文档介绍：建筑钢结构的稳定性设计方法
建筑钢结构的稳定性设计方法
摘要:钢结构因其强度高、自重轻、构件标准化、工业化程度高等优点,在我国的建筑工程项目建设当中已被广泛应用,并随着相关体系的建立与重点项目的开发,钢结构已经获得了一定的发展。但在建筑钢结构的稳定性设计上还存在一定的问题,这也是工程建筑的稳定性受到影响的主要原因,因此在建筑钢结构主体稳定性的设计上,要积极采取措施,规避可能出现的问题。本文通过分析建筑钢结构稳定性设计中的影响因素,对钢结构稳定性设计的方法做了详细阐述。
关键词:钢结构;稳定性;构件;抗震;强度中图分类号:TU391文献标识码:A
前言
由于钢结构构件自身强度高,在充分利用钢构件截面面积及材料强度的情况下,往往因为构件长细比较大、稳定系数较小,使得构件因丧失稳定性而破坏整个建筑结构。在这里的稳定与强度并不是同一个范畴的概念,强度指的是应力方面的问题。稳定则是指变形方面的问题,钢结构当中的构件内部所承受的抵抗力与外部所承受的荷载两者是不平衡的,稳定性设计的关键在于在不平衡的受力当中,寻在一个相对平衡的契合点,以避免钢结构发生急剧变形,造成失稳,进而破坏建筑结构。本文将具体阐述钢结构稳定性设计中的相关要点。
建筑钢结构的优缺点
(一)建筑钢结构的优点
1、钢结构材料的抗震性高
在工程建筑中所使用的钢结构主要是由钢板、冷加工的薄型钢板或是热轧型钢等材料制作而来的,所以与混凝土制成的结构相比具有重量轻、延展性强的优点。钢构件因其良好的延展性能、使得钢结构工程具有相对较高的抗震性。
2、钢结构材料的精确度高
对于大跨度的建筑,常常采用钢结构构件,因为这种材料的结构具有较高的韧性和可塑性。如果在建筑的过程中需要较高的稳定性,那么就更应该采用这种钢结构,因为这种材料在一定范围内的应力幅度具有很强的弹性,所以如果建筑需要非常精确的施工,那么这种钢建筑在受力的情况下与工程建筑的力学计算方法比较符合,与混凝土结构相比更加精确,所以可以被广泛使用。
3、钢结构的建筑施工简便
建筑钢结构的制作过程及方法比较简便。钢材的强度和密度均比混凝土大,但在相同跨度且承受相同荷载的情况下,钢结构构件比混凝土构件的总重量要轻很多,使用钢结构建筑将有利于降低材料的运输及吊装成本。
由于钢结构构件标准化,有利于大批量的工业化生产,在工厂内标准化制作完成后现场拼接安装,将会很大程度上提高建筑的施工速度。同时,相对于混凝土结构施工中的钢筋绑扎、支模板、混凝土浇筑、养护等复杂的施工工艺来讲,钢结构建筑施工过程明显体现出了简便、效率高等优点。
(二)建筑钢结构的缺点
首先,钢材本身存在着不足,特别是在耐火性及抗腐蚀性能方面、钢材的抵抗能力均不高;因此,在建筑结构采用运用钢结构时,需要对其进行严密防护,这样一来就需要花费较高的成本。
其次,在耐热性能方面,钢结构虽然具有一定耐受能力,但如果在对其进行施工时,温度已经达到150摄氏度,则已经超过钢结构的耐受能力,进而导致其出现变形等不良状况,因此需要将隔热层作为保护手段。
再次,钢结构的强度虽然很高,但是由钢结构所制造的构件却不具备太高的强度,这是因为钢结构的构件通常以薄壁形式出现,构件的横截面积也相对较小,在施工中受到较大负荷的情况下,稳定要求以及强度要求都比较难以满