近年來(lái)，我國(guó)的建筑行業(yè)得到了快速的發(fā)展，其中鋼結(jié)構(gòu)建筑在建筑工程中的應(yīng)用最廣泛。鋼結(jié)構(gòu)具有其他結(jié)構(gòu)不具備的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工的過(guò)程中材料的運(yùn)用產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，目前我國(guó)建筑主要是朝著鋼結(jié)構(gòu)的方向發(fā)展。文章簡(jiǎn)單介紹了鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中的優(yōu)勢(shì)以及我國(guó)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀，并對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則進(jìn)行分析，希望對(duì)設(shè)計(jì)人員有所幫助。

鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度高，韌性強(qiáng)，而且自身重量相比于其他材料要輕得多，在建筑工程中具有優(yōu)秀的承載能力，穩(wěn)定性也由于其他材料，因此，在我國(guó)的建筑行業(yè)中越來(lái)越受到重視。目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來(lái)越快，建筑工程的數(shù)量也不斷增加，在此背景下，鋼結(jié)構(gòu)的建設(shè)已經(jīng)成為了必不可少的環(huán)節(jié)。在對(duì)其進(jìn)行大范圍的應(yīng)用和推廣之前，需要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)從多角度進(jìn)行分析，從而設(shè)計(jì)出更加穩(wěn)定完善的鋼結(jié)構(gòu)建筑。

我國(guó)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

回顧過(guò)去房屋建筑施工，最常見(jiàn)的支撐結(jié)構(gòu)就是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，而隨著時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，鋼板和型鋼組成的鋼結(jié)構(gòu)成為了建筑中應(yīng)用的新型結(jié)構(gòu)，其和過(guò)去應(yīng)用呢鋼筋混凝土相比顯然具有更加優(yōu)異的性能，無(wú)論是在抗震能力上還是在安全性能上都有著不錯(cuò)的表現(xiàn)。另外，建筑鋼結(jié)構(gòu)能夠形成流水線生產(chǎn)，大大的節(jié)省了施工時(shí)間，也縮減了現(xiàn)場(chǎng)施工人員的工作量，建筑鋼結(jié)構(gòu)的二次利用也使得工程建設(shè)的總投資得以縮小，同時(shí)也保護(hù)了環(huán)境，真正的符合建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)的發(fā)展目標(biāo)。在這種情況下，現(xiàn)階段很多國(guó)家和地區(qū)的建筑工程中都選擇了利用鋼結(jié)構(gòu)作為支撐結(jié)構(gòu)。以此為基礎(chǔ)，中國(guó)建筑行業(yè)的從業(yè)者們也逐漸的意識(shí)到了建筑鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)所在，紛紛對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了探索和研究，確實(shí)取得了不錯(cuò)的研究成果。但是，我們依然要承認(rèn)的是，因?yàn)槲覈?guó)的建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)展的時(shí)間還比較短，很多的發(fā)展成果還不盡如人意，并且市場(chǎng)接受度也不高，特別是和一些歐美國(guó)家進(jìn)行比對(duì)更是有著十分明顯的不足之處。而這些設(shè)計(jì)上的不足之處，在實(shí)際的應(yīng)用中就會(huì)帶來(lái)比較嚴(yán)重的安全風(fēng)險(xiǎn)，在特定情況下甚至可能對(duì)工作人員的生命安全造成威脅，帶來(lái)不堪設(shè)想的建筑事故。因此，想要盡快的增強(qiáng)我們國(guó)家的建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，就必須要投入更多的資金和精力進(jìn)行研究。

鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)

其一，鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、自重輕的特征。與過(guò)去應(yīng)用的鋼筋混凝土材料相比，鋼結(jié)構(gòu)顯然具有更高的強(qiáng)度以及彈性系數(shù)，所以說(shuō)在提供相同承載力的情況下鋼結(jié)構(gòu)的重量會(huì)比較小。在實(shí)際的應(yīng)用中我們發(fā)現(xiàn)，如果跨度和荷載相等的情況下，鋼結(jié)構(gòu)支架的質(zhì)量大約是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的27%左右，假如利用新型的冷彎薄壁型鋼屋架其質(zhì)量更是能夠縮減到同等承載力的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的約10%。第二，鋼結(jié)構(gòu)顯然具有更加均勻的材質(zhì)。鋼結(jié)構(gòu)的制造主要是經(jīng)由現(xiàn)代化的工廠生產(chǎn)，內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)十分均勻，基本上性能穩(wěn)定，可以說(shuō)不超出其承載力極限的情況下可以看做是理想彈性工作狀態(tài)，計(jì)算承載力的時(shí)候可以以標(biāo)準(zhǔn)力學(xué)計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算，最終得出的結(jié)果與實(shí)際情況完全一致。第三，塑性、韌性好的優(yōu)點(diǎn)。鋼結(jié)構(gòu)作為金屬材料，顯然擁有比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)更高的可塑性，通常來(lái)說(shuō)基本上不會(huì)出現(xiàn)突破性的損壞，即使出現(xiàn)損壞也是會(huì)先出現(xiàn)變形。同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)具有更高的韌性，在應(yīng)用的過(guò)程中能夠承受更高的動(dòng)力荷載，在發(fā)生地震性能的時(shí)候擁有更高的抗震性能，應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)的建筑安全性有保證。最后，鋼結(jié)構(gòu)還具有工業(yè)化程度高的優(yōu)勢(shì)。我們常說(shuō)的鋼結(jié)構(gòu)就是不同種類的型材進(jìn)行加工得出的構(gòu)件，能夠直接進(jìn)行安裝。通常的鋼構(gòu)件都能夠在金屬結(jié)構(gòu)廠家利用高度機(jī)械化的設(shè)備生產(chǎn)，所需的時(shí)間比較短。一些特殊的屋面結(jié)構(gòu)只需要在工地周邊進(jìn)行安裝和制作就能夠完成制作，其需要的安裝時(shí)間非常短。

鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計(jì)的原則

第一，現(xiàn)階段建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)一般都是平面體系為基礎(chǔ)進(jìn)行的，無(wú)論是桁架和框架都是這樣，想要確保平面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不出問(wèn)題就需要以結(jié)構(gòu)整體布置作為切入點(diǎn)，也就是說(shuō)要設(shè)計(jì)出專門的構(gòu)件。第二，必須要保證計(jì)算簡(jiǎn)圖和計(jì)算方法的簡(jiǎn)圖一致，這一點(diǎn)顯然是極其重要的?，F(xiàn)階段在建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中如果碰到多層框架結(jié)構(gòu)，往往都會(huì)放棄框架穩(wěn)定分析，選擇框架柱的穩(wěn)定性計(jì)算。利用這種設(shè)計(jì)方案的過(guò)程中，計(jì)算框架柱穩(wěn)定時(shí)用到的柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，而后通過(guò)框架穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，最終才能保證柱穩(wěn)定計(jì)算與框架穩(wěn)定計(jì)算等同。第三，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的細(xì)部構(gòu)造和構(gòu)件的穩(wěn)定計(jì)算必須相互配合，使二者有一致性。進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算的時(shí)候需要與構(gòu)造設(shè)計(jì)相同，這是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最重要的一個(gè)原則，關(guān)系到鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和使用性能。在進(jìn)行要求傳遞彎矩和不傳遞彎矩的節(jié)點(diǎn)連接的情況下，需要讓它同時(shí)擁有硬度和彈性，盡可能的縮減桁架節(jié)點(diǎn)的偏心，通常來(lái)說(shuō)這是在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候必須要遵循的原則。然而在某些特殊情況下，如果考慮到穩(wěn)定性能的話在構(gòu)造設(shè)計(jì)的時(shí)候需要選擇一些不符合強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的處理方法。

結(jié)語(yǔ)

從現(xiàn)階段中國(guó)的建筑行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)來(lái)看，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和應(yīng)用性能正在逐漸的被后來(lái)者所取代，各種各樣的新型材料和新型結(jié)構(gòu)正在不斷的沖擊著鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)地位，而建筑鋼結(jié)構(gòu)就是其中最突出的一種。為了不斷的推動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)在建筑事業(yè)中的應(yīng)用、為了給中國(guó)建筑行業(yè)帶來(lái)新的發(fā)展動(dòng)力，我們?cè)诮窈蟮墓ぷ髦斜仨氁粩嗟膶?duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行探索。