邢海防
新泰市建筑设计院，271200
摘要：建筑钢结构设计的稳定性对于建筑工程的安全性与可靠性具有重要意义，建筑钢结构一般由型钢、钢板等构件组成，稳定性除了会受到材料本身性能影响外，结构设计是否科学、连接方式是否合理等都是重要的影响因素。为了有效提升建筑钢结构设计的稳定性，在进行相关设计时应该格外注意设计上的优化，对结构设计方式进行优化，优化相关参数的计算方法，设计时优化材料的选择，强化节点连接设计。
关键词：建筑钢结构设计；稳定性；设计方法
建筑钢结构是建筑工程中极为重要的组成部分，在钢结构的各方面设计中稳定性是必须关注的极为关键的设计内容，建筑钢结构在设计中很容易由于结构设计不合理、材料选择不恰当或者节点加固施工设计不当等因素导致稳定性下降，严重的可能会造成安全问题。建筑钢结构设计中应该对稳定性的设计方法进行讨论，分析现阶段钢结构设计的发展特点，通过不断优化设计中的细节，从而提升钢结构的稳定性。
一、建筑钢结构设计的稳定性影响因素
在对建筑钢结构进行设计的过程中，稳定性是影响钢结构整体性能的主要因素，只有保证稳定性，才能够提升整体的钢结构设计水平，满足建筑物的投入使用需求。因此，首先应当对影响稳定性的因素进行分析，以便于后续采取针对性的设计措施。
1、结构设计因素
钢结构一般由型钢、钢板等构建按照建筑要求组建成钢梁、钢柱、钢桁架等构件，而后进行整体结构的组合[1]。在结构设计上比较容易因为框架结构的设计不合理或者计算结果上的偏差导致稳定性出现问题。钢结构在进行设计时除了需要考虑结构本身的形态、特点以外，更需要注重结构与建筑工程是否适应，部分钢结构在设计时缺乏与建筑工程的适应性，在结构投入工程施工后，受到力学因素影响容易产生结构的变形甚至断裂，影响稳定性与安全性。
2、材料选择因素
钢结构本身是由钢材组成的，目前市面上常用的钢材类型种类多样，并且多为复合材料。不同的钢材的材料中具体元素种类不同，会对材料的性能产生影响，而钢材性能参数中的强度、塑性、冲韧性、冷弯性等都会在很大程度上对最后成品的钢结构产生影响。钢结构设计中如果不能系统的分析钢材的性能特点，以及钢材本身的质量，很容易导致稳定性缺失。
3、施工设计因素
钢结构设计组装是需要利用特定的衔接方式将各部件稳固的连接的，而在节点衔接加固中，焊接、铆接、螺栓三种主要连接方式在使用中都有各自的优缺点，并且由于钢材结构特点和材料特性的不同，连接方式选择不当很容易造成稳定性下降。另外钢材的节点施工中，应用特定的节点加固技术也可以进一步保证结构的稳定性，应该引起充分重视。
二、建筑钢结构设计提升稳定性设计方法
通过分析影响稳定性的因素，能够更好地针对钢结构采取设计措施，从而实现钢结构设计水平的提升，也为建筑物整体建设水平的提高奠定良好基础。
1、结构方式优化
钢结构在进行对应结构设计时，必须保证设计符合国家规范、满足建筑工程需求，保证质量，保证安全实用，这同样也是稳定性提升的必然要求。
在进行结构优化时，设计者应该注意根据建筑结构的不同来进行钢结构设计的调整，厂房类建筑工程的钢结构方式多为排架结构，高层建筑多采用框架结构、框架一剪力墙结构、框一筒结构，大空间的建筑工程在进行钢结构设计时应该注意平板网架结构或者弯顶网状结构的应用[2]。根据建筑功能进行建筑结构的合理选择，是保证钢结构设计稳定性的关键。
2、计算方法优化
钢结构在进行设计时，必须要保证计算结构的精细、准确，为了达到这一效果，应该注重计算方式的优化。在进行钢结构稳定性计算时，需要充分考虑钢结构整体结构的稳定性计算，而非单独选框架中柱等某一特定部件的稳定性。钢结构稳定性计算中，对强度、塑性、冷弯性、冲击韧性等具体参数的准确计算能够为钢结构设计以及钢结构的连接提供可靠依据，从而保证钢结构的稳定性[3]。在计算时选择同步运算方式，保证结构细部构造与稳定性计算方式具有一致性。
3、材料选择优化
钢结构自身的材料性能的强度、韧性、塑性等都是在选择材料中需要重点考虑的条件，在进行钢结构设计时应该按照工程需求选择性能合适的钢材，注意在材料选择中保证稳定性必须要注重是否与建筑工程相适应。当前使用的钢结构材料多为复合材料，具有经济性和高效的特点，而在实际应用中真正符合钢结构要求的钢材数量型号种类还需要振作选择，碳素钢中的Q235，低合金钢中的l6Mn属于当前应用比较优质的钢材类型，另外在使用高强度螺栓时可以选用20MnV类型钢材进行结构设计[4]。妥善的材料选择能够进一步提升钢结构的稳定性。
4、节点连接设计
钢结构节点的连接方式对于结构稳定性具有重要影响，务必要保证连接方式的稳定可靠。节点连接应该根据钢材的特点设计连接方式，比如钢材的焊接性能良好，那么可以选择焊接工艺进行连接，同时注意焊接加固的质量评定满足相应标准，比如焊缝金属和附近母材不产生裂纹等。若钢材焊接性能较差不适合进行焊接，为了保证稳定性则需要选择铆钉、高强度螺栓进行加固[5-6]。另外加固中可以应用纤维复合材料加固，纤维增强复合材料加固方式能够将钢结构承受的荷载转移到复合材料上，具有提升钢结构稳定性、耐腐蚀、抗疲劳、适应性强、成本低、操作便捷等特点。比较常用的加固材料包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。
结束语：
建筑钢结构设计中保证结构稳定性是最为基础也是极为关键的方面，在工程设计中，钢结构设计是否合理、材料选择是否合格、节点施工设计是否恰当等都是对其稳定性产生影响的主要因素。为了保证钢结构稳定性，在具体进行设计时，需要从结构设计、计算方法、材料选择、节点连接等方面进行设计上的优化，保证钢结构的设计科学合理，相关参数运算准确，材料选择符合国家规定以及建筑要求，确保节点加固能够保持并提升结构的整体稳定性。
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,(03):78-79.
[2]陈亚敏,刘督政. 论高层建筑钢与混凝土组合结构设计浅析[J]. 城市建设理论研究(电子版),2019,(35):49.
[3]王海骄,王海燕. 钢结构设计在房屋设计中的重要性与策略探讨[J]. 工程建设与设计,2019,(22):22-23.
[4]白世和. 高层建筑钢结构设计中的关键问题及对策研究[J]. 城市建设理论研究(电子版),2019,(13):65.
[5]李雨阁,付艳锋,李云飞. 钢结构设计在房屋设计中的重要性与策略探讨[J]. 居舍,2019,(11):105.
[6]王京蕾,罗庆芳,刘英杰. 大体量建筑工程钢结构设计与施工技术实践[J]. 智能城市,2019,5(07):99-100.