楊艷

摘 要：新時(shí)代建筑項(xiàng)目施工中，鋼結(jié)構(gòu)被廣泛運(yùn)用于其中，且在土木建筑項(xiàng)目中可以獲得很好的運(yùn)用，為此建筑項(xiàng)目建設(shè)企業(yè)均會(huì)把鋼結(jié)構(gòu)放到首選位置。最近幾年，因?yàn)榻ㄖ摻Y(jié)構(gòu)自身的不穩(wěn)定性缺陷，在建筑項(xiàng)目施工時(shí)引起的意外安全事故逐步提升，從而造成百姓對(duì)鋼結(jié)構(gòu)安全性存在一定程度的疑惑。該文深入探索與分析建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)方式，并提出針對(duì)性的完善設(shè)計(jì)方案，以供同行業(yè)的參考與幫助。

關(guān)鍵詞：建筑項(xiàng)目;鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)

引言

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)建筑項(xiàng)目施工過程起到至關(guān)重要的意義，其結(jié)構(gòu)自身具有一定程度的優(yōu)點(diǎn)，例如：其自身的強(qiáng)度大、自身較輕，因此在土木建筑項(xiàng)目中運(yùn)用鋼結(jié)構(gòu)獲得較為顯著的作用。近幾年，伴隨著不斷完善與優(yōu)化有關(guān)制度及重點(diǎn)建筑工程的研發(fā)，推動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步發(fā)展與進(jìn)行。不過鋼結(jié)構(gòu)本身引發(fā)的安全事故的逐年增加，對(duì)其自身進(jìn)步與發(fā)展帶來極為嚴(yán)重的影響，為此更進(jìn)一步研究鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)變得尤為重要。

1鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

自改革開放以來，國內(nèi)鋼鐵產(chǎn)能一直位于持續(xù)增長(zhǎng)階段，特別是近幾年，國內(nèi)的鋼產(chǎn)能均會(huì)已每年400萬噸以上的速度持續(xù)增長(zhǎng)，鋼產(chǎn)能如此的增長(zhǎng)速度，使得中國成為全球鋼產(chǎn)能大國之一，伴隨著我國鋼結(jié)構(gòu)建筑業(yè)的飛速發(fā)展，不過因?yàn)閲鴥?nèi)建筑業(yè)起步比較晚，相關(guān)技術(shù)人員對(duì)其不夠了解，導(dǎo)致我國鋼結(jié)構(gòu)建筑行業(yè)發(fā)展較為落后。按照不完全統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)階段中國大多數(shù)特殊鋼結(jié)構(gòu)建筑都是外國設(shè)計(jì)師的作品，中國獨(dú)立設(shè)計(jì)比較少。其次，為提升中國鋼結(jié)構(gòu)建筑物的施工量，中國在一些鋼結(jié)構(gòu)建筑施工過程中操之過急，在沒有充分了解鋼結(jié)構(gòu)知識(shí)的背景下對(duì)其建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)，導(dǎo)致中國建筑并未獲得進(jìn)步與發(fā)展，反而出現(xiàn)退后的現(xiàn)象。在這過速發(fā)展的建筑領(lǐng)域中，因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠完善與健全，導(dǎo)致建筑鋼結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定，從而引發(fā)建筑項(xiàng)目的使用壽命縮短，建筑領(lǐng)域發(fā)展停滯不前。因此，若想較好的推動(dòng)中國建筑領(lǐng)域的發(fā)展與進(jìn)步，對(duì)于建筑鋼結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性及怎么讓通過設(shè)計(jì)提升建筑的穩(wěn)定性，已成為中國當(dāng)前建筑領(lǐng)域研究的重要方向，其處理也是刻不容緩。

2鋼結(jié)構(gòu)提升設(shè)計(jì)穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)

2.1配合性標(biāo)準(zhǔn)

整體鋼結(jié)構(gòu)是由眾多單個(gè)鋼結(jié)構(gòu)部件采用焊接、螺絲及鉚接固定等連接手法組合而成，最后成為一個(gè)大型建筑結(jié)構(gòu)。所以，在設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)程中，需充分考量每個(gè)結(jié)構(gòu)部件的配合情況，不論是大組件或是小組件均需互相配合，最后才可以完美形成一個(gè)穩(wěn)固的鋼結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，不可只考慮單個(gè)鋼結(jié)構(gòu)部件的穩(wěn)定，還需充分考量整體部件的情況，通過精密的組合運(yùn)算，每個(gè)部件需進(jìn)行完美的配合，才可完成整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，盡可能將每個(gè)部件的價(jià)值體現(xiàn)出來，確保鋼結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度。

2.2穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)是指在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制作平面圖環(huán)節(jié)，需按照不一樣建筑物的針對(duì)性需求實(shí)行鋼結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)圖制作，主要保障鋼結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)圖中的支撐位置，保障支撐位置平面的穩(wěn)定性。鋼結(jié)構(gòu)平面的穩(wěn)定性是鋼結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的重心與根本，只有保障鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件在平面維持穩(wěn)定，才可在進(jìn)行后的立體搭建進(jìn)程中，防止出現(xiàn)某個(gè)位置不穩(wěn)定的現(xiàn)象。

2.3一致性標(biāo)準(zhǔn)

精準(zhǔn)計(jì)算是實(shí)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的根本與前提，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)過程中，需按照實(shí)際框架和框架間的平衡聯(lián)系來確認(rèn)計(jì)算方式與預(yù)期參數(shù)，該環(huán)節(jié)時(shí)整體鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)受力運(yùn)算的重要流程。但實(shí)際操作進(jìn)程中，大部分設(shè)計(jì)師過于依賴自身經(jīng)驗(yàn)，按照自己經(jīng)驗(yàn)直接對(duì)鋼結(jié)構(gòu)框架的穩(wěn)定運(yùn)算，忽視平衡運(yùn)算流程，該操作方式缺少合理的運(yùn)算數(shù)據(jù)，極易引起穩(wěn)定關(guān)系計(jì)算失誤，從而導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無法實(shí)現(xiàn)建筑物結(jié)構(gòu)強(qiáng)度需求，進(jìn)而導(dǎo)致安全隱憂。為此，平衡運(yùn)算與穩(wěn)定運(yùn)算需一致進(jìn)行操作，兩者必不可少。

3現(xiàn)階段建筑工程鋼結(jié)構(gòu)存在的不足

3.1分析鋼結(jié)構(gòu)的不足

3.1.1鋼結(jié)構(gòu)本身不具有相關(guān)耐火本質(zhì)，為此在部分建筑結(jié)構(gòu)項(xiàng)目施工時(shí)需對(duì)其實(shí)行對(duì)應(yīng)的防火保護(hù)措施，防止引發(fā)安全事故的產(chǎn)生。

3.1.2對(duì)于耐熱環(huán)節(jié)，鋼結(jié)構(gòu)雖具備一定的承載力，但若建設(shè)進(jìn)程中氣溫大于150°C，則會(huì)超出鋼結(jié)構(gòu)本身可承受水平，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形狀況，因此需選擇隔熱層作為其重要保護(hù)手法。

3.1.3鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較高，但由鋼結(jié)構(gòu)制作出來的建筑構(gòu)件強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)較低，其重要因素是鋼結(jié)構(gòu)普遍采用薄壁方式存在，組建橫截面積較小，在施工過程中一旦受力過大，其穩(wěn)定需求與強(qiáng)度需求無法達(dá)成。

3.2鋼材自身存在不足

3.2.1鋼材自身的耐熱及耐腐蝕水平相對(duì)而言較差，極易形成各類型裂紋。

3.2.2鋼材自身化學(xué)成分存在不足?；瘜W(xué)成分對(duì)鋼材形成過程起到至關(guān)重要的價(jià)值。比較常見的低碳鋼由C、Mn、Si、S、P、O、N、H等8種化學(xué)成分，C、Mn、Si等比較有益的化學(xué)元素，但不可產(chǎn)出用量，、P、O、N、H均屬于有害性化學(xué)元素，為此，鋼材額化學(xué)成分在制作時(shí)存在一定程度的缺陷。

4 鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的重要要點(diǎn)

4.1防腐設(shè)計(jì)要點(diǎn)

建筑物在不同環(huán)境下應(yīng)用會(huì)遭受不同的自然腐蝕，例如：潮濕、鹽霧等獨(dú)特的應(yīng)用背景下，因?yàn)榻饘僮陨泶嬖诘奶卣?，極易被腐蝕，對(duì)其穩(wěn)定性造成不良影響。一般情況下，金屬原材料極易受到化學(xué)與電化學(xué)腐蝕兩大類的影響。新時(shí)代材料合理針對(duì)建筑用金屬的應(yīng)用環(huán)境，已研發(fā)出不一樣環(huán)境背景的防腐蝕涂料。針對(duì)于比較潮濕環(huán)境，可在鋼結(jié)構(gòu)表面涂抹防腐蝕涂料，能夠隔絕水與空氣這兩種產(chǎn)生金屬腐蝕的因素，避免鋼結(jié)構(gòu)遭受腐蝕。針對(duì)于高鹽度背景下運(yùn)用鋼結(jié)構(gòu)，極易和海水中的鈉離子發(fā)生電化學(xué)腐蝕，按照電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，把金屬原材料當(dāng)做生成物方，通過該方式能夠較好處理鋼結(jié)構(gòu)腐蝕現(xiàn)象，進(jìn)而確保鋼結(jié)構(gòu)自身的強(qiáng)度，完成鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的目標(biāo)。

4.2穩(wěn)定性設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工進(jìn)程中，在進(jìn)行穩(wěn)定性運(yùn)算的同時(shí)，還需增強(qiáng)對(duì)整體鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)作業(yè)，嚴(yán)格檢測(cè)時(shí)保障鋼結(jié)構(gòu)原材料達(dá)標(biāo)且符合設(shè)計(jì)需求的重要環(huán)節(jié)，臨界壓力計(jì)算方式時(shí)預(yù)測(cè)鋼結(jié)構(gòu)具體應(yīng)用時(shí)承受壓力值的一貫手法，時(shí)常運(yùn)用與鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)。若鋼結(jié)構(gòu)承受壓力檢測(cè)值大于臨界值，則表明其穩(wěn)定性已破壞，需第一時(shí)間進(jìn)行調(diào)整鋼結(jié)構(gòu)受力設(shè)計(jì)，防止引起失穩(wěn)現(xiàn)象發(fā)生。著重分析與研究鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部每個(gè)組建的受力情況，完善零部件受力細(xì)節(jié)，防止出現(xiàn)受力不平衡的現(xiàn)象，對(duì)整體結(jié)構(gòu)安全造成不良影響。

4.3受力設(shè)計(jì)要素

鋼結(jié)構(gòu)受力能力是其最為關(guān)鍵的指標(biāo)之一，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，首先需充分考慮鋼結(jié)構(gòu)的承受負(fù)載水平問題。普遍情況下，鋼結(jié)構(gòu)選擇T字形或是L 字形進(jìn)行設(shè)計(jì)，是站在鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的角度出來，選擇這兩類形狀能夠較好分散建筑物的整個(gè)重量，從而實(shí)現(xiàn)平衡支撐的目標(biāo)。在建筑項(xiàng)目施工進(jìn)程中，鋼結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于建筑物外圍建設(shè)，對(duì)建筑物起到支撐價(jià)值。在進(jìn)行建筑物整體設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)時(shí)需嚴(yán)格遵守對(duì)稱標(biāo)準(zhǔn)，其主要因素是使得各個(gè)鋼結(jié)構(gòu)均勻承受整體建筑物的作用力，避免某個(gè)鋼結(jié)構(gòu)承受壓力太大或太小。其次，不同部位的鋼結(jié)構(gòu)受力與穩(wěn)定性的需求也不一樣。例如：鋼結(jié)構(gòu)中不動(dòng)支座的需求時(shí)避免出現(xiàn)位移現(xiàn)象，為此針對(duì)于這一環(huán)節(jié)的支撐水平要求較為嚴(yán)格，針對(duì)于鋼梁架，不僅需起到縱向支撐的作用，而且還需充分考量到水平位置時(shí)避免其出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象。不同位置的鋼結(jié)構(gòu)受力特征需在設(shè)計(jì)過程中呈現(xiàn)出來，防止由于考量不到位而引發(fā)失穩(wěn)現(xiàn)象。最后，鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際建設(shè)操作也是尤為重要，現(xiàn)場(chǎng)工作人員需嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙來進(jìn)行操作，盡可能降低施工失誤概率，加大部門與部門間的互相配合力度，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行操作，強(qiáng)化細(xì)節(jié)管理力度。

5結(jié)束語

總的來說，與鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)與重量輕的特征相結(jié)合，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)進(jìn)程中，不可單獨(dú)選擇統(tǒng)一的設(shè)計(jì)手法，必須和建筑項(xiàng)目實(shí)際狀況相結(jié)合，在精準(zhǔn)判斷長(zhǎng)細(xì)比、剖析阻尼數(shù)值的背景下，高效采用多種設(shè)計(jì)手法進(jìn)行受力、組件及防腐蝕等設(shè)計(jì)，這樣才可將鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用于建筑物中的重要意義呈現(xiàn)出來，進(jìn)而促進(jìn)建筑領(lǐng)域的可持續(xù)健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王海驕，王海燕.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在房屋設(shè)計(jì)中的重要性與策略探討[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2019（22）：22～23.

[2]楊友.鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題及其應(yīng)對(duì)措施[J].工程技術(shù)研究，2019（21）：188～189.

[3]陳波，周紅蓮.建筑鋼結(jié)構(gòu)主體穩(wěn)定性設(shè)計(jì)分析 [J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品 ，2013（25012）：190-191.

[4]王志軍.高層住宅鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)流程及應(yīng)注意的問題[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2010，24（14）：635-636

[5]王益民.建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性與設(shè)計(jì)要點(diǎn)探究[J].建材與裝飾，2019（35）：102～103.

[6]曾瑩，羅永峰。浦東機(jī)場(chǎng)航站樓 YCI 鋼柱的穩(wěn)定性及其與屋蓋整體穩(wěn)定性的關(guān)系[A].第七屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會(huì)[C].2007