建筑結構設計中鋼結構設計的重要性分析

曲功月

摘 要：建筑工程項目建設中保證結構穩定性是確保建筑使用安全的作用措施，進行建筑工程鋼結構設計工作時要根據結構穩定性需求對鋼結構的材料、結構形式以及節點情況進行設計，以保證鋼結構總體穩定性，為建筑承載效果優化提供保障。本文就建筑工程項目建設中鋼結構設計穩定性原則進行了分析，而后就其設計要點進行了探討。

關鍵詞：建筑工程;鋼結構設計;穩定性;設計要點

引言

1 建筑鋼結構設計穩定性簡論

建筑工程項目中所用的鋼結構組成形式、材料等都非常多樣化，為了保證其結構穩定性需要在結構設計環節做好承載能力設計工作，對于鋼結構運行使用中的應力情況以及在和需求進行全面分析，并就其選材、形制以及構件、節點等進行科學設計，以保證鋼結構總體穩定性效果。鋼結構作為一種建筑中非常常見的應用結構，其設計工作中不僅要對其建筑使用載荷情況進行全面分析，還要根據結構需要進行選材設計，保證建筑使用中鋼結構不會發生由于承載能力不足而發生的變形問題，進而導致鋼結構應力更加不平衡而造成結構垮塌問題。鋼結構設計必須做好多細節結構的設計工作，保證多結構之間的應力平衡，否則會因為一個部位設計不足而影響整體穩定性。

2 鋼結構設計穩定性原則分析

2.1 保證結構穩定性的設計原則

由于鋼結構相對特殊，其結構通常非常復雜，因此工藝設計難度也相對較大，當前設計信息技術不斷發展，運用信息技術對鋼結構設計穩定性以及應力分布情況進行檢測的模式較為普及，設計中必須多方面考慮鋼結構的承載效果。要結合建筑施工環境、建筑使用過程中的荷載系數以及水平層面的穩固需求進行綜合分析，同時一定要充分考慮建筑使用區域的抗震系數，確保結構在使用中的抗震能力，由于鋼結構構件，尤其是一些細小構件通常為應力集中的結構，因此必須科學設計提升其穩定性與承載效果，為建筑鋼結構總體使用效果優化提供保障。

2.2 針對鋼結構剪力進行協調設計

目前，建筑工程形態愈加復雜，不對稱設計廣泛存在于建筑施工中，其逐漸形成了一種建筑潮流，因此，斜柱使用頻率越來越高，斜柱相較于垂直構件其具有一定的傾斜角度，想要保證建筑物穩定就必須設計一定的剪力。設計師在設計鋼結構具體內容時，通常會為了簡便，將垂直構件表述為柱子，將斜柱表述為斜桿，這種設計方式雖然不會影響建筑物實際穩定性，但若調整剪力容易受到干擾。于斜柱來講，它具有水平受力的功能，但是垂直向也需要荷載，若設計師忽略了垂直向的荷載，則會造成剪力誤差，進而影響建筑工程鋼結構穩定性?；诖?，設計師在實際設計環節，結合建筑工程實際狀態，若需要進行剪力設計，必須堅持剪力調整設計原則，針對具體施工狀態靈活調整剪力，進而保障鋼結構穩定性。剪切力在鋼結構使用中相對復雜，設計中要對剪力情況進行綜合分析，并做好應力調整設計。

2.3 強柱弱梁設計原則

若鋼結構設計具有實效性，質量較高，則若水平承載過大或者需要強力荷載，塑性鉸會出現在梁上，但若其設計質量較低，其會出現在柱子上?；趶娭趿涸O計原則能夠增強鋼結構抗壓能力，以提高強力下的鋼結構荷載能力，使其能夠快速恢復到正常狀態。目前鋼結構穩定性在設計方面需要對其進行分析與計算，進而保證塑性鉸能夠呈現在梁上。需要構造與計算相一致，在設計時要求計算結構與實際構造相一致，特別是注意鋼結構的抗震效果，要求其性能與建筑工程結構相符。

3 建筑鋼結構設計的要點分析

3.1 積極做好鋼結構材料選擇

建筑鋼結構的使用環境相對特殊，其承載壓力以及剪切力壓力都相對較大，針對鋼結構需求進行綜合分析，而后再做好鋼結構材料的科學選擇，并保證焊接工藝符合施工建設需求，進行鋼結構設計以及材料選擇前對結構設計需求進行全面分析，并對鋼材質量、性能以及焊縫結構質量需求進行了解，根據實際需求進行鋼材選擇，并對鋼材的屈服強度以及拉伸性能等進行匹配設計。

3.2 進行鋼結構優化選型

由于鋼結構形制對于應力分散情況有較大影響，并且鋼結構選型科學性對于建筑總體承載效果、建筑結構性狀等都有影響，因此在建筑設計中要做好鋼結構選型設計，對設計方案進行全面優化，對其力學關系進行處理，提升各結構的應力平衡效果，為建筑整體運行安全性提供更大的保證。

3.3 針對構件進行全面的科學設計

鋼結構建筑設計工作中的一個重要項目就是構件設計，保證構件設計與鋼結構總體應力平衡需求相符，構件的形制以及材料，甚至構件的安裝方式等都必須做好應力平衡設計以便能夠提升構件在整個設計結構中的作用，為鋼結構的穩定性優化提供保障，在鋼結構設計中，通常都會對構件以及主體結構進行統一材料選擇，以保證在應力平衡中做好力學傳導與擴散，提升鋼結構的總體平衡性與穩定性，鋼構件材料的強度性能必須達到國家規范要求，對于鋼構件的截面需求進行全面分析與處理，保證鋼構件的總體實用效果。

3.4 積極進行涂裝設計

鋼結構設計工作中對于鋼結構進行全面涂裝設計的目的就是保證鋼結構的防腐以及防火效果，優化鋼結構在長期使用中的性能，為鋼結構在復雜環境中使用能夠排除火以及一些酸性物質的影響提供保障。進行鋼結構設計工作時要對結構涂層的順序進行選擇，應盡量先涂抹具有防腐效力的材料，而后才涂抹防火涂料，在一些關鍵的鋼結構部位混合使用這些涂裝材料時應科學選擇材料，防止涂料之間發生化學反應，影響使用性能。涂裝材料選擇是還應注意材料耐久性。

3.5 對鋼結構節點進行科學設計

由于鋼結構節點設計是保證鋼結構總體穩定性的重要設計環節，進行節點設計時必須對節點施工要求進行全面設置，保證所選用的節點設計與鋼結構總體使用需求相符，鋼結構設計中要對各種影響因素進行全面分析，并對鋼結構節點方案進行優化規劃，從而保證整個結構的穩定性，在鋼結構設計時要對施工設計要求進行綜合考慮，對于結構節點進行合理化選擇，并通多對施工技術的科學設置與把握提升建筑鋼結構節點的綜合應力效果，為建筑在施工與使用中的穩定性優化提供保障。

4 結束語

總之，在我國建筑行業發展中，結構設計的穩定性與建筑總體使用安全性緊密相關，在針對鋼結構進行設計的過程中，要對其結構應用需求進行全面分析，并通過計算對各節點應力集中情況進行設置，提升鋼結構總體應力穩定效果，為建筑總體結構使用安全提供基礎條件。

參考文獻

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