《建筑工程项目中钢结构设计稳定性分析》
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摘 要：社会科技的发展进步对建筑领域施工带来了更多的新技术）支持,在鋼结构工程施工中,钢结构的稳定性是影响整个工程施工安全的关键.文章在阐述建筑钢结构稳定性设计特点的基础上,结合钢结构稳定性分析方法类型和钢结构失稳原因,就如何优化建筑工程项目钢结构稳定设计及施工进行策略分析.
关键词：建筑工程;钢结构;稳定性;强化
按照工程力学的假定设定,在建筑工程中应用钢结构材料能够让建筑工程承担更多的负荷动力,进而有效缩短整个工程的施工工期.为此,本文结合当前钢结构在建筑工程中的应用实际情况,就如何增强建筑钢结构的稳定性进行策略分析,旨在能够更好的促进钢结构在建筑工程中的应用与发展.
1 建筑工程项目中钢结构设计的特点分析
1.1 钢结构布置和材料的选择.高层钢结构建筑设计中应当根据当地实际情况来选择适合的钢结构材料,以保障钢结构材料的选择符合工程建设的要求.从整个钢结构工程实际施工情况来看,不同使用功能所应用的钢结构形式不同,因此需要根据各个部门施工需求的不同来选择适合的钢结构材料.
1.2 估算构件截面.在布置好钢结构之后就要估算结构截面,特别是要假设支撑和梁柱尺寸大小、截面形状等.根据截面高度来估算板件的厚度,最终选择适合的钢结构材料.
1.3 钢结构构件的设计要点.1.栓接.对于高层钢结构需要在设计中选择适合强度和相应等级的高强度螺栓来连接结构.2.焊接.在建筑钢结构施工中焊接的尺寸大小和形式都拥有一定的规定,为此在具体施工中需要按照相关标准开展一系列焊接操作.3.连接板.通过科学选择连接板的厚度来增强整个工程钢结构焊接的安全性和稳定性.
2 建筑工程项目中钢结构设计分析方法
2.1 静力平衡分析方法.静力平衡分析方法是求解钢结构稳定性极限荷载的重要方式.在具体操作中根据建筑结构微笑变形之后的应力状况会求解分岔屈曲荷载平衡方程,计算求出最小分岔屈曲荷载.之后将这个荷载数值应用到工程中来判断钢结构平衡状态稳定性.
2.2 动力法.在钢结构平衡状态下如果外界遭受较多的扰动,就很容易出现振动现象.这个时候借助动力法能够对钢结构的稳定性作出更细入的研究和分析,在钢结构外部受到外部干扰之后虽然会发生轻微的变形,但是钢结构的变形位移和变形方向会在相反的方向进行加速运动,在内外部荷载力量互相抵消之后钢结构会恢复到平衡的状态.
2.3 能量分析方法.钢结构临界点荷载通过势能的驻值条件是确定,在外部负载低于一定数值的时候,结构总体势能就会达到最小的状态,反之亦然.
3 建筑工程项目中钢结构设计失稳的原因分析
3.1 分支点存在不稳定的情况.在钢结构设计中出现分支点失稳的原因是没有科学设计分支点结构,表现为在改善直杆轴心的过程中会出现改善平板受压面,之后出现使得整个钢结构出现失去稳定的情况.
3.2 极值点存在不稳定的情况.在一般情况下偏心受压构件是由钢材制作的,在极值点达到一定程度的时候整个建筑工程的钢结构就会出现失稳的情况.
3.3 跃越失去稳定的情况.这种情况主要是指钢结构在失去稳定之后会从一个状态跳跃到另外一个状态,在状态转化的过程中会使得不稳定因子叠加,最终使得整个钢结构失去稳定.
3.4 其他失稳情况.在钢结构连接部件出现腐蚀或者变形情况的时候也会使得整个结构设计失去稳定.
4 建筑工程项目中钢结构设计中稳定性强化策略
4.1 采取有效措施减少不确定因素对整个工程钢结构设计的干扰
在钢结构设计的过程中会存在较多干扰因素,针对这个问题在整个建筑工程设计过程中需要采取有效措施减少不确定因素对整个工程的干扰.即在建筑工程设计中对结构进行力学性能分析,通过开展多个实验设计对比来选择一种最理想的结构设计方案,从而确保钢结构设计能够满足整个建筑工程施工建设要求.
4.2 在钢结构设计的过程中需要注重关注整体和局部的关系问题
在整个钢结构设计过程中局部设计和整体设计存在密切的关联,为此,在钢结构施工设计的过程中需要相关人员能够注重二者的关系.在局部施工设计的时候不能够为了节省资金成本就片面的根据以往的施工设计经验来开展施工设计,也不能在钢结构施工设计中割裂局部和整体之间的关联.
4.3 打造科学合理的预张拉结构理论体系
预张拉结构体系的打造能够帮助施工人员更为精准的分析钢结构施工,从而在整个工程钢结构施工中打造出一个完整的钢结构施工体系,进而为整个工程施工安全性和稳定性提供重要支持.
4.4 在建筑钢结构施工设计中实现安全施工
4.4.1 强化对建筑钢结构基础工程施工的质量控制.在建筑钢结构施工设计中需要按照要求科学设计混凝土独立柱,在具体施工中应做好螺栓的设置工作,强化对整个工程施工程序的合理把控.在安排布置螺栓的过程中需要施工人员密切关注螺栓之间的间隔距离,如果螺栓之间的间隔距离较大,则是需要施工人员按照指定的施工标准来进一步控制螺栓之间的间隔缝隙.
4.4.2 科学进行模板的制作和安装.在钢结构模板制作的过程中需要取一定长度的三块钢板,根据螺栓孔的位置组装钢板,将钢板、螺栓焊接为一个整体.
4.4.3 固定螺栓组.在混凝土浇筑之前应用测量仪器测量螺栓组的定位情况,根据结果调整、固定螺栓组,并在施工中做好对螺栓间距和细微偏差的控制.
4.5 提升钢结构施工质量
4.5.1 强化对施工设计图纸的审核.在建筑工程钢结构施工中为了能够提升整个工程施工效益,需要在工程施工中做好钢结构设计和施工现场工作,严格按照施工图纸的规定来安装钢结构模板.另外,在钢结构施工设计的时候还需要施工人员通过培训和学习来掌握更多的钢结构施工设计规范,确保各个结构设计节点的精准.而想要实现以上目标需要按照施工设计图纸仔细审查各个材料的等级、规格、型号等.
4.5.2 做好施工图纸会审和技术交底工作.在建筑工程钢结构施工中需要做好施工图纸的会审和技术交底工作,通过技术交底和图纸会审来对常见的钢结构设计问题进行深入的探讨分析.
5 结语
综上所述,钢结构以其自身独特的属性和优势被人们广泛的应用到建筑工程领域,钢结构的应用不仅能够缩短整个工程的施工工期,而且还能够借助先进的技术形式来增强整个工程施工的安全性、稳定性,节省整个工程施工成本,促进建筑行业的长远、可持续发展.为此,在新的历史时期需要相关人员根据社会发展对建筑工程施工提出的要求,着重分析钢结构在建筑工程施工中应用的必要性,并做好一系列钢结构施工管理工作,从而更好的促进（钢结构）在建筑工程中建设运用.
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作者简者：刘羊,男,1977.12,本科,工程师,主要从事建筑工程质量安全监督管理工作.
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