摘要：随着城市化的快速推进，高层建筑逐渐增多，带动了钢结构技术的快速应用。钢结构技术施工速度比较快，同时自身结构性能较为良好，在实际施工中得到了广泛的应用。本文主要分析建筑工程项目中钢结构稳定性设计失稳的原因进行分析，简要阐述设计稳定性的原则以及要点，希望相关研究人员以借鉴和参考。
关键词：钢结构；稳定性；高层建筑
1前言
随着高层建筑数量以及规模不断扩大，对钢结构设计的稳定性提出了更高的要求。为了促进钢结构技术不断向前发展，需要制定合理的钢结构设计方案，以保证建筑施工质量。本文对钢结构设计中的不足之处进行分析，并且根据实际设计经验提出有效的策略，使得钢结构设计稳定性得到不断增强，为建筑安全增加相应的保障。
2钢结构设计的特征以及失稳的原因
2.1钢结构设计特征
第一，在钢结构设计的过程中，需要全面分析实际情况。为有效保障建筑设计的安全性以及稳定性，工程设计人员需要仔细分析实际情况，主要是设计对象的高度、抗震的要求所使用的材料质量与钢结构的整体性能相匹配。对设计方案多方进行比对，选择的方案在技术上合理、经济上适中，能够有效提高建筑设计方案的科学和合理性，形成较好的经济效益。
第二，钢结构在设计上具有形式多样化的特征。比如说，可以采用轻型钢架结构、空间网架结构、预应力钢筋混凝土等。需根据不同的结构要求选择合适的钢结构类型，所选择的类型优劣势也各有不同，因此在设计过程中需要合理选择。但是无论选择哪一种钢结构设计形式，都需要保证设计的稳定性。单个钢结构构件无法承受相应的荷载作用，必须要多个钢结构形成一个整体，受力情况与单个钢结构构件不同，因此需要进行全面的分析。
2.2钢结构构建失稳的因素
第一，节点的失稳。主要是在钢结构设计中，没有对节点结构进行合理设计，出现了局部失稳的问题，对于直杆的轴心以及平板受压面设计过程出现问题，也可能会导致节点的失稳。
第二，极值点的失稳。一些钢材料属于偏心受压的材料，因此当它达到极值点时，在一定情况下会出现失稳的现象。建筑工程钢结构项目在建设过程中经常会产生偏心受压问题，特别是一些异形的荷载以及在设计非对称钢结构时，它的附属物一般自重比较大，可能会使设计与实际情况存在一定的差异和冲突，造成钢结构的失稳现象。
第三，跨越失稳。跨越式失稳就是在平稳丧失之后直接跳跃到另一种稳定状态，这是产生以上两种失稳之后的结果，会使得钢结构整体产生失稳性，影响到建筑结构的安全性。如果建筑结构存在这种失稳性，需要紧急进行结构的强化，并且结合建筑结构自身的特点，进行稳定性的调节，在稳定性评价达到安全性之后才能够继续投入使用。
3钢结构稳定性的设计原则
3.1确保结构的整体稳定性
钢结构在设计过程中总体比较复杂，同时受力特点也具有特殊性，因此施工工艺难度比较大。随着信息化技术的发展，钢结构设计在应力分析以及稳定性检测方面也应用较多的现代科学技术，在钢结构设计过程中需要对结构承载力情况进行全面分析。根据整体稳固性需求以及周围的环境，结合荷载系数综合进行考量。同时需要分析建筑区域内部的抗震系数，以保证建筑钢结构满足抗震性能要求。钢结构的构建应力比较集中，特别是在细小的构件，更是承担了较多的受力，因此对细小部件要进行科学设计，提高整体的承载性能和稳定性，保障钢结构设计的优化效果能够得到提升。
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3.2强柱梁的设计员
要想达到较高的钢结构设计质量，并且自身负载强度比较大，或者是水平负载比较大的情况下，可以在梁上设计塑性的绞，反之可以在柱子上设计塑性铰。通过这一设计优化，能够使得钢结构整体的抗压性能得到增强，并且在保证刚度的前提下，使得钢结构扩展性能得到增强，可以快速恢复到稳定的状态。在钢结构设计过程中，实际的设计与构造计算要保持一致，特别是钢结构的抗震能力，要与实际项目结构相一致。
3.3剪力协调设计
目前建筑结构设计形态上较为复杂，在施工过程中经常有不对线性的设计，并且发展为一种设计潮流，这种设计中斜柱使用频率不断提高，与垂直构件相比，它的倾斜角度更加明显，给建筑稳定性带来了隐患。因此为了提升建筑结构的稳定性，需要充分考虑剪力设计，一般将垂直结构件定义为柱，把倾斜的柱子定义为斜杆，这种对应的方式不会对建筑结构受力情况产生较大的影响，但是在剪力调整时能会带来一定的麻烦。斜柱具备一定的水平受力，它在垂直方向上也需要承受一定的荷载，如果钢结构设计人员没有充分考虑垂直方向的受力，将会使得建筑构件剪力计算产生误差，影响建筑结构的整体稳定性能。因此钢结构设计人员在对斜柱进行设计时，以剪力调整为原则，根据施工情况，合理调整斜柱的剪力结构，以提升建筑的稳定性，进行合理的调整。
4钢结构设计的主要要点
4.1稳定性原则
钢结构在设计过程中产生的失稳现象与整体的高度有着密切的关系。目前轴心压杆的计算是通过折减系数法以及临界压力法进行求解，为了提升建筑钢结构的稳定，需要严把材料质量关，做好钢结构质量的检测工作。对于建筑工程项目要按照设计规范要求，分析整体的钢结构构架，在确保临界值的前提条件下，钢结构整体弯曲刚度已经接近于0，此时需要对稳定问题进行调整。在计算弹性稳定系数时，需要结合结构的整体性能进行分析，对结构设计的其他重点区域也要重视。对钢结构设计要做好二阶分析，二阶分析工作对于钢结构的柔性构件有着较大的影响，主要的原因是柔性构件的自身变形量比较大，受到的结构内力影响也比较突出，同时在应对问题中还需要注意迭加的原理，但是迭加原理不能在计算弹性稳定时使用，以免增加系统的误差。
4.2荷载设计
在钢结构设计工程中，应该将对称结构作为主要的设计形式，主要的目的是避免结构出现扭曲的现象，并且要保证良好的贯通型，提高建筑物整体的连贯性以及刚度。多使用L型或者是T型进行设计，充分发挥钢结构的优势性能。钢结构设计人员要对结构的中心，刚度以及钢结构几何运用方面加强设计思考，在同一基准线开展施工作业。对于钢结构的扭曲作业，要在内部构造以及自身强度上有所差异性，比如，从简支梁的抗弯角度进行分析，要规定能在平面内阻止它的移动，但是能在平面内较为自由的转动。但是对梁的整体稳定性分析，这种要求无法满足。设计的支座能够解决梁的扭转的问题，并且能够使得梁在一端的截面中可以自由的进行翘曲，而不受阻碍，能够实现转动，满足受力分析的边界条件。
4.3防火设计要求
钢结构设计中的防火设计主要通过防火材料或者是使用耐火材料来实现，目前根据钢结构的防火等级和防火种类合理进行钢结构的设计。选择的防火涂料面层要尽量比较厚，强度等级要在0.5兆帕以上，尽量选择硬质的防火板材。防火涂料可以涂抹在节点处，提升节点处的防火性能。需要根据防火等级以防火规范合理设计，提升建设项目自身的防火性能。
5结束语
目前钢结构设计应用十分广泛，工程设计人员需要加强钢结构设计的科学合理性的论证，重视结构设计的稳定性原则，有效结合稳定设计、荷载设计等要点，有效提高钢结构设计的稳定性，保障项目的结构安全。
参考文献：
[1]惠晓飞.分析建筑工程项目中钢结构设计中的稳定性[J].建材与装饰，2020（05）：112-113.
[2]王益民.建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点探究[J].建材与装饰，2019（35）：102-103.
[3]樊哲琳.建筑工程项目中钢结构设计中稳定性分析[J].江西建材，2019（11）：50-51.
论文作者:齐天娇
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/6