胡龙滨
浙江东南绿建集成科技有限公司， 浙江省杭州市 311209
摘要:目前建筑工程呈现出多元化的趋势，这给建筑钢结构设计中的稳定性设计带来了很大的挑战。阐述了建筑钢结构的设计原则，分析了设计原则和设计问题，研究了建筑钢结构的稳定性设计要点和稳定性计算方法，从而得出能够提高建筑工程质量的稳定性设计方法，以期为建筑企业提供参考，促进我国建筑业的发展。
关键词:建筑钢结构；结构设计；稳定性设计
稳定性设计是当前钢结构设计中的一个典型问题，也是影响建筑工程质量的一个关键因素。在钢结构稳定设计过程中，要严格按照国家标准，结合建筑钢结构的实际设计，结合相应的施工条件和基本功能，灵活运用稳定设计方法，以提高建筑行业的施工水平，保障人民生命财产安全。
1目前，钢结构设计存在一些缺陷
在目前的钢结构设计中，材料本身、耐火性、耐腐蚀性等问题是常见的缺陷。因此，在建筑结构中应用钢结构时，需要对钢结构进行有效的保护，这将导致成本增加，施工成本增加。在钢结构施工过程中，一旦温度过高，钢材容易变形，必然会给整个工程质量带来安全隐患。此外，基于钢结构本身的特点，混凝土施工过程中需要承受较大的荷载，一旦稳定性达不到施工要求，就会影响建筑的安全。
2建筑钢结构的设计原则
在钢结构设计过程中，为了提高钢结构的稳定性，保证建筑质量，必须遵循以下原则。首先要坚持稳定原则。在设计和排图过程中，设计人员应根据建筑结构、施工要求和设计要点，在图纸上准确反映钢结构的支撑部分。同时，在完成结构稳定性的核心设计后，需要对建筑稳定性和立体建筑的关键点进行设计，为保证建筑质量打下良好的基础。第二，坚持统一原则。在设计钢结构混凝土框架之前，需要准确计算预期参数值，并在实践中灵活运用钢结构稳定性的计算方法，以提高数据的科学性。最后，坚持合作原则。单个钢结构构件通过焊接和螺纹连接获得坚固的钢结构，因此，设计人员在设计结构稳定性时，应综合考虑各种因素，充分发挥单个构件的功能和作用，以达到提高建筑工程质量的目的。
3钢结构设计中的稳定性设计方法
3.1稳定性设计要点
3.1.1结构选择
为了使建筑钢结构有一个稳定的体系，在选择结构时，一方面钢结构的平面布置应遵循简单、规则、对称的原则，以保证刚度中心能与质量中心重合，在地震发生时能有效避免结构的扭转效应，从而提高建筑的安全性。另一方面，不宜采用重叠转角或细腰的钢结构布置，也不要采用凹或凸的竖向结构，以保证钢结构竖向布置能自上而下贯通。另外，注意建筑钢结构的底部设计，通常选择T型、L型、U型钢结构，以减少自然灾害对建筑钢结构的影响，从而提高建筑稳定性。
3.1.2防腐设计
建筑物所在区域的降雨、日照、大雾等，会对建筑物的钢结构造成一定的腐蚀，进而影响建筑物的稳定性。一般来说，电化学腐蚀和化学腐蚀是钢结构中常见的现象。为了解决腐蚀问题，研究人员应根据不同地区的自然环境，设计能够提高钢结构耐腐蚀性的表面涂层，使钢结构即使在高温高湿环境下也能保持极高的稳定性。
3.1.3组件设计
构件设计是保证钢结构稳定的关键步骤，首先，构件材料应满足相应的国家标准和建筑钢结构的整体受力要求。其次，在安装构件时，需要保证结构处于平衡状态，以保证钢结构获得高水平的机械传导和机械扩散性能。最后，充分发挥二阶法的功能和作用，保证柔性结构的稳定性能达到相应的标准，其产生的变形不会对结构产生很大的影响，从而保证建筑的质量。
3.1.4钢筋设计
一方面，构件的横截面被加强。在设计方案中，可以将一个构件的弯曲变为多次弯曲，从而分散集中荷载，从而改变钢结构顶部的支撑力。此外，在支座与管架之间的连接处采用钢结构，并适当调整钢结构中连续结构的位置，使预应力拉杆满足分配界面内力的条件。
另一方面，接头得到加强。在准确分析钢结构受力、施工条件和施工要求的情况下，采用铆钉、焊接和螺栓对钢结构节点进行加固，也可以采用混合连接，充分发挥高强度螺栓的作用和功能。以港珠澳大桥为例，钢结构E29和E30采用楔形结构连接，桥梁底板、顶板和接口的宽度和高度分别为9.6m、12m、37.95m和11.4m，桥梁采用倒直角梯形对称结构，钢-混凝土结构采用“三明治”形式，为提高建筑钢结构的稳定性提供了一种新的施工思路。
3.1.5消防设计
建筑钢结构的耐火性能相对较差，当建筑外部温度达到430℃以上时，其承载能力会迅速下降，从而降低建筑的安全性。因此，在建筑钢结构的防火设计中，首先应选择防火性能强的材料，如涂层厚、粘度高的材料，其较高的阻燃性能可以提高钢结构的防火性能。其次，在施工过程中，对材料进行阻燃防锈处理，使建筑钢结构达到防火标准，获得更高的防火等级。
3.2稳定性计算方法
3.2.1阻尼值分析
阻尼比分析是钢结构稳定性分析的重要组成部分，只有阻尼比在稳定值附近波动，才能提高钢结构的稳定性。
3.2.2确定长细比
在建筑钢结构的设计过程中，长细比越大，结构的稳定性越差。因此，设计人员必须严格按照设计规范综合考虑各种因素，准确分析长细比。计算和几何是确定长细比的两种常用方法，只有将长细比控制在合理的承载力范围内，才能计算出准确的参数，从而保证钢结构的稳定性。
3.2.3静态设计方法
静力设计法，又称欧拉设计法，主要是利用钢结构稳定的最大承载力来计算钢结构的弹性体系。在实际应用过程中，首先可以在力学和结构符合相应假设的情况下确定微分方程。其次，当钢结构材料的应变与应力的线性关系满足胡克定律时，采用静力计算方法。第三，当静力计算模型能够反映实际结构的弹性力时，可以采用这种方法。最后，注意施工操作的合理性，避免计算模型的偏差，影响施工的准确性。
3.2.4动态设计方法
动态设计方法是指对建筑钢结构的动态稳定性进行分析和设计。在实际应用过程中，首先，钢结构的应力可以反映振动加速度和结构变形，从而反映钢结构中的轻微振动程度。其次，动态设计方法可以平衡结构的变形方向和加速度之间的关系，此时静荷载值会发生变化，直到结构逐渐变为静态，从而保持一定的稳定水平。再次，当钢结构的变形方向和加速度统一时，说明此时结构满足最大荷载条件，应用动态设计方法会促进干扰消除，使钢结构处于相对不稳定的状态。最后可以根据结构荷载确定静动力边界，临界荷载属于不稳定荷载，因此可以根据振动频率为零的条件分析钢结构的稳定性。
3.2.5塑料设计方法
塑性设计法是指标准塑性荷载和安全系数的乘积大于钢结构的构件强度。首先，在钢结构内部强度的结构分析中，将使用一阶塑性分析或刚性分析。其次，在重新分配结构内力时，可以采用塑性设计方法，使材料结构满足结构塑性的分析要求。最后，在设计翼缘尺寸和有限截面时，可以采用塑性设计方法来反映钢结构材料的范围，准确突出其稳定结构的特点，为提高建筑质量铺平道路。
4结束语
综上所述，结合钢结构稳定性高、重量轻的特点，在设计其稳定性的过程中，不能简单地采用统一的设计方法，而应结合建筑的具体情况，有效地运用静力设计法、塑性设计法和动力设计法进行防腐设计、构件设计和受力设计，以充分发挥钢结构在建筑中的积极作用，促进建筑的发展。
参考文献：
[1]王晓亮,张俊生.建筑钢结构设计中稳定性的设计方法探讨[J].绿色环保建材,2020(3).
[2]杨文南.浅析建筑钢结构设计中稳定性设计措施[J].民营科技,2018(4).
[3]马万疆.初探建筑钢结构的稳定性设计方案[J].建材与装饰,2017(8).
[4]陈波，周红莲.建筑钢结构主体稳定性设计分析[J].中国新技术新产品，2013（12）：123.
[5]张念华.关于钢结构建筑设计的稳定性分析[J].中国新技术新产品，2014（3）：59.
[6]丁亮.建筑工程项目中钢结构设计的稳定性探究[J].四川水泥，2015（4）：187.