浅谈建筑工程钢结构设计稳定性原则

浅谈建筑工程钢结构设计稳定性原则和设计要点摘要：新时代，我我国工业迅猛猛发展，需要要越来越多的的厂房，给建建筑行业带来来了挑战。钢钢结构受到当当代人们的广广泛认可，被被应用于各种种类型的建筑筑物建设过程程中，相比于于传统砖石、砼砼结构，其具具有力学、材材料等应用优优势。通过分分析钢结构应应用情况可知知，在建筑工工程中钢结构构设计稳定性性十分重要。关键词：建筑工工程；钢结构构；设计;光明文化艺艺术中心项目目引言：建筑工程程钢结构设计计关乎到建筑筑物稳定性，对对建筑质量具具有较高影响响，因此，研研究稳定性设设计原则与要要点具有现实实意义。通过过规范、科学学的稳定性设设计能够充分分发挥钢结构构作用，增强强建筑工程安安全性、稳固固性，保障人人们的生命财财产安全。钢结构设计稳定定性概述建筑工程钢结构构具有多样性性特点，其稳稳定性主要体体现在钢结构构设计环节，即即钢结构承载载力设计部分分，开展该部部分设计工作作时需要重点点分析钢结构构稳定性。钢钢结构在应用用过程中容易易出现结构变变形，导致未未承载部分荷荷载，进而引引发稳定性问问题。钢结构构设计要求多多种结构吻合合，若局部出出现设计瑕疵疵会影响其他他部分。另外外，钢结构由由众多构件组组成，因此其其若出现整体体失稳情况，会会影响其他构构件。2.钢结构设计计稳定性原则则2.1结构稳定定设计原则钢结构较为特殊殊，其设计工工艺相对复杂杂，在开展设设计工作时需需要依托于信信息技术检测测质量，只有有在确保质量量达标的情况况下才能够将将设计图纸运运用于建筑工工程实际施工工中。实施检检测工作时需需要将钢结构构水平承载、抗抗震系数以及及结构阻尼比比等作为参数数，设计师在在设计环节需需要结合施工工现场自然环环境，确定其其水平荷载系系数，进而保保证水平层面面稳固。钢结结构整体稳固固十分重要，保保证整体稳固固是设计重点点，不管应用用何种设计技技术，必须将将稳定性置于于首位。钢结结构构件对其其稳定性有重重要影响，容容易埋下安全全隐患，严重重的甚至可能能引发安全事事故。基于此此，设计师必必须树立安全全意识，应用用科学、规范范、合理的方方法进行设计计，以形成更更多优质产品品。2.2剪力调整整设计原则目前，建筑工程程形态愈加复复杂，不对称称设计广泛存存在于建筑施施工中，其逐逐渐形成了一一种建筑潮流流，因此，斜斜柱使用频率率越来越高，斜斜柱相较于垂垂直构件其具具有一定的倾倾斜角度，想想要保证建筑筑物稳定就必必须设计一定定的剪力。设设计师在设计计钢结构具体体内容时，通通常会为了简简便，将垂直直构件表述为为柱子，将斜斜柱表述为斜斜杆，这种设设计方式虽然然不会影响建建筑物实际稳稳定性，但若若调整剪力容容易受到干扰扰。于斜柱来来讲，它具有有水平受力的的功能，但是是垂直向也需需要荷载，若若设计师忽略略了垂直向的的荷载，则会会造成剪力误误差，进而影影响建筑工程程钢结构稳定定性。基于此此，设计师在在实际设计环环节，结合建建筑工程实际际状态，若需需要进行剪力力设计，必须须坚持剪力调调整设计原则则，针对具体体施工状态灵灵活调整剪力力，进而保障障钢结构稳定定性。2.3强柱弱梁梁设计原则若钢结构设计具具有实效性，质质量较高，则则若水平承载载过大或者需需要强力荷载载，塑性铰会会出现在梁上上，但若其设设计质量较低低，其会出现现在柱子上。基基于强柱弱梁梁设计原则能能够增强钢结结构抗压能力力，以提高强强力下的钢结结构荷载能力力，使其能够够快速恢复到到正常状态。目目前钢结构稳稳定性在设计计方面需要对对其进行分析析与计算，进进而保证塑性性铰能够呈现现在梁上。需需要构造与计计算相一致，在在设计时要求求计算结构与与实际构造相相一致，特别别是注意钢结结构的抗震效效果，要求其其性能与建筑筑工程结构相相符。3.钢结构设计计要点3.1材料选择择设计师在开展钢钢结构设计工工作时，应当当选择高品质质的钢结构材材料，要求其其与焊缝等级级相匹配，在在开始设计前前，应当制定定科学、规范范的设计计划划，了解设计计计划中对钢钢材、焊缝等等质量的要求求，进而选择择适宜的钢材材。在选择与与采购钢材的的过程中应以以选择屈服强强度、抗拉伸伸性能等高的的材料，达到到实际施工要要求。在进行行焊缝施工时时，应当明确确施工要求，应应用先进的施施工技术，进进而确保施工工质量。另外外，当两种不不同钢号焊接接时,宜采用与强强度较低钢号号匹配的焊条条或焊丝。承承受直接动荷荷载的焊接连连接或重要的的厚板焊接等等宜选用低氢氢型焊条。最最后，焊丝焊焊剂按以下要要求选用,选用时应根根据焊接工艺艺的具体情况况作出适当修修正,必要时通过过试验确定。(1)焊丝应符合合国家标准《熔熔化焊用钢丝丝》GB/T114957、《气体保保护电弧焊用用碳钢、低合合金钢焊丝》GB/T88110及《碳钢药药芯焊丝》GB/T110045、《低合金金钢药芯焊丝丝》GB/T117493的规定。(2)埋弧焊用焊焊丝和焊剂应应符合国家标标准《埋弧焊焊用碳钢焊丝丝和焊剂》GB/T55293、《埋弧焊焊用低合金钢钢焊丝和焊剂剂》GB/T112470的规定。3.2结构选型型设计师在开展钢钢结构设计工工作时需要重重视结构形式式的选择工作作。钢结构形形态对建筑工工程施工目标标的达成和设设计图纸的落落实具有重要要影响。钢结结构选型期间间，应当结合合设计方案，立立足于钢结构构整体结构体体系，同时考考虑力学关系系，做好选型型工作，进而而保证钢结构构建筑物稳定定性。同时，承承重结构采用用的钢材应具具有抗拉强度度、伸长率、屈屈服强度各硫硫、磷含量的的合格保证,对焊接结构构尚应具有碳碳含量的合格格保证.焊接承重结结构以及重要要的非焊接承承重结构采用用的钢材还应应具有冷弯试试验的合格保保证.抗震设计时,钢材应符合合以下规定:(1)钢材的屈服服强度实测值值与抗拉强度度实测值的比比值不应大于于0.85;;(2)钢材应有明明显的屈服台台阶,且伸长率不不应小于20%;((3)钢材应有良良好的焊接性性和合格的冲冲击韧性。3.3构件设计计构件设计是钢结结构建筑设计计的重要组成成部分，需要要保证钢结构构设计的规范范性与合理性性，结合施工工技术要求，采采购适宜的材材料，保证施施工顺利开展展，在设计其其主体框架时时，往往需要要应用同一材材质。此外，为为了控制工程程造价，亦可可综合选用施施工材料，要要求材料能够够达到相关技技术要求。具具体而言，钢钢材强度应当当大于国家相相关标准。在在施工环节进进行构件设计计时，需要确确保信息技术术的先进性，不不断对其进行行优化和更新新，做好钢结结构截面处理理与计算工作作，对截面进进行有效优化化，同时有助助于简化设计计流程[1]]。3.4涂装设计计钢结构的防腐、防防火涂装设计计施工具有提提高钢结构寿寿命、提升其其性能的作用用，应当保证证钢结构具有有避免受到火火、酸性物质质等的干扰。在在设计实践中中，设计师通通常会选择在在表层先涂抹抹防腐涂料，之之后再涂抹防防火涂料；在在内层融合使使用二者，以以及在关键部部分混合使用用二者，应当当避免涂料相相互间出现化化学反应。在在涂装涂料时时应当先进行行除锈工作，可可以使用设备备处理，注意意清洁钢材表表层杂质，例例如灰、油污污等。3.5节点设计计钢结构节点设计计有助于提高高建筑工程的的安全、稳定定性，应当在在设计环节重重视节点施工工监管工作，设设计适宜、科科学的节点，同同时注重考量量钢结构施工工要求以及对对设计有所影影响的因素，进进而制定科学学、合理的节节点设计方案案，设计出稳稳固的钢结构构。开展设计计工作的过程程中应当结合合施工设计要要求，科学选选择节点处，通通过把握施工工技术，以使使节点与建筑筑工程设计要要求相符。同同时，焊接工工作应在焊接接工程师指导导下进行,应编制焊接接工艺文件,并采取相应应措施使结构构的焊接变形形和残余应力力减到最小.厚板焊接时,应注间严格格控制焊接顺顺序,防止产生厚厚度方向上的的层状撕裂.在施工中严严格按照工艺艺文件中的规规定的焊接方方法、工艺参参数、施焊顺顺序等进行,并应符合现现行国家标准准《钢结构焊焊接规范》GB506661及《钢结构构工程施工规规范》GB507755的规定[2]]。4.应用实例光明文化艺术中中心位于深圳圳市光明区观观光路与创投投路交汇处北北侧。本工程程由深圳市光光明区建筑工工务局兴建，建建筑面积13万㎡，整个个项目由五个个功能区组成成，分别为演演艺中心、城城市规划展览览馆、美术馆馆、图书馆、文文化综合中心心。该工程钢结构总总用钢量约为为8300吨，使用到到钢结构的主主要区域有：：图书馆与城城市规划展厅厅为一座3层15.6m高桁架（连连廊1）强连接，最最大跨度为56m，城市规划划展厅与演艺艺中心为一座座单层9m高桁架（连连廊2）强连接，最最大跨度为49m，城市展厅厅各层、美术术馆部分大跨跨度区域、美美术馆与图书书馆连接区域域、演艺中心心大跨度楼面面及屋面区域域等。本工程程所使用钢材材的强度等级级主要有：Q235、Q345、Q420等。主要的的钢结构构件件包括：钢梁梁、钢骨梁、钢钢骨柱、钢管管混凝土柱、钢钢骨剪力墙、钢钢桁架、钢筋筋桁架楼承板板等。大桁架钢结构采采用液压整体体提升，大桁桁架钢结构由由2榀纵向主桁桁架（HJ1～2）和其间次次梁结构组成成，主桁架的的弦杆和腹杆杆均为箱型构构件，次梁为为H型截面。此此部分钢结构构最大标高为为+32.7750m，桁架自身身高度16.6m，HJ-1跨度51.2m，HJ-2跨度56.355m，提升高度度为17.155m，提升重量量为1700t。钢结构提提升单元在其其投影面正下下方的地面上上拼装为整体体，同时，利利用两榀主桁桁架预装段设设置提升牛腿腿（上吊点），共4组。每组上吊点处配置2台YS-SJ-405型液压提升器，共8台液压提升器。在提升单元的桁架下弦杆与上吊点对应位置处安装提升临时牛腿（下吊点），上下吊点间通过专用底锚和专用钢绞线连接，利用液压同步提升系统将钢桁架结构提升单元一次性提升至安装标高处，进行主桁架对接以及后装杆件的安装。钢结构深化设计计时，为配合合现场安装需需要，将部分分构件设计成成后装段，并并且在提升上上下吊点内部部设计额外加加劲板，保证证在提升时无无应力变形。该该项目大桁架架在整体提升升后，钢构接接口偏差在5mm以内，且在在提升过程中中对其进行应应力、应变监监测，监测结结果均在设计计允许范围内内。可以说该该项目在钢结结构深化设计计过程中，充充分考虑到现现场安装方案案，进行局部部加强，不但但节省整体建建造成本，也也满足规范要要求，是一个个成功的钢结结构应用案例例。结论：简而言之，社会会经济的发展展，进