在建筑中钢结构的稳定性探讨

在建筑中钢结构的稳定性探讨

一、钢结构建筑主要的特点

钢结构的一些自身特点之前一直应用与非居住的建筑研究中。其中我们所要论述的钢结构相对来说非常适用于现代的住宅建筑，下面就详细的介绍下钢结构的主要特点。

钢结构具有良好的抗震性，我们都知道在地震的时候，能量的释放就在一瞬间内，它的破坏性是非常大的主要的破坏方式包括有非延性破坏、延性破坏和脆性破坏。之前常用的钢筋混凝土结构在抗震方面，存在着各种各样的不足，钢结构本身就具有重量轻的特点，拿一个六层轻钢的住宅来说它的重量同一个四层的砖混结构住宅的重量几乎相同，所以说，自身承受地震的力量相对较小；同时，钢材他本身的高延性，可以很好的将地震的能量消耗一些，较少抗震产生的危害我们可以说钢结构住宅具有良好的抗震性。

钢结构可以根据客户需求，进行功能区间的布置，之前的传统住宅使用材料大部分都是钢筋混凝土所以对空间的布置有了很多限制。例如说我们希望开间大一些，那么相应的楼板厚度就有增大，也就是说梁柱的截面积就要增大，这样对室内的美观程度会产生影响，土建方面的投资也增加了。而钢钢材就有强度高这样的特点，这样就在布置上可以采用大空间柱网的方式，将建筑平面进行灵活分割；钢结构还具有连接简单这样的特点，跃层、错层结构也变得更加方便；钢结构的构件截面相对较小，使使用面积提高，得房率也就相应提高了；钢结构墙体相对较薄，也就是说墙体的占用面积相对也小，墙体占有面积同之前的砖混结构进行对比，大概减少了60%，也就是说使用面积增加了。

二、设计稳固性质的钢结构

设计稳固性质的钢结构，在不同类别的钢结构里，因为结构失去稳定性而引起的事故伤亡等危险经常发生，便于更好地确保钢结构稳固设计里构成要件不至于失去稳固性，确保工程质量与安全生产，对于设计稳固性质的钢结构，进行具体的探索与讨论有着非常的必要。

1.稳固性质的钢结构的定义。钢结构的强硬度不够或者失去稳固性，都会引起其结构的损坏，可是强硬度与稳固是两个不同的定义，前者是指力度问题，是在稳固均衡的情形下单一构成元件或者架构因其负荷而产生的最大性的应对力

度是不是有大于建材本身的极限受力度，钢材一般都以征服点当成是其极限的受力度。可后者是相对于扭曲变形的方面，构成元件能够受到外部负荷同结构里抵抗力度之间有着不稳固性，主要在于寻找到这不稳固性的均衡点，以免出现扭曲迅速增长且出现失去稳固性而导致损坏的现象。

2.设计稳固性质的钢结构主要方面。在设计钢结构前需要满足相关的一般准则，需要确保稳固性质的钢结构要达到如下的条件：

（1）布置钢结构需要从整体与每个构成部分的稳固性质需求统一考量，如今大部分的钢结构都是依照平面整体进行设计，比如框架与桁架，确保平面架构不会在平面以外失去稳定，平面架构的构成元件必须在计算平面稳定时，需要同架构布置统一，比如加上必须的支持构成元件等。

（2）依照简略图的计算方法必须与架构计算简略图统一，在设计较多层的框架结构时，其分析稳定性一般都是忽略不计，只是计算部分的稳定性如框架柱，因为计算框架内每个柱体其杆件的稳定性常用力法与相关系数等都是根据相关的假设者或者简化情形而得，所以，设计都需要确保全部条件吻合假设后方能使用。

3.设计钢结构的建筑

（1）搜集相关资料：在进行设计钢结构进程前，需要对相关资料进行搜集。应有不同的环境资料、有关的标准与规范等。如今国内实施的是GB50017-2003的设计标准。同时还要对设计结构的常用做法进行了解，依照以前的设计经验给出最佳的设计方案。

（2）明确柱网及体系结构：明确钢结构系统重点从两方面考虑：纵向与横向结构体系。前者通常有相关系的构成元件比如压架、支撑、车梁及桁架、制动梁与墙梁等构成，柱网必须依照经济柱距、建筑使用需求、建筑美观及跨度等要求进行设计，而其它还需要考虑安装制作难度、跨度及造价等。后者通常从刚度与建筑使用要求、材料选择与受力情形等综合来考量。

三、钢结构的施工技术

1.结构的平面布置与选型

比较平整、匀称及较小凹凸幅度的平面布置，选择钢结构的设计比较合适，可易出现大幅度扭转、错开较多的轴线及距离大的形心与质心的平面建筑，设计其钢结构，应该对外力比如风及地震等负荷影响下的水平位置上的位移，需要进

行把控，进而必须主要考量其建筑抵抗侧力架构方面的设计。通常情形里，设计钢结构的建筑一般会把墙体（楼梯及电梯间的）设计成抵抗侧力的重要架构，如果水平方向位移把控成效不能取得最低的标准，就能够把每个单元里的厨房、墙体及卫生间的一部分当成抵抗侧力架构。

2.明确柱网

一般情形之下，明确柱网需要依照分割平面的详细情形，同截面的距离及梁位结合，还需要与隐蔽钢梁的方法一同确定。柱网的确定最主要是外墙位里的柱距上，需要处理好外墙上的钢梁同窗上皮的距离度，这样柱网能够基本定下。

3.选择结构体系

建筑在六层之下，可选用框架——支持系统或框架系统，而在六层以上则可使用框架——剪力墙混凝土（核心筒）系统或框架支持系统。除此之外，高层房一般使用双重系统。框架柱，重点分成钢管砼柱、钢骨砼柱、H型钢柱，其中钢管砼柱与钢骨称为组合柱。相较于小户型的高层建筑，与H型钢柱相比，使用组合柱可以节约较多钢材。

4.层数与层高的确定

在建筑工程里，可选择不同多种的结构方式，而全部结构方式都拥有其最好的高度与适用范围。钢结构方式在些高层与较高层的建筑里有明显的优势，因为高层的建筑对其地震设置防御的条件偏高，在同等条件下，与柱钢架构梁、混凝土钢筋梁相比，其柱虽断面偏小，可对于住宅建筑来说，其室与屋里，柱梁的出现却成为尴尬。比较后，对于住宅建筑来说，人们觉得钢结构方式的优势体现在使用于中高层、多层建筑工程里。

5.变形限制取值

建筑抵抗侧力架构可适用于钢结构与混凝土钢筋架构。若作用钢桁架成为抵抗侧力架构的形成纯钢架构时，依据国内相关标准规定：若有风力的影响，层间可以有位移在1/400，顶点可以有位移在1/500；若有地震的影响，层间可以有位移在1/250，顶点可以有位移在1/300。所以，如果建筑的抵抗侧力架构运用钢桁架的话，就会有可能大幅提高出现运用钢指标，进而加大工程造价。如果是依据1/300的钢架构限制取值进行抵抗侧力架构体系刚度的把控，若出现地震时待钢架构运用后，混凝土钢筋剪力墙就会受到架构的损坏，这样的考量比较不够安全与欠缺。可是如果依照1/800的混凝土钢筋剪力墙限制取值进行抵抗侧