熊華章

云南省設(shè)計院集團 云南省昆明市 65000

摘要：隨著我國社會主義市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展與進步以及建筑行業(yè)的發(fā)展，給我國的建筑鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性設(shè)計工作也提出了新的要求和挑戰(zhàn)。當(dāng)前在建筑中鋼結(jié)構(gòu)得到了普遍的運用，建筑鋼結(jié)構(gòu)的承載能力同建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有著十分密切的關(guān)系，因此在進行建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計時，就需要設(shè)計人員具備一定的理論基礎(chǔ)，并且還要對穩(wěn)定性的設(shè)計方式加以掌握。本文通過對建筑鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢進行分析，提出了幾點鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計的原則和設(shè)計的特點，對相關(guān)的設(shè)計人員具有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；穩(wěn)定性；設(shè)計方案

近幾年來，我國的鋼結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代的建筑中逐漸的興起，并且得到了一定程度的利用，輕鋼結(jié)構(gòu)、住宅鋼結(jié)構(gòu)以及高層鋼結(jié)構(gòu)等很多的鋼結(jié)構(gòu)體系都是我國建筑業(yè)主要的發(fā)展趨勢。鋼結(jié)構(gòu)之所以應(yīng)用廣泛的主要原因就是其具有容易安裝和環(huán)境污染比較少、抗震性能好等優(yōu)勢。我國在對建筑的鋼結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，主要就是進行穩(wěn)定性的設(shè)計，同時這也是整個鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中一個首先需要關(guān)注的問題。但是在具體的應(yīng)用過程中，鋼結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)不同程度的失穩(wěn)問題，因此這就要求相關(guān)的設(shè)計人員要靈活地掌握穩(wěn)定性的設(shè)計方式。

一、建筑鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點

（一）強度高

鋼結(jié)構(gòu)的材料具有很好的力學(xué)性能，此外，同傳統(tǒng)的建筑材料相比較，鋼結(jié)構(gòu)材料具有很高的強度，還具有很好的塑性和韌性。如果鋼材的結(jié)構(gòu)具有很好的韌性，那么其所能夠承受的動力荷載就具有很強的適應(yīng)性。如果鋼材結(jié)構(gòu)具有較好的塑性，那么即便是超負(fù)荷載，也不會造成突然間的斷裂。由于鋼材結(jié)構(gòu)具有較強的延性，因此具有良好的抗震性能，正是由于上述的優(yōu)勢，才使得鋼結(jié)構(gòu)在近幾年的時間之內(nèi)，得到了迅速的發(fā)展。

（二）制造簡便

鋼結(jié)構(gòu)制造起來還比較簡便，方便安裝，施工的周期也比較短，材質(zhì)十分的均勻，因此在進行加工和制作的過程中，更容易確保鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件也具有較高的精確度，在施工現(xiàn)場，鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件方便進行拼裝和加固，在安裝的過程中，會占用較小的場地，這就為建筑工程在時間以及空間等方面帶來了一定的效益。

（三）自重輕

高層鋼結(jié)構(gòu)的自重同高層混凝土結(jié)構(gòu)的自重相比較明顯較輕，僅為它們的二分之一，同時還輕于鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)，因此當(dāng)二者承受的荷載相同時，高層的鋼結(jié)構(gòu)自重會明顯的輕于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的自重。由于鋼結(jié)構(gòu)的自重比較輕，因此就會在很大的程度上將基礎(chǔ)的造價加以降低，方便距離比較遠的運輸。

（四）環(huán)境污染較少

鋼結(jié)構(gòu)的環(huán)境污染比較少，因此有利于對周圍環(huán)境的保護，由于鋼結(jié)構(gòu)主要是采用干式的施工方式，所以同混凝土所采用的濕式的施工方式相比較，更加的環(huán)保。此外，在運輸方面，同高層的混凝土結(jié)構(gòu)相比較，鋼結(jié)構(gòu)更加便于運輸，不會對日常的交通造成影響。在夜間施工時，鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的噪音同混凝土的結(jié)構(gòu)相比較也明顯較少?？沙掷m(xù)發(fā)展的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件也在建筑工程的施工中得到了大力的普及，這就在很大的程度上提高了鋼結(jié)構(gòu)可以重復(fù)利用的效率，降低了對自然資源的開發(fā)和利用的程度，間接地保護了自然環(huán)境。在施工的過程中產(chǎn)生的污染也比較少，由此可見可持續(xù)發(fā)展的理念在鋼結(jié)構(gòu)中具有很高的可行性。

二、鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性設(shè)計

在進行建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計時，應(yīng)該遵循基本的設(shè)計原則，從而確保鋼結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性、耐久性，此外還要使得設(shè)計的鋼結(jié)構(gòu)具有較高的強度和穩(wěn)定性，具備鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)該具備的優(yōu)勢。通過對鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進行設(shè)計，可以將鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢充分的發(fā)揮出來。

（一）設(shè)計的原則

1.在進行鋼結(jié)構(gòu)的整體布置時，首先就需要符合鋼結(jié)構(gòu)組成部分在穩(wěn)定性方面的要求，當(dāng)前我國很多的鋼結(jié)構(gòu)都是采用平面體系來進行設(shè)計的，例如：框架的設(shè)計。所以如果想要這些平面的結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)失穩(wěn)方面的問題，就需要對鋼結(jié)構(gòu)的整體布置加以充分的考慮，設(shè)計出必要的支撐構(gòu)件，防止失穩(wěn)問題的出現(xiàn)。

2.在對框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定進行計算時，結(jié)構(gòu)計算簡圖同實用計算方式參照的簡圖必須要具備較高的一致性。當(dāng)前在進行單層或者是多層框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計時，通常不進行框架穩(wěn)定的分析，而是要對框架柱進行穩(wěn)定計算。但是在實際的設(shè)計工作中，會設(shè)定出一些典型的條件，這些條件同實際并不相符，主要是由于框架具有多樣性。

3.設(shè)計結(jié)構(gòu)的內(nèi)部構(gòu)造同構(gòu)件的穩(wěn)定計算一定要保持一致，當(dāng)設(shè)計人員在進行構(gòu)造細部的處理時，應(yīng)該將鋼結(jié)構(gòu)的剛度和柔度進行充分的考慮，但是如果在構(gòu)造方面需要進行特殊的考慮時，就需要將構(gòu)件的穩(wěn)定性能考慮在內(nèi)。

（二）設(shè)計的特點

1.鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的分析

在對鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進行整體的分析時，要最大限度地確保鋼件的穩(wěn)定，從結(jié)構(gòu)的整體性出發(fā)，對構(gòu)件的穩(wěn)定性進行全面的分析。

2.失穩(wěn)、整體剛度

現(xiàn)行的比較規(guī)范的穩(wěn)定計算方式主要包括了兩種，一種是臨界壓力求解法，另外一種就是折減系數(shù)法。這兩種計算的方式對軸心壓桿的穩(wěn)定計算法也是通用的。

3.彈性穩(wěn)定計算的特性

在進行彈性穩(wěn)定的計算時，設(shè)計人員不但要對結(jié)構(gòu)的整體性加以考慮，還要考慮到其他方面的特點。在對傳遞彎矩以及傳遞不彎矩的節(jié)點連接問題進行要求時，也要考慮到柔度和剛度的問題。節(jié)點在設(shè)計時應(yīng)該盡量地對桿件的偏心加以減少，在進行柔性構(gòu)件的設(shè)計時，需要首先對二階分析進行考慮。這是由于柔性構(gòu)件出現(xiàn)的大變形量會對建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)力產(chǎn)生較大的影響，在進行彈性穩(wěn)定的計算時，也可以應(yīng)用迭加原理。如果梁可以在水平的平面上進行轉(zhuǎn)動或者是允許梁端的截面可以自由的翹曲時，應(yīng)該注意支座也需要對梁繞縱軸的扭轉(zhuǎn)加以阻止。如果達到了上述的需求，那么在進行穩(wěn)定性的分析時，就會使得穩(wěn)定性的設(shè)計符合邊界的條件。

結(jié)語：

綜上所述，我國的鋼結(jié)構(gòu)體系正在處于不斷的發(fā)展之中，因此對穩(wěn)定問題解決辦法和解決方式的研究也要有所提高。在進行建筑鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的設(shè)計時，設(shè)計人員通過對鋼結(jié)構(gòu)具備的優(yōu)勢和特點進行分析，對設(shè)計過程中應(yīng)該加以注意的問題進行了解，可以在很大的程度上對穩(wěn)定性問題的處理有所幫助。只有設(shè)計人員對上述的方面都有了比較全面和明確的認(rèn)識，才能夠設(shè)計出符合實際標(biāo)準(zhǔn)的鋼結(jié)構(gòu)體系，并且深入地對同鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)的問題加以了解和分析，針對造成這些問題的原因來采取有效的措施加以解決。但是應(yīng)該注意的是，進行解決的一個基礎(chǔ)和前提就是解決的措施必須要符合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的需要，在實踐的基礎(chǔ)之上逐漸地對鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性理論加以完善。

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