施工要求。在进行焊缝施工时，应当明确施工要求，应用先进的施工技术，进而确保施工质量[2]。

2.2 钢结构节点设计

在当前的钢结构中，通常会通过钢架的模式提高整体承力性能，所以在具体的设计工作中，需要通过对节点的合理设计，提高钢结构的整体性能。在当前的钢结构设计中，已经开发了多种节点加固措施，包括碗扣结构、盘扣结构等，要求设计人员从施工便利性角度、连接角度强度等多个方面出发，完成对整个系统的设计和应用工作，以提高钢结构的运行质量。另外在这类结构的应用中，要求钢结构中的相关参数满足整个钢结构的承力需求，所以在具体的研究和分析中，需要采取合理的设计措施，达成对这类结构的控制效果。例如对于钢结构中的横梁结构等，一个重要因素为保证横梁的水平性，在具体的研究和分析中，要从这一角度出发，落实钢结构中各个节点的高程测量与配置工作。

2.3 构件设计

构件设计是钢结构建筑设计的重要组成部分，需要保证钢结构设计的规范性与合理性，结合施工技术要求，采购适宜的材料，保证施工顺利开展，在设计其主体框架时，往往需要应用同一材质。此外，为了控制工程造价，亦可综合选用施工材料，要求材料能够达到相关技术要求。具体而言，钢材强度应当大于国家相关标准。在施工环节进行构件设计时，需要确保信息技术的先进性，不断对其进行优化和更新，做好钢结构截面处理与计算工作，对截面进行有效优化，同时有助于简化设计流程。

2.4 提高钢结构的设计深度

在开展钢结构设计之前，需要检查前期设计资料是否满足之后的设计要求。一般情况下，只有多层次、体型比较复杂而跨度又比较大的结构设计时才会应用钢结构。而在设计可能出现大幅震动以及高温密的结构设计当中，一定要坚持精益求精的原则，保证项目质量符合实际要求。作为建筑设计的工程师，需要对建筑设计方案进行宏观把控，做好建筑质量的把关工作，只有这样才能够保证建筑施工在今后得以顺利进行，保证施工进度满足要求。这种做法在保证建筑设计质量满足前提的要求下，还能够不但提高钢结构设计的安全性与经济性。

2.5 涂装设计

钢结构的防腐、防火涂装设计施工具有提高钢结构寿命、提升其性能的作用，应当保证钢结构具有避免受到火、酸性物质等的干扰。在设计实践中，设计师通常会选择在表层先涂抹防腐涂料，之后再涂抹防火涂料;在内层融合使用二者，以及在关键部分混合使用二者，应当避免涂料相互间出现化学反应。在涂装涂料时应当先进行除锈工作，可以使用设备处理，注意清洁钢材表层杂质，例如灰、油污等[3]。

3结束语

综上所述，建筑工程钢结构设计关乎建筑物稳定性，对建筑质量具有较高影响，因此，研究稳定性设计原则与要点具有现实意义。通过规范、科学的稳定性设计能够充分发挥钢结构作用，增强建筑工程安全性、稳固性，保障人们的生命财产安全。

参考文献

[1] 黄毅.建筑工程中钢结构设计的稳定性原则与设计要点[J].中国建筑金属结构，2013，（12）：5.

[2] 郑然颉.浅谈建筑工程钢结构设计稳定性原则和设计要点[J].房地产导刊，2016，（06）：100.

[3] 殷爱国，熊瑛.建筑工程项目中钢结构设计中稳定性分析[J].农家参谋，2017，（24）：212.