钢结构设计稳定性原则及其设计要点综述

李钢 王杰

摘 要 随着我国社会的不断发展，建筑业也在不断发展壮大，建筑工程也逐渐增多。同时由于生活水平提升，人们对建筑质量的要求也越来越高，这就要求建筑工程项目必须整体提升建筑质量和水平。针对这种状况，为了更好地满足发展需求，建筑师在建设中应用了钢结构，加快了施工进度并提升了结构性能。在设计建筑钢结构时，需要设计者落实稳定性，并综合考虑所有因素然后再合理设计，以保证建筑钢结构的稳定和安全。

关键词 钢结构设计;稳定性原则;设计要点

我国建筑行业的建筑规模正在逐渐扩大，而钢结构的应用可以有效缩短建筑工程的施工工期，提升建筑工程的经济效益。但在应用钢结构时也要注意其设计的稳定性，否则出现结构失衡会造成严重后果。因此在进行钢结构稳定性设计时，设计人员要认真严谨，保证设计的稳定性。

1钢结构设计概述

我国的建筑工程中最常应用的建筑材料是钢铁材质，这类材料的硬度较高且韧性强，便于进行结构性弯曲，因此在较大型的建筑工程中被广泛应用[1]。而钢结构则主要是用钢作为主要材料，将钢梁和钢板等部位配件进行焊接或者利用螺丝连接起来，最终形成一个完整的钢结构。另外钢结构的负荷强度较好，将钢结构应用在建筑工程中，可以有效提升整个工程的效率，并保障建筑物的质量。

2钢结构的稳定性原则

首先，设计人员对钢结构进行设计时要遵循其稳定性原则，促使建筑物长久稳定。由于钢结构自身的稳定性较强且能够长久保存，因此对于建筑工程来说是必不可少的。在实际的建筑工程施工过程中，钢结构在受到外界重力作用时，因其自身的稳定性在此情况下依然可以保持完整，因此设计人员在进行钢结构设计时要充分发挥其稳定性作用。同时设计人员也要综合考虑会对钢结构稳定性产生影响的因素，并进行合理规避。

其次，钢结构在保持其稳定性的同时钢结构的相关性也较强，在进行钢结构实际应用过程中，一旦钢结构部分发生结构变形，就会造成建筑物整体倾斜或者坍塌，这是因为钢结构的相关性特征造成钢结构一个部分出现问题其他设计结构也会受到影响，导致整个设计结构的稳定性降低。

最后，在设计时要遵循统一性原则。设计人员在进行钢结构框架的设计时，要对其进行精确的计算，利用整体架构中的平衡关系进行计算，这是较关键的部分。但在实际设计中，设计人员基本都是依据自己的设计经验进行设计，忽略其存在的关系，直接进行整体架构的稳定性计算，这样对于整个设计来说并不全面，也会因此产生一定程度的安全隐患，必须将两者同步结合进行计算，才能确保其统一性。

3钢结构稳定性设计要点

3.1 钢结构在施工中的合理布局

在建筑工程施工中，钢结构的稳定性尤其重要。设计人员在进行钢结构设计时，对结构的局部和整体要进行科学合理的布置，增强其建筑稳定性。我国目前在建筑钢结构设计中要依据平面体系进行设计工作，所以框架结构是建筑工程能够顺利施工的前提条件。而为了确保平面结构在施工中的保持稳定性，就需要对整体结构进行合理的优化且增加关键阶段的支撑构件，同时也要保证钢结构的位置与平面构件的稳定性一致，进而保证整个建筑结构的稳定性。

3.2 载重设计

承重负载能力是钢结构在进行设计时首先需要考虑的问题。目前的钢结构主要采用T或者L字形的设计形态，在力学上认为这种结构稳定性更高，将建筑整体的重量进行合理的分散，达到平衡支撑的效果。钢结构在建筑搭建中会在建筑外围进行使用，并且要依据结构需要在受力位置进行支撑。同时在使用时要做到对称，使建筑物的整体作用力分散在每个钢结构上，避免出现个别钢结构承重超标。另外，施工人员在进行钢结构施工时，必须严格按照设计图进行施工，并完全依照设计数据进行相应位置的放置[2]。这就要求在施工中，各个部门都要进行协调配合，按设计标准、设计方案严谨施工，将建筑工程中的每一个细节认真落实。

3.3 简体结构

简体结构在我国目前的建筑工程结构中的受力性极强，它可以承受水平力并具有较强的抗弯刚度，在建筑外墙或者内墙进行应用，可以起到多重抗震防线的效果。这种钢结构在高层建筑中的应用更为广泛，例如我国首都北京的国贸中心，它的内筒就是运用的钢框架结构，结构刚度较均匀，也具有较好的延展性。

3.4 稳定性

钢结构的稳定性与所用钢材料质量有直接关系，必须保证钢结构整体用料符合设计标准。并且要维持钢结构的稳定性，工程维修人员要对所用钢材料进行仔细的检查，同时针对钢结构承压部分力度的极值点进行计算，若出现极值点误差，及时进行调整，以确保钢结构在使用中保持稳定[3]。

3.5 钢结构的防腐抗火

钢结构的选择要注重稳定性，且整体构件的设计都要耐火。也可以将防火的涂料在钢结构的节点位置进行填涂，这就要求所选择的涂料要有一定厚度，进而保证其防火性。而针对钢结构因为化学以及电化学导致的腐蚀，需要進行防锈漆的涂抹，并依据建筑工程的整体情况以及后期的养护工作进行防腐涂抹的选择。

4结束语

综上所述，在进行钢结构稳定性设计时，要依据钢结构稳定性原则进行设计，预防结构失稳造成的建筑事故。只有确保钢结构稳定，才能保证建筑物的整体稳定。因此，在进行钢结构设计时要注重稳定性设计，不断进行钢结构设计方案优化，增加钢结构的建筑的整体稳定性能，提升建筑工程的安全系数。

参考文献

[1] 韩冬杰，贾林毅.浅谈建筑工程钢结构设计稳定性原则和设计要点[J].建筑建材装饰，2017，（17）：152，155.

[2] 许静波.建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点分析[J].建材发展导向：上，2017，15（4）：159-160.

[3] 蔡涛涛.建筑工程中钢结构设计的稳定性研究及设计要点[J].环球市场，2017，（4）：311-311.

作者简介

李钢（1987-），男，江苏省泰州市人;学历：大学本科，工程师， 现就职单位长江勘测规划设计研究有限责任公司，研究方向：工程结构设计、岩土工程设计。

王杰（1987-），女，湖北省宜昌市人;学历：研究生;工程师， 现就职单位：长江勘测规划设计研究有限责任公司，研究方向：水工结构、建筑结构。