淺談建筑工程鋼結(jié)構(gòu)設計穩(wěn)定性原則

淺談建筑工程鋼鋼結(jié)構(gòu)設計計穩(wěn)定性原原則和設計計要點摘要：新時代，我我國工業(yè)迅猛猛發(fā)展，需要要越來越多的的廠房，給建建筑行業(yè)帶來來了挑戰(zhàn)。鋼鋼結(jié)構(gòu)受到當當代人們的廣廣泛認可，被被應用于各種種類型的建筑筑物建設過程程中，相比于于傳統(tǒng)磚石、砼砼結(jié)構(gòu)，其具具有力學、材材料等應用優(yōu)優(yōu)勢。通過分分析鋼結(jié)構(gòu)應應用情況可知知，在建筑工工程中鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設計穩(wěn)定性性十分重要。關(guān)鍵詞：建筑工工工程；鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)；設計;光明文化化藝藝術(shù)中心心項目目引言：建筑工程程程鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設計計關(guān)乎到到建筑筑物穩(wěn)定定性，對對建筑質(zhì)質(zhì)量具具有較高高影響響，因此此，研研究穩(wěn)定定性設設計原則則與要要點具有有現(xiàn)實實意義。通通過過規(guī)范、科科學學的穩(wěn)定定性設設計能夠夠充分分發(fā)揮鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)作用，增增強強建筑工工程安安全性、穩(wěn)穩(wěn)固固性，保保障人人們的生生命財財產(chǎn)安全全。鋼結(jié)構(gòu)設計穩(wěn)定定定性概述述建筑工程鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)具有多多樣性性特點，其其穩(wěn)穩(wěn)定性主主要體體現(xiàn)在鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設計環(huán)環(huán)節(jié)，即即鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)承載載力設計計部分分，開展展該部部分設計計工作作時需要要重點點分析鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)穩(wěn)定性性。鋼鋼結(jié)構(gòu)在在應用用過程中中容易易出現(xiàn)結(jié)結(jié)構(gòu)變變形，導導致未未承載部部分荷荷載，進進而引引發(fā)穩(wěn)定定性問問題。鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設計要要求多多種結(jié)構(gòu)構(gòu)吻合合，若局局部出出現(xiàn)設計計瑕疵疵會影響響其他他部分。另另外外，鋼結(jié)結(jié)構(gòu)由由眾多構(gòu)構(gòu)件組組成，因因此其其若出現(xiàn)現(xiàn)整體體失穩(wěn)情情況，會會影響其其他構(gòu)構(gòu)件。2.鋼結(jié)構(gòu)設計計穩(wěn)穩(wěn)定性原則則則2.1結(jié)構(gòu)穩(wěn)定定定設計原原則鋼結(jié)構(gòu)較為特殊殊殊，其設設計工工藝相對對復雜雜，在開開展設設計工作作時需需要依托托于信信息技術(shù)術(shù)檢測測質(zhì)量，只只有有在確保保質(zhì)量量達標的的情況況下才能能夠?qū)⒃O計圖圖紙運運用于建建筑工工程實際際施工工中。實實施檢檢測工作作時需需要將鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)水平承承載、抗抗震系數(shù)數(shù)以及及結(jié)構(gòu)阻阻尼比比等作為為參數(shù)數(shù)，設計計師在在設計環(huán)環(huán)節(jié)需需要結(jié)合合施工工現(xiàn)場自自然環(huán)環(huán)境，確確定其其水平荷荷載系系數(shù)，進進而保保證水平平層面面穩(wěn)固。鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)整體體穩(wěn)固固十分重重要，保保證整體體穩(wěn)固固是設計計重點點，不管管應用用何種設設計技技術(shù)，必必須將將穩(wěn)定性性置于于首位。鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件件對其其穩(wěn)定性性有重重要影響響，容容易埋下下安全全隱患，嚴嚴重重的甚至至可能能引發(fā)安安全事事故?；诖舜?，設計計師必必須樹立立安全全意識，應應用用科學、規(guī)規(guī)范范、合理理的方方法進行行設計計，以形形成更更多優(yōu)質(zhì)質(zhì)產(chǎn)品品。2.2剪力調(diào)整整整設計原原則目前，建筑工程程程形態(tài)愈愈加復復雜，不不對稱稱設計廣廣泛存存在于建建筑施施工中，其其逐逐漸形成成了一一種建筑筑潮流流，因此此，斜斜柱使用用頻率率越來越越高，斜斜柱相較較于垂垂直構(gòu)件件其具具有一定定的傾傾斜角度度，想想要保證證建筑筑物穩(wěn)定定就必必須設計計一定定的剪力力。設設計師在在設計計鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)具體體內(nèi)容時時，通通常會為為了簡簡便，將將垂直直構(gòu)件表表述為為柱子，將將斜斜柱表述述為斜斜桿，這這種設設計方式式雖然然不會影影響建建筑物實實際穩(wěn)穩(wěn)定性，但但若若調(diào)整剪剪力容容易受到到干擾擾。于斜斜柱來來講，它它具有有水平受受力的的功能，但但是是垂直向向也需需要荷載載，若若設計師師忽略略了垂直直向的的荷載，則則會會造成剪剪力誤誤差，進進而影影響建筑筑工程程鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)穩(wěn)定定性?；诖舜?，設計計師在在實際設設計環(huán)環(huán)節(jié)，結(jié)結(jié)合建建筑工程程實際際狀態(tài)，若若需需要進行行剪力力設計，必必須須堅持剪剪力調(diào)調(diào)整設計計原則則，針對對具體體施工狀狀態(tài)靈靈活調(diào)整整剪力力，進而而保障障鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)穩(wěn)定定性。2.3強柱弱梁梁梁設計原原則若鋼結(jié)構(gòu)設計具具具有實效效性，質(zhì)質(zhì)量較高高，則則若水平平承載載過大或或者需需要強力力荷載載，塑性性鉸會會出現(xiàn)在在梁上上，但若若其設設計質(zhì)量量較低低，其會會出現(xiàn)現(xiàn)在柱子子上?；趶娭趿毫涸O計原原則能能夠增強強鋼結(jié)結(jié)構(gòu)抗壓壓能力力，以提提高強強力下的的鋼結(jié)結(jié)構(gòu)荷載載能力力，使其其能夠夠快速恢恢復到到正常狀狀態(tài)。目目前鋼結(jié)結(jié)構(gòu)穩(wěn)穩(wěn)定性在在設計計方面需需要對對其進行行分析析與計算算，進進而保證證塑性性鉸能夠夠呈現(xiàn)現(xiàn)在梁上上。需需要構(gòu)造造與計計算相一一致，在在設計時時要求求計算結(jié)結(jié)構(gòu)與與實際構(gòu)構(gòu)造相相一致，特特別別是注意意鋼結(jié)結(jié)構(gòu)的抗抗震效效果，要要求其其性能與與建筑筑工程結(jié)結(jié)構(gòu)相相符。3.鋼結(jié)構(gòu)設計計要要點3.1材料選擇擇擇設計師在開展鋼鋼鋼結(jié)構(gòu)設設計工工作時，應應當當選擇高高品質(zhì)質(zhì)的鋼結(jié)結(jié)構(gòu)材材料，要要求其其與焊縫縫等級級相匹配配，在在開始設設計前前，應當當制定定科學、規(guī)規(guī)范范的設計計計劃劃，了解解設計計計劃中中對鋼鋼材、焊焊縫等等質(zhì)量的的要求求，進而而選擇擇適宜的的鋼材材。在選選擇與與采購鋼鋼材的的過程中中應以以選擇屈屈服強強度、抗抗拉伸伸性能等等高的的材料，達達到到實際施施工要要求。在在進行行焊縫施施工時時，應當當明確確施工要要求，應應用先進進的施施工技術(shù)術(shù)，進進而確保保施工工質(zhì)量。另另外外，當兩兩種不不同鋼號號焊接接時,宜采用與與強強度較低低鋼號號匹配的的焊條條或焊絲絲。承承受直接接動荷荷載的焊焊接連連接或重重要的的厚板焊焊接等等宜選用用低氫氫型焊條條。最最后，焊焊絲焊焊劑按以以下要要求選用,選用時應應根根據(jù)焊接接工藝藝的具體體情況況作出適適當修修正,必要時通通過過試驗確確定。(1)焊絲應符符合合國家標標準《熔熔化焊用用鋼絲絲》GB/TT1149557、《氣體體保保護電弧弧焊用用碳鋼、低低合合金鋼焊焊絲》GB/TT88110及《碳鋼鋼藥藥芯焊絲絲》GB/TT1100445、《低合合金金鋼藥芯芯焊絲絲》GB/TT1174993的規(guī)定。(2)埋弧焊用用焊焊絲和焊焊劑應應符合國國家標標準《埋埋弧焊焊用碳鋼鋼焊絲絲和焊劑劑》GB/TT55293、《埋弧弧焊焊用低合合金鋼鋼焊絲和和焊劑劑》GB/TT1124770的規(guī)定。3.2結(jié)構(gòu)選型型型設計師在開展鋼鋼鋼結(jié)構(gòu)設設計工工作時需需要重重視結(jié)構(gòu)構(gòu)形式式的選擇擇工作作。鋼結(jié)結(jié)構(gòu)形形態(tài)對建建筑工工程施工工目標標的達成成和設設計圖紙紙的落落實具有有重要要影響。鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)選型型期間間，應當當結(jié)合合設計方方案，立立足于鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)整體結(jié)結(jié)構(gòu)體體系，同同時考考慮力學學關(guān)系系，做好好選型型工作，進進而而保證鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)建筑物物穩(wěn)定定性。同同時，承承重結(jié)構(gòu)構(gòu)采用用的鋼材材應具具有抗拉拉強度度、伸長長率、屈屈服強度度各硫硫、磷含含量的的合格保保證,對焊接結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)尚應具具有碳碳含量的的合格格保證.焊接承重重結(jié)結(jié)構(gòu)以及及重要要的非焊焊接承承重結(jié)構(gòu)構(gòu)采用用的鋼材材還應應具有冷冷彎試試驗的合合格保保證.抗震設計計時,鋼材應符符合合以下規(guī)規(guī)定:(1)鋼材的屈屈服服強度實實測值值與抗拉拉強度度實測值值的比比值不應應大于于0.855;;(2)鋼材應有有明明顯的屈屈服臺臺階,且伸長率率不不應小于20%;;((3)鋼材應有有良良好的焊焊接性性和合格格的沖沖擊韌性性。3.3構(gòu)件設計計計構(gòu)件設計是鋼結(jié)結(jié)結(jié)構(gòu)建筑筑設計計的重要要組成成部分，需需要要保證鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設計的的規(guī)范范性與合合理性性，結(jié)合合施工工技術(shù)要要求，采采購適宜宜的材材料，保保證施施工順利利開展展，在設設計其其主體框框架時時，往往往需要要應用同同一材材質(zhì)。此此外，為為了控制制工程程造價，亦亦可可綜合選選用施施工材料料，要要求材料料能夠夠達到相相關(guān)技技術(shù)要求求。具具體而言言，鋼鋼材強度度應當當大于國國家相相關(guān)標準準。在在施工環(huán)環(huán)節(jié)進進行構(gòu)件件設計計時，需需要確確保信息息技術(shù)術(shù)的先進進性，不不斷對其其進行行優(yōu)化和和更新新，做好好鋼結(jié)結(jié)構(gòu)截面面處理理與計算算工作作，對截截面進進行有效效優(yōu)化化，同時時有助助于簡化化設計計流程[11]]。3.4涂裝設計計計鋼結(jié)構(gòu)的防腐、防防火涂裝設計計施工具有提提高鋼結(jié)構(gòu)壽壽命、提升其其性能的作用用，應當保證證鋼結(jié)構(gòu)具有有避免受到火火、酸性物質(zhì)質(zhì)等的干擾。在在設計實踐中中，設計師通通常會選擇在在表層先涂抹抹防腐涂料，之之后再涂抹防防火涂料；在在內(nèi)層融合使使用二者，以以及在關(guān)鍵部部分混合使用用二者，應當當避免涂料相相互間出現(xiàn)化化學反應。在在涂裝涂料時時應當先進行行除銹工作，可可以使用設備備處理，注意意清潔鋼材表表層雜質(zhì)，例例如灰、油污污等。3.5節(jié)點設計計計鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點設計計計有助于于提高高建筑工工程的的安全、穩(wěn)穩(wěn)定定性，應應當在在設計環(huán)環(huán)節(jié)重重視節(jié)點點施工工監(jiān)管工工作，設設計適宜宜、科科學的節(jié)節(jié)點，同同時注重重考量量鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)施工工要求以以及對對設計有有所影影響的因因素，進進而制定定科學學、合理理的節(jié)節(jié)點設計計方案案，設計計出穩(wěn)穩(wěn)固的鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)。開展展設計計工作的的過程程中應當當結(jié)合合施工設設計要要求，科科學選選擇節(jié)點點處，通通過把握握施工工技術(shù)，以以使使節(jié)點與與建筑筑工程設設計要要求相符符。同同時，焊焊接工工作應在在焊接接工程師師指導導下進行,應編制焊焊接接工藝文文件,并采取相相應應措施使使結(jié)構(gòu)構(gòu)的焊接接變形形和殘余余應力力減到最最小.厚板焊接接時,應注間嚴嚴格格控制焊焊接順順序,防止產(chǎn)生生厚厚度方向向上的的層狀撕撕裂.在施工中中嚴嚴格按照照工藝藝文件中中的規(guī)規(guī)定的焊焊接方方法、工工藝參參數(shù)、施施焊順順序等進進行,并應符合合現(xiàn)現(xiàn)行國家家標準準《鋼結(jié)結(jié)構(gòu)焊焊接規(guī)范范》GB5006661及《鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)工程施施工規(guī)規(guī)范》GB5007755的規(guī)定[22]]。4.應用實例光明文化藝術(shù)中中中心位于于深圳圳市光明明區(qū)觀觀光路與與創(chuàng)投投路交匯匯處北北側(cè)。本本工程程由深圳圳市光光明區(qū)建建筑工工務局興興建，建建筑面積13萬㎡，整整個個項目由由五個個功能區(qū)區(qū)組成成，分別別為演演藝中心心、城城市規(guī)劃劃展覽覽館、美美術(shù)館館、圖書書館、文文化綜合合中心心。該工程鋼結(jié)構(gòu)總總總用鋼量量約為為8300噸，使用用到到鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的主主要區(qū)域域有：：圖書館館與城城市規(guī)劃劃展廳廳為一座3層15.66m高桁架（連連連廊1）強連接接，最最大跨度度為56m，城市規(guī)規(guī)劃劃展廳與與演藝藝中心為為一座座單層9m高桁架（連連連廊2）強連接接，最最大跨度度為49m，城市展展廳廳各層、美美術(shù)術(shù)館部分分大跨跨度區(qū)域域、美美術(shù)館與與圖書書館連接接區(qū)域域、演藝藝中心心大跨度度樓面面及屋面面區(qū)域域等。本本工程程所使用用鋼材材的強度度等級級主要有有：Q235、Q345、Q420等。主要要的的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件件包括：：鋼梁梁、鋼骨骨梁、鋼鋼骨柱、鋼鋼管管混凝土土柱、鋼鋼骨剪力力墻、鋼鋼桁架、鋼鋼筋筋桁架樓樓承板板等。大桁架鋼結(jié)構(gòu)采采采用液壓壓整體體提升，大大桁桁架鋼結(jié)結(jié)構(gòu)由由2榀縱向主主桁桁架（HJ1～2）和其間間次次梁結(jié)構(gòu)構(gòu)組成成，主桁桁架的的弦桿和和腹桿桿均為箱箱型構(gòu)構(gòu)件，次次梁為為H型截面。此此此部分鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)最大標標高為為+32..7750m，桁架自自身身高度16.66m，HJ-1跨度51.22m，HJ-2跨度56.3355m，提升高高度度為17.1155m，提升重重量量為17000t。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)提提升單元元在其其投影面面正下下方的地地面上上拼裝為為整體體，同時時，利利用兩榀榀主桁桁架預裝裝段設設置提升升牛腿腿（上吊吊點），共共4組。每組組上吊點處處配置2臺YS-SSJ-4005型液壓提提升器，共共8臺液壓提提升器。在在提升單元元的桁架下下弦桿與上上吊點對應應位置處安安裝提升臨臨時牛腿（下下吊點），上上下吊點間間通過專用用底錨和專專用鋼絞線線連接，利利用液壓同同步提升系系統(tǒng)將鋼桁桁架結(jié)構(gòu)提提升單元一一次性提升升至安裝標標高處，進進行主桁架架對接以及及后裝桿件件的安裝。鋼結(jié)構(gòu)深化設計計計時，為為配合合現(xiàn)場安安裝需需要，將將部分分構(gòu)件設設計成成后裝段段，并并且在提提升上上下吊點點內(nèi)部部設計額額外加加勁板，保保證證在提升升時無無應力變變形。該該項目大大桁架架在整體體提升升后，鋼鋼構(gòu)接接口偏差差在5mm以內(nèi)，且且在在提升過過程中中對其進進行應應力、應應變監(jiān)監(jiān)測，監(jiān)監(jiān)測結(jié)結(jié)果均在在設計計允許范范圍內(nèi)內(nèi)。可以以說該該項目在在鋼結(jié)結(jié)構(gòu)深化化設計計過程中中，充充分考慮慮到現(xiàn)現(xiàn)場安裝裝方案案，進行行局部部加強，不不但但節(jié)省整整體建建造成本本，也也滿足規(guī)規(guī)范要要求，是是一個個成功的的鋼結(jié)結(jié)構(gòu)應用用案例例。結(jié)論：簡而言之，社會會會經(jīng)濟的的發(fā)展展，進