浅谈建筑钢结构及其稳定性设计

    摘要：主要对钢结构的特性相关问题进行分析，并对其稳定性的设计进行探讨，同时提
出了自己的看法和意见，仅供参考。

 

　　关键词：建筑工程；钢结构；特性

 

　　钢结构在建筑工程中应用广泛，具有自重轻、强度高、工业化程度高等优点。自国家将
“轻型钢结构住宅建筑通用体系的开发和应用”正式列入国家级重点技术创新项目以来，钢
结构住宅发展迅速。但因其结构失稳破坏造成的各类事故也时有发生，造成巨大损失，发生
失稳破坏往往是因为结构设计存在缺陷。

 

　　

1 建筑钢结构 

　　钢结构是用钢板、热轧型钢或冷加下成型的薄壁璎钢制造而成的，和混凝土等其它材料
的结构相比，钢结构具有诸多优势。如强度高、甥性和韧性好、内部组织接近于匀质、制造简
便等。钢结构因其优势而得到广泛应用，近年来产生的钢结构住宅也促进了住宅产业化的发
展进程，尤其钢结构使用过程的环保性还符合社会可持续发展的需要，带来了良好的综合
效益，但钢材也存在其固有不足。钢材不耐火，重要的结构必须注意采取防火措施。钢材的
强度高，所做构件多数壁薄且截画较小，受压时为了在强度与稳定之间取得最优，往往满
足了稳定的要求，而使得强度不能充分发挥等。

 

　　

2 建筑钢结构设计 

　　

2.1 基本原则 

　　建筑钢结构的设计必须符合一定的原则，确保所设计的结构合理，安全可靠。首先，所
做结构没计应符合建筑物的使用要求。有足够的强度、刚度和稳定性，有良好的耐久性；其
次，所设计结构应尽可能节约钢材，减轻钢结构重墙；尽量能缩短制造、安装时间，应便于
运输、便于维护，减少成本；第三，尽量注意美观。对于外露结构有一定建筑美学要求。

 

　　

2.2 设计过程 

　　

2.2.1 收集资料 

　　钢结构设计过程的前期准备丁二作首要的就是要收集相关资料，包括各种环境资料、相
关规范和标准等。目前我国实行的是《钢结构设计规范》

GB50017--2003。其次，还需要了解

结构设计的习惯做法，根据以往的设计经验找出最优设计方案。

 

　　

2.2.2 确定结构体系、柱网 

　　钢结构体系的确定主要考虑

2 个方面：横向结构系统和纵向结构系统。横向系统需要综

合考虑建筑使用要求、刚度要求、结构受力情况、材料选用等具体情况来确定。纵向系统一般
由相关构件如柱及其支撵、托架、吊车梁及制动梁或桁架、墙梁等组成。柱网则需要依据建筑
使用要求、经济柱距及跨度、建筑美观等方面要求来设计。其它方面的考虑还包括造价、跨度，
制作安装难度等。

 

　　

2.2.3 设计衙载及计算荷载效应 

　　根据美国

ACI-318 中规定，钢结构设计应考虑风载，地震荷载，活荷载及吊车荷载。如

果按极限承载能力状态设计，则还应该考虑荷载组合。根据现行的围家标准《建筑结构荷载
规范》

GB50009 中的规定确定荷载的标准值、衙载分项系数、组合值系数、动力荷载的动力系

数等。结构莺要性系数

10 应按照现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GH50068 中

的规定选取。