建筑工程項(xiàng)目中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中穩(wěn)定性分析

李長(zhǎng)發(fā)

摘要：鋼結(jié)構(gòu)由于其較好的性能和較低的造價(jià)，目前已經(jīng)成為我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一種主流方式。在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還存著很多不完善的因素，這些問(wèn)題主要是由于管理機(jī)制、監(jiān)督機(jī)制不完善以及設(shè)計(jì)能力較低造成的。在加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們應(yīng)加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用方式、加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)深度、規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)同時(shí)加強(qiáng)構(gòu)件截面的設(shè)計(jì)，從而提升鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性，確保建筑工程的安全性和經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：建筑工程;鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);穩(wěn)定性分析

當(dāng)前，我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展已達(dá)到一定水平，其施工工藝和設(shè)計(jì)質(zhì)量有了很大提高?；趯?duì)組合的鋼結(jié)構(gòu)在中國(guó)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，采取適當(dāng)?shù)拇胧詢?yōu)化鋼鐵結(jié)構(gòu)，由此當(dāng)項(xiàng)目由分析和討論加速穩(wěn)定性提高的穩(wěn)定性的穩(wěn)定特性的建設(shè)的基本結(jié)構(gòu)。應(yīng)用科學(xué)合理的優(yōu)化策略和解決方案，更有效地確保未來(lái)建設(shè)項(xiàng)目的整體質(zhì)量。

1.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性

在整個(gè)工程中，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠直接的影響工程整體質(zhì)量，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，作為專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)師需要做的就是能夠熟練掌握相關(guān)幾何的應(yīng)用以及要素，同時(shí)還要注重在此設(shè)計(jì)過(guò)程里，掌握相應(yīng)的技術(shù)。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相對(duì)來(lái)說(shuō)具有一定的難度，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要嚴(yán)格的遵從相關(guān)圖紙的要求，同時(shí)將相應(yīng)的設(shè)計(jì)圖作為參考，而且還要有效的結(jié)合施工實(shí)際情況，對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的構(gòu)思，在最大的限度上有效的提升整體鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中鋼結(jié)構(gòu)的總體性能。進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程里，具有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，作為設(shè)計(jì)人員需要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的各個(gè)因素進(jìn)行準(zhǔn)確的了解，并且高度重視每個(gè)環(huán)節(jié)中有關(guān)構(gòu)件設(shè)計(jì)的質(zhì)量，避免因?yàn)樵O(shè)計(jì)不合格導(dǎo)致不良后果的發(fā)生，給建筑工程造成一定的危險(xiǎn)性，影響整個(gè)工程的進(jìn)展。

2.鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的分析方法

2.1靜力平衡法

靜態(tài)平衡法和中性平衡法簡(jiǎn)稱(chēng)平衡法。它們是求解鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定極限荷載的重要方法。對(duì)于具有平衡分岔點(diǎn)的彈性穩(wěn)定問(wèn)題，分岔點(diǎn)有兩個(gè)相似的平衡狀態(tài)，也就是發(fā)生微笑變形結(jié)構(gòu)平衡狀態(tài)和原結(jié)構(gòu)狀態(tài)。平衡法是根據(jù)結(jié)構(gòu)微笑變形后的應(yīng)力狀態(tài)，建立了求解分岔屈曲荷載的平衡方程，在大多數(shù)情況下，可以得到多個(gè)解。而分岔屈曲荷載是要取其中最小的解。然而，在具體工程的結(jié)構(gòu)中，通常，只要得到結(jié)構(gòu)的屈曲荷載就行。雖然無(wú)法準(zhǔn)確判斷鋼結(jié)構(gòu)平衡狀態(tài)的穩(wěn)定性，然而，當(dāng)外部荷載達(dá)到一定程度時(shí)，平衡法可以確定彈性結(jié)構(gòu)體系平衡路徑分岔點(diǎn)對(duì)應(yīng)的臨界荷載。

2.2動(dòng)力法

在鋼結(jié)構(gòu)體系的平衡狀態(tài)下，若遭受到外部荷載的小擾動(dòng)，就很容易產(chǎn)生振動(dòng)現(xiàn)象。而所謂的動(dòng)力法則是以動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)為基礎(chǔ)來(lái)研究鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問(wèn)題的。小擾動(dòng)后，系統(tǒng)的小位移幅度決定了系統(tǒng)的臨界載荷，而緩慢的速度變化是邊界條件。當(dāng)外部干擾后，鋼結(jié)構(gòu)的外荷載小于穩(wěn)定極限值時(shí)，盡管發(fā)生了變形，但鋼結(jié)構(gòu)的變形位移和方向卻在相反的方向上加速。存在互相抵消的態(tài)勢(shì)，此時(shí)，當(dāng)外部干擾消除后，當(dāng)外部載荷消失時(shí)，移動(dòng)將緩慢停止，鋼結(jié)構(gòu)將恢復(fù)平衡穩(wěn)定狀態(tài);在外力干擾下，如果外荷載大于穩(wěn)定極限值，鋼結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生變形。但其變形方向和位移方向與加速度方向相同，并呈現(xiàn)互相促進(jìn)的態(tài)勢(shì)，此時(shí)，將外力干擾解除，運(yùn)動(dòng)會(huì)持續(xù)運(yùn)行不能停止，這時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)失去平衡和穩(wěn)定性。在振動(dòng)頻率為零的情況下，采用動(dòng)力法可以得到鋼結(jié)構(gòu)在臨界狀態(tài)下的臨界荷載。

3.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)策略

3.1提升鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性

為了保證建筑鋼結(jié)構(gòu)的可靠性、穩(wěn)定性得到雙重提升，設(shè)計(jì)者要嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)定與條例進(jìn)行設(shè)計(jì)，避免鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)大規(guī)模失穩(wěn)現(xiàn)象。例如，在平面結(jié)構(gòu)當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員要提前進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)平面穩(wěn)定性計(jì)算，保證結(jié)構(gòu)布置更為合理，并適當(dāng)增加構(gòu)件，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的穩(wěn)定性控制，保證結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖更為科學(xué)。在進(jìn)行框架柱穩(wěn)定性計(jì)算時(shí)，設(shè)計(jì)者需要選取合理的穩(wěn)定參數(shù)。穩(wěn)定參數(shù)選取完畢后，經(jīng)過(guò)全面的計(jì)算，方可確定最終的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，一旦某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò)，建筑工程的穩(wěn)定性會(huì)立即下降，對(duì)工程項(xiàng)目中的其他構(gòu)件安裝產(chǎn)生較大影響。所以，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要結(jié)合結(jié)構(gòu)的受力情況、結(jié)構(gòu)特征，在滿足國(guó)家相關(guān)規(guī)定的基礎(chǔ)之上，進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。當(dāng)然，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者還要與施工單位溝通，結(jié)合施工單位提出的異議，在重點(diǎn)部位進(jìn)行有效的優(yōu)化，保證鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平得到全面提升，推動(dòng)建筑行業(yè)的綠色發(fā)展。

3.2防火設(shè)計(jì)要點(diǎn)

對(duì)于建設(shè)工程的鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)，應(yīng)選擇耐化學(xué)性和防火等級(jí)較高的材料。在當(dāng)前建筑項(xiàng)目中，鋼結(jié)構(gòu)的防火設(shè)計(jì)必須根據(jù)施工項(xiàng)目的防火等級(jí)、保護(hù)類(lèi)型要求和防火的具體情況，嚴(yán)格進(jìn)行防火設(shè)計(jì)和材質(zhì)選擇。尤其是對(duì)于防火材質(zhì)，必須選擇涂層厚、粘結(jié)強(qiáng)度大的材質(zhì)，以確保鋼結(jié)構(gòu)的總體防火指數(shù)和防火功能。另一方面，在鋼結(jié)構(gòu)的防火材料選擇中，如果厚材料尚未滿足防火標(biāo)準(zhǔn)，則可以選擇薄型耐火材料，尤其是在天花板設(shè)計(jì)中，要做好壓板材料的防火處理和防銹處理。防火標(biāo)準(zhǔn)和保護(hù)等級(jí)是決定鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)方案的兩個(gè)主要依據(jù)，可以確保鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中防火等級(jí)的提高。鋼設(shè)計(jì)必須具有穩(wěn)定的對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，以減少結(jié)構(gòu)扭曲，并從上到下穿透，從而確保鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的剛性一致性和穩(wěn)定性。1型或t型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有兩種形式，可確保鋼結(jié)構(gòu)的有效作用，因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)的最佳位置在結(jié)構(gòu)外部，所以可以進(jìn)一步提高建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)和變形預(yù)防效果。

4.結(jié)束語(yǔ)

在鋼結(jié)構(gòu)建筑施工中，施工人員應(yīng)熟練掌握鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)。施工管理人員應(yīng)加強(qiáng)施工過(guò)程的質(zhì)量管理，確保鋼材的安全。結(jié)構(gòu)建筑施工質(zhì)量。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)熟悉鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。了解鋼結(jié)構(gòu)的有關(guān)規(guī)范和規(guī)定，安全穩(wěn)定應(yīng)放在設(shè)計(jì)的首位。為了使經(jīng)濟(jì)效益最大化，我們不能降低質(zhì)量和安全。所有要求。鋼結(jié)構(gòu)具有優(yōu)點(diǎn)也具有缺點(diǎn)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要充分考慮防止鋼結(jié)構(gòu)的屈曲，確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。優(yōu)化建