建筑钢结构设计中稳定性的设计方法研究

建筑钢结构设计中稳定性的设计方法研究

1.贾瑞 2.张歆

1. 371481199412300014北京世纪千府国际工程设计有限公司济南分公司2. 370681199303304016山东高速建筑设计有限公司

摘要：在进行建筑结构设计的过程中，需要对钢结构方案进行合理的评判与对比，这对于提高建筑的质量有着重要的作用，钢结构的应用也为建筑结构设计带来了很多新的思路。应用钢结构进行施工，还能减少对于能源资源的消耗，是与绿色设计的理念相符的，对于建筑施工质量与效益的提升都有着积极的作用。下面就对建筑结构设计中钢结构设计方法进行分析。

关键词：建筑钢结构；设计；稳定性；设计方法；研究

引言

建筑结构的优化设计，在满足业主各项使用功能要求前提下，结合实际工程特点，促使房屋结构的布局更具均衡性，追求结构设计技术经济指标更具优越性的过程。对此，设计人员应在房屋结构设计中加强对建筑结构设计优化的关注，确保建筑结构设计完成后，不仅能保障房屋结构的基本建筑功能、审美需求，亦能具备合理的抗震性能，以此加快我国建筑行业的转型速度，为业主提供更加优化的建筑结构。

一、建筑结构设计的重要性

为了确保建筑结构整体的稳定性与安全性，相关设计人员以及施工人员必须重视建筑结构整体的设计水平与质量。在项目开展时，需要对其进行相应的分析，如地质条件、水文水利环境以及周边设施等是否满足人们后期使用，这些问题对建筑行业以及房地产后期运营十分重要。为了确保建筑结构整体的稳定性与安全性，相关设计以及施工人员必须依据当地环境采集报告进行相应分析并制定相应的实施方案交由第三方公司对其安全性、稳定性以及整体性进行评估，确保建筑结构的科学性与可行性。在确保建筑工程安全施工的前提下，设计师还应该对建筑整体结构以及方案实施进行系统性优化。相关文件表明，凡是涉及到有关建筑设计内容变更问题，都需要建筑公司提出变更方案并上交至设计公司，待设计公司书面签发、同意授权才可以进行合理变更，坚决杜绝施工方以难以施工作业等理由拒绝执行或进行建筑结构方面变更。同时，相关设计人员在进行建筑结构设计时，必须前往现场进行实地考察了解相关施工单位的施工过程以及施工过程中存在的难点等。在综合了解之后，对结构进行设计时进行整体考虑，确保施工方可以安全高效的执行。同时，需要提出预算方案，在出现问题时及时进行调整并对其进行改善。为了确保项目质量和相关项目进度，相关人员必须不定时不定期进行督察、检测并制定相关补救方案。

二、建筑钢结构的设计原则

在进行钢结构设计的时候，为了保证其稳定性与建设质量，需要坚持一些原则。第一点，稳定性，在进行设计的时候，必须要充分考虑建筑结构本身的特征、施工的要求，还有设计的具体要点等，在图纸上必须要准确的标明钢结构的支撑位置。而在设计好结构稳定性核心以后，还要考虑它的稳定性以及立体搭建要点，这对于建筑质量的影响很大。第二点，统一性，在进行钢结构框架设计以前，应该先对预期的参数数值进行准确的计算，要灵活的采用科学、适当的计算方法来确定刚结构的稳定。第三点，配合性，建筑结构的钢结构是由很多的钢结构部件焊接或者螺丝等方式进行连接固定以后形成的，所以在进行结构稳定性设计的过程中，必须要考虑各方面的因素，将单一组件的功能体现出来，同时要保证统一性，能够保证结构设计的质量。

三、建筑钢结构设计中稳定性的设计方法

3.1科学归纳设计方案

对于房屋内部结构进行的优化，需要做到尽量简化，因为越复杂的内部结构，需要校核的受力情况就更复杂，对建筑结构设计方案进行简化后，能够最大限度地保障受力的稳定性，进而降低建筑施工风险，提高建筑完工质量。对建筑结构设计方案有影响的外部因素比较复杂，如重力载荷、风力载荷以及地震强度等等，因此优化结构设计方案，要从建筑结构的抗变形、抗沉降方面着手，来提高建筑设计方案的合理性以及建筑安全性。不仅如此，建筑结构优化还要提高对原材料质量的重视程度，完善的建筑结构设计还需要高质量建筑材料的使用，才能保证建筑结构的整体性，安全性更高、耐久性更强的建筑材料可以有效保障建筑结构的强度质量。

3.2提升建筑材料的利用率

在建筑结构设计过程中，性能良好的结构方案所使用的材料并不一定是高价材料，只有性价比高的材料才能够充分发挥出建筑结构的性能。设计人员可以通过对预应力混凝土结构、钢管混凝土结构等新型建筑材料进行综合运用，全面提升建筑结构设计的科学性和有效性。另外，新型材料在许多方面具有明显的优势，比如说钢管混凝土结构在抗压强度、抗变形能力和稳定性方面都具有明显的优势，可实现钢管和混凝土材料的有机结合，能够促进材料结构稳定性的全面提升。与普通的钢管结构相比，钢管混凝土在对其自身和承载力保持一致的情况下，还能够节省将近一半的钢材，有效地简化了项目建设本身所需要实施的焊接工作，降低了工作人员的工作压力。同混凝土结构相比，钢管混凝土结构还能够减少将近一半的构建截面面积，节省了一半左右的材料用量，不仅能够提升材料利用率，同时还能对结构的稳定性和强度予以保证，降低工程建设成本，为企业创造更大的经济效益。

3.3房屋建筑结构设计必须严谨

在房屋建筑设计初期，设计机构需要将建筑设计师和结构设计师聚集在一起进行商量讨论。其中建筑设计是施工环节当中的前提与基础，其为结构设计创造了大量条件，因此，需要充分重视建筑当中建筑设计师和结构设计师的意见和建议。因为建筑设计师和结构设计师如同硬币的正面与反面，两者相互依存、相互融合、两者缺一不可，两者只有高密切联系、交流才能确保项目施工按时保质保量完成。房屋住宅建筑的强度、刚度、稳定性以及整体的安全性涉及人们的生产生活安全，因此，在建筑设计师设计完成时必须交由结构设计师进行整体分析及检验，验证其符合国家住建部门的规则。高度重视建筑结构的安全，尊重理解结构设计师，有效吸纳结构设计师的专业性建议和劳动成果，为每一份工作进行负责，为每一位用户负责。

3.4合理选择信息优化技术

进入21世纪以来，随着社会科技的不断进步，信息技术也得到了长足的发展，尤其是在建筑结构的设计工作中，能够起到至关重要的作用。应用信息化技术对建筑结构进行设计优化时，要优先使用功能更加强大的设计软件，经过内置的参数设置，将能够影响建筑的各种不利因素进行详细分析，进而能够设计出更加合理的建筑结构和应用材料。要想更好地对建筑设计进行优化，可以先制作结构模型，通过设计模型能够更直观地看到各建筑参数的合理性。要将建筑模型的各种数据进行归纳整理，分析模型数据与实际建筑要求的差异，并综合分析建筑结构的外形、尺寸以及受力情况，控制变形限度，确保建筑框架的结构稳定性。要将建筑结构的设计条件和变量通过科学的计算方法进行分析，并将统计结论进行横向对比，从中选出最合理的建筑方案，确保建筑结构的科学性和合理性。

结束语：

钢结构的优点在于其良好的结构强度，自身的重量也较轻，但对稳定性的设计要求较高，对于稳定性设计，通过对长细比的判断，还有对阻尼系数的分析，综合的应用各种不同的设计方法来进行设计，将钢结构的优势充分发挥出来，可有利于实现建筑工业技术的集成化和产业化。可以有效降低碳排放，环保性能更好。另外，钢结构还有钢材容易拆除，可回收的优点，提高了材料的重复利用率。

参考文献：

[1]李峰,高硕,王阳.建筑钢结构设计中稳定性的设计策略[J].中国建筑金属结构,2021(09):66-67.

[2]杨帆.建筑钢结构设计中稳定性的设计方法研究[J].房地产世界,2020(22):32-34.

[3]王晓亮,张俊生.建筑钢结构设计中稳定性的设计方法探讨[J].绿色环保建材,

[4]杨文南.浅析建筑钢结构设计中稳定性设计措施[J].民营科技,2018(04):93.

[5]雷良龙.建筑钢结构设计中稳定性的设计方法[J].建材与装饰,2016(32):91-92.