张奇峰 周以勒
荣安地产股份有限公司 浙江省宁波市 315100
摘要：目前，我国是科学技术快速发展的新时期，经济在迅猛发展，社会在不断进步，钢结构越来越被广泛性使用，并且在土木建筑的工程项目中能够得到较好的利用，因此建筑施工中都将钢结构放到了首要的位置。近几年来，由于建筑钢结构本身就具有不稳定性，所以在建筑施工进行中出现的意外事故逐渐增多，进而导致人们对于钢结构安全性能存在着一定的不信任。本文通过对建筑钢结构设计中较为稳定性的设计方法进行了深入性探究，并由此提出相应的优化设计方案。
关键词：建筑钢结构；设计方法；稳定性原则
引言
稳定性设计是钢结构设计中非常关键的一个环节，在各种建筑钢结构中，稳定性问题都会遇到，一旦处理不当，就会影响建筑的安全性。在具体钢结构设计中，需要做好稳定性验算，避免出现钢结构失稳现象。因此要把好钢结构设计质量关。
1钢结构的概念
钢结构顾名思义就是以钢材作为结构搭建的主要原材料，通过钢梁、钢板、钢柱等不同的钢制组件，采用焊接、铆接等连接手段进行拼接组装，进行大型建筑物搭建的建筑结构类型。钢结构以各类钢材作为主要材料，与普通混凝土等建筑材料不同，钢材具有重量轻，韧性强等特点，能够承受更大的力，因此在大中型建筑物设计中经常采用钢结构设计。钢结构构造稳定，不易变形，能够为建筑物提供良好的安全稳定性。但是，在某些特殊情况下也有可能出现钢结构失稳的情况，常见的有以下两种情况：一种是过大的压力直接作用在受力平衡点上，造成结构整体受力不均导致失稳。另一种是钢结构构件由于长期使用，导致内部结构发生金属疲劳等问题，内部结构失去支撑作用，导致整体结构失稳。在进行钢结构设计之前，有必要明确这种结构的稳定性特点，才能在设计过程中有的放矢，避免结构弱点，发挥钢结构的优势，使得建筑物中的钢结构发挥更好的作用。
2优化建筑钢结构稳定性的设计
2.1对稳定性设计进行一定的优化
由于钢结构构件整体的强度不能够实现标准化，并且会有出现失稳现象的可能，从而导致建筑结构有所损坏，就这种情况而言，稳定性与强度并不是同一个领域内的概念，强度与应力部分问题相关。通常情况下强度指的是在相对平衡状态下的一个构件或者整个钢结构，对于承受荷载时所用的最大应力向建筑材料的强度最大化相比是否更大，其极限强度则是钢结构整体的屈服点。就稳定性而言，主要指的是对于变形方面的具体问题，对于钢结构中的所有构件内部能够承受的抵抗力和外部承受荷载压力两者具有一定的不平衡性，这时候稳定性刚好解决这一问题，在相对不平衡的外界受力过程中，能够快速的找寻到一个较为平衡的合适点，最大程度的避免钢结构发生突然变形的现象，进而造成失稳的问题，导致建筑结构整体遭受破坏。
2.2受力设计
钢结构的一个最重要的指标就是其受力水平，在进行设计时，钢结构的承重负载能力为首先考虑的问题。钢结构一般采用T字形或者是L字形设计，这是从结构的稳定性考虑，采用这两种形状可以很好地分散建筑的整体重量，达到平衡支撑的目的。在建筑工程实践中，钢结构是建筑物外围的一种常用结构，对建筑物起到受力支撑作用。在建筑物整体设计中，钢结构的使用尽量遵循对称原则，其目的是让每个钢结构均匀地承受整个建筑物的作用力，防止个别钢结构承受压力过大或过小。[4]除此之外，对钢结构不同部位的受力及稳定性要求也不同。例如，对于钢结构中不动支座的要求是防止位移，因此对于这部分的支撑能力要求较高，但是对于钢梁架，除了要起到纵向支撑作用，还需要考虑在水平位置防止其发生扭转。钢结构不同部位的受力特点要在设计中体现出来，避免因考虑不足而出现失稳状况。
最后，钢结构的具体施工操作也非常重要，现场施工人员必须按照设计图来严格执行，尽量减少施工误差，加强部门间相互配合，严格依据标准进行施工，加强细节管理。
2.3减小不确定性因素影响
在钢结构稳定性设计过程中，会存在一些不确定性因素，从而影响钢结构稳定性设计的质量管。因此在具体设计时，可以通过分析钢结构的力学性能，或是从多个设计实验中挑选出较为合理的方案，以此来降低不确定性因素的影响，全面提升钢结构设计的可靠性和合理性。
2.4钢结构的腐蚀及防腐
钢结构腐蚀的诱因很多。环境方面，应避免钢结构长期暴露在相对湿度比较大的环境中，而且环境中的酸、盐等化学物质会加速钢结构的腐蚀；其次是设计不合理，例如：钢架和墙体相距太近；施工时由于涂料质量控制及涂膜厚度的检查不严格也会造成腐蚀。钢结构的腐蚀生锈害处很大，既会降低钢结构的强度和承载能力，又可能因腐蚀造成钢结构变形、断裂、垮塌，一旦引发事故就会造成巨大损失。因此，做好防腐工作是钢结构建筑的重要工作，可以选用防腐涂料来预防钢结构的腐蚀。从涂料的防腐年限、保光保色性、是否便于维修等方面进行选择，室外钢结构宜采用总漆膜厚度不小于150μm的长效防腐涂料。室内钢结构宜采用铁红醇酸底漆一度、云铁醇酸防锈漆一度、醇酸面漆两度，总漆膜厚度160μm。
2.5重视局部与整体之间稳定性的关系
在钢结构稳定性设计时，局部稳定性和整体稳定性之间安全系数的选择，避免依据经验来进行确定，需要在实际设计工作中高度重视局部和整体之间稳定性的关系，并针对钢结构工程的实际情况进行分析，综合考虑现场的诸多因素，以此来科学计算出具有较高可靠性的安全系数，有效的减少误差的产生，确保整体建筑具有较好的稳定性。
3稳定性设计中需要注意的问题
在进行设计住宅建筑的钢结构阶段，要着重注意钢结构类型的主要住宅分为两种：高层住宅及低层住宅。例如，别墅就归为低层住宅的范围，公寓则归为高层住宅。在相关的住宅标准中有效提出规定，对于钢结构住宅建筑的设计最好控制在12层以下，以此要预防抗压抗震的基本要求。对钢结构进行布置过程中单纯的规则性会直接影响住宅建成后的抗震能力，因此，在对钢结构平面进行布置时，要尽可能的做到做到钢结构的对称性以及规则性，有限预防在地震出现时，住宅遭到较为严重的破坏。现阶段，我国对于计算机软件的应用技术的利用越来越广泛，所以，建筑行业可以在进行钢结构的设计时，有效的将计算机作为辅助工具来使用，并且能够成功的在计算机的辅助下实现钢结构整体稳定以及对平面构件的强度计算。钢结构稳定性的设计人员的工作只需要精准的计算出钢结构的稳定水平以及结构的强度。所以，计算机的有效利用有利于钢构设计的过程，并且有效的提高了设计的工作效率。
结语
钢结构因自重轻、强度高、工业化程度高等优点，在建筑工程中得到了广泛的应用，同时钢结构建筑还符合国家的可持续发展战略。发展钢结构建筑对提高城市建设水平有很大作用。在钢结构设计中要充分考虑材料的优缺点，综合考虑各方面的因素，加强对结构的整体稳定、局部稳定以及平面外稳定的设计，克服结构设计缺陷，避免出现失稳破坏事故，加快钢结构应用领域的发展。
参考文献：
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[2]毛学明.建筑钢结构设计过程中的体会心得[J].建筑工程技术与设计，2014（32）：180.
[3]白银广.浅谈建筑钢结构及其稳定性设计方法[J].科技风，2011（19）：153.
[4]黄锦珊.对钢结构加固设计及其稳定性的分析[J].建筑工程技术与设计，2014（9）：116.