建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点探究

白瑞雪 于乃浩

（汇智工程科技股份有限公司，山东 青岛 266000）

现在我国建筑行业的发展情况逐渐趋于良好，而且建筑工程建设的规模也得到了很大程度的完善。其中钢结构技术得到了很多建筑公司的使用，因为钢结构的施工工期相对来说比较短，而且使用的时候其经济效益相对来说也比较高，所以得到了施工人员的广泛使用。

1 建筑钢结构设计稳定性简论

在大多数建筑工程项目中，钢结构的形式以及组成钢结构的材料等都是具有多样性的，所以如果设计人员想要使钢结构的稳定性得到保障，那么首先在结构设计的环节就一定要对承载能力进行高质量的设计工作，同时还要全方位的分析钢结构使用过程中应力方面的情况，最后最为重要的就是一定要根据实际施工情况对钢结构的材料以及构件等进行科学合理的设计，只有这样才可以对钢结构的稳定性做出有力的保障。现在钢结构在实际的建筑工程项目中已经逐渐变为了施工人员最经常使用的结构，工作人员在对钢结构进行设计的过程中不仅要分析建筑使用过程中的实际载荷情况，更重要的还是要根据具体结构选择合适的材料，在最大程度上降低钢结构出现承载能力不足的现象，同时也使变形问题出现的概率减少，在这样的情况下，总体结构也就不会出现与坍塌相关的问题。最后施工人员再对钢结构进行设计的过程中，一定要注意做好细节性的工作，以便结构之间的应力平衡可以得到保障，在最大程度上保证每一个部位的设计质量，使整个钢结构都具有更强的稳定性。

2 建筑工程中钢结构稳定性设计要点

2.1 荷载设计

在钢结构设计中，要注重结构的对称性及上下贯通性，减少扭转等情况的发生，加强钢结构的连贯性和稳定性。通常情况下，钢结构的设计会以L型或T型为准，并对外围结构实施加固处理，以增大钢结构的抗扭曲变形能力，保证钢结构质量，保障其性能的发挥。另外，在钢结构设计上，为了减少问题，降低设计难度，设计人员可从结构刚度、结构中心设计及几何图形设计等方面进行综合考虑，合理规划钢结构类型，确保其稳定性。在扭转设计上，设计人员需要对水平承载力进行综合考量，深入分析影响钢结构强度或性能的特殊因素，以保证钢结构稳定性。例如，在剪支梁的抗弯强度设计，不动铰支座除了要做到水平面内的有效移动以及阻止位移现象产生，还需具备阻止梁绕纵轴扭转带来隐患的能力，并加强水平面内转动与梁端截面的自由翘曲，提升简支梁设计的稳定性，进而达到最终的设计要求。

2.2 防火设计

钢结构的防火设计主要是通过耐火材料及防火涂料的合理选用来实现的。在钢结构防火设计中，首先要根据工程建设的防火等级及防火种类进行合理的规划布局，确定钢结构防火设计所需的材料及涂料类型，之后按照规范要求，开始耐火材料及防火涂料的选用。防火涂料的选择一般以厚度较厚、黏结强度以0.05MPa以上的材料为主，钢结构外包防火材料则以硬质的防火性板材为主。而防火涂料的选择，要按照防火指数要求合理选购及涂抹，从而优化各节点部位的防火性能，避免问题的产生。在钢材的选用上，也要注重耐火性能的检查，降低火灾对材料带来的影响，保证建筑工程质量。此外，吊顶设计也是需要重点考虑的内容。在钢结构防火设计中，可通过多种方案的对比研究，确定最终的设计方案，进而优化建筑整体防火性能。

2.3 防腐设计

钢结构腐蚀类型主要分为化学腐蚀与电化学腐蚀两种形式，这两种腐蚀现象均会使钢结构耐久性与强度受到影响，因此对于钢结构设计，还需要保证防腐设计合理性。借助防锈漆涂装可以保证钢结构腐蚀现象得到有效控制。基于建筑施工与工程经济情况考虑，开展防腐设计时，需要对维护与保养情况加以分析，以合理确定采用半永久性或是永久性涂装形式。设计前应该认真执行钢材防腐的市场调查工作，各个地区需要结合自身气候条件等因素合理制定防腐方案，进而保证建筑项目质量得到充分提升。

2.4 稳定性设计

钢结构稳定性设计中，失稳度和整体刚度的参数确定主要是以临界压力求解法和折减系数法得出的。且在实际设计中，还要对钢材的质量进行严格检测，确保满足钢结构稳定性的设计要求。在临界值确定中，当F=Fn时，钢结构的弯曲性能趋近于零，这就需要对钢结构的稳定问题予以调整。而在弹性稳定计算中，可应用二阶分析方法完成对柔性构件变形能力的分析和掌握，且在迭加原理下，准确计算出弹性稳定值，从而加强钢结构稳定性设计的合理性。

3 结语

综上所述，建筑工程施工中，钢结构以建筑高度高、结构跨度大、形式多样化、施工安装快捷、施工周期短、投资少回收快、能方便满足工艺生产的需要等优越性深受青睐。在对钢结构进行优化设计过程中，需要全面考虑建筑工程实际建设情况，注重对细节要点的合理控制，全面落实设计方案，保证钢结构整体安全性和稳定性，通过对钢结构的合理应用，可以有效保证居住者的人身安全和财产安全，为建筑工程事业实现可持续发展做出贡献。