钢结构稳定性设计探析

摘要:钢结构稳定性设计是钢结构设计中的一个难题。本文从稳定与强度的区别、结构失衡类型、稳定计算方法、稳定设计的基本原则等4个方面介绍了钢结构稳定性设计。

关键词:钢结构稳定性设计失稳强度

结构的稳定性是钢结构设计的一个突出问题,在各种类型的钢结构中,都必须考虑其失稳问题。如果对钢结构的失稳设计不当,将造成不应有的损失。另外,由于结构或构件的失稳破坏比较突然,屈曲一旦发生,结构随即崩溃,因而其造成的经济损失要比强度破坏造成的损失要大[1]。现代工程史上有许多因钢结构失稳而造成的重大工程事故,其中影响很大的是1907年加拿大魁北克一座大桥在施工中破坏,9000t钢结构全部坠入河中,共有75名施工人员遇难。其主要原因是由于悬臂的受压下弦失稳造成的。由此可见,结构失稳破坏的突然性和危险性需要我们对结构稳定性进行深入分析。

1 稳定与强度的区别

结构的强度、稳定性都与结构的截面和材料有关。强度包括抗拉强度,抗压强度和抗弯强度。抗拉和抗压强度与结构的截面大小有关,为材料强度*截面积。抗弯强度还与截面的面积矩有关,通俗的讲就是离轴线越远的地方面积越大,抗弯强度越强。所以经常采用工字钢等截面在抗弯。

浅谈建筑钢结构设计现状及存在的问题王爽

浅谈建筑钢结构设计现状及存在的问题王爽发表时间：2020-01-13T14:10:21.833Z 来源：《基层建设》2019年第28期作者：王爽 [导读] 摘要：随着社会经济的发展，我国的建筑工程建设有了很大进展，在建筑工程中，钢结构的应用十分广泛。四川俊成工程项目管理咨询有限公司四川省攀枝花市 617000 摘要：随着社会经济的发展，我国的建筑工程建设有了很大进展，在建筑工程中，钢结构的应用十分广泛。建筑钢结构逐渐代替了传统的砖混结构，为建筑行业的发展提供了支持。但是，在建筑钢结构应用过程中，仍存在一系列问题，影响着建筑钢结构的整体质量。基于此，文章介绍了建筑钢结构设计的相关内容，研究了建筑钢结构设计现状及存在的问题，并对建筑钢结构设计的发展进行了分析。关键词：建筑工程；钢结构设计；现状引言在建筑钢结构的设计工作中，应正确设定钢材的等级，合理开展楼面系统与地基系统中的钢结构设计工作，确保在正确完成各方面设计任务的基础下，保证整体区域的设计工作质量与强度，并延长使用寿命。 1建筑钢结构安全施工技术概念工程结构会涉及比较多的模式，其中应用比较普遍的一种结构技术就是钢结构模式，由于钢结构在使用过程中会呈现出复杂性特点，因此需要通过焊接工作，使其形成较稳固的建筑结构。相比于传统建筑，为保证工程质量，建筑结构一般是由混凝土和砖瓦等结构组成，其整体造价水平不高，且建筑性能也不是很高，甚至还会对施工环境带来较大影响。但钢结构的应用，就能对施工建设过程中的问题进行较好的解决，存在较大的应用空间，需要注意的是，由于钢结构自身具有的负载水平有限，所以施工时会存在较多限制。较多施工企业在钢结构工程中选择焊接方式，是由于焊接技术成本不高，且操作简单，使用材料较常见等，同时，焊接截面具有较高的工作效益。钢结构焊接技术主要分为电阻焊模式及电弧焊模式2种。电弧焊技术主要包含手动电弧模式及气体保护焊模式，相比于电阻焊技术，电弧焊技术被广泛应用于钢结构工程中。同时，电阻焊技术则在薄壁式钢焊接施工中得到了较高的应用。 2现阶段钢结构工程存在的质量问题由于受到客观建筑施工条件带来的影响，常会出现钢结构工程质量问题，对其产生的影响因素相对来说比较多，因此需要结合问题进行相应的分析。在分析钢结构质量问题的过程中，应该从多个方面进行，由于焊接裂缝的出现会和焊接金属材质存在着比较密切的联系，与此同时还和焊接内部的相关结构以及母材状况等存在一定联系，如果选择的焊接材料出现问题，就会影响建筑工程在日后使用的质量，甚至质量不过关。钢结构工程如果不能科学合理的设计，就会阻碍工程整体质量，如焊接接缝出现进气现象，较多的氢气进入会在一定程度上致使裂缝延迟，再加上钢构件长时间都承载较重的压力，就会致使构件出现弯曲以及变形等现象，不能加强工程实际质量。 3建筑钢结构设计工作的要点 3.1明确具体的钢材等级在选用材料的工作中，应正确开展屈服与抗拉强度的分析工作，了解伸长率，开展各种弯曲试验活动，调查硫元素与磷元素的含量，确保每项数据都能符合钢材的设计与应用标准。如果操作流程中有焊接环节，那么就要进行含碳量的分析调查，将其控制在规定范围之内。在地震带区域的钢结构方面，不仅要具备以上几点性能，还需确保冲击韧性符合要求，根据具体的抗震设计标准与规范等，明确钢材的物理指标与力学指标，提升整体设计工作水平。 3.2钢结构的抗火设计钢主要是由非燃烧材料制成，在高温下热膨胀系数会不断增加，因而钢的热导率和电阻比较强，会引发火灾蔓延现象，部分钢在600℃的高温中会失去自身的强度，且在火灾中会很脆弱，在高层建筑中还会引发火灾，不易控制。因此，设计人员应该做好高层建筑耐火钢的设计工作。现阶段，我国高层建筑钢结构耐火设计相对落后，整体抗火设计应在组件级别和建筑防火设计的基础上确定。 3.3注重细部设计为了进一步确保建筑钢结构设计能够最大程度满足其建设要求，相关工作人员在分析钢结构设计时，需要确保节点设计具有更高的科学性，因此，在进行细节部分设计时，必须对其进行氛围精确的计算，确保其完善。在我国目前开展建筑工程施工过程中，普遍选择使用杆系结构，该结构通常对钢材细部节点和内部结构都具有较为复杂的要求，在不同构件之间所具有的约束作用普遍较小，相关工作人员可以选择在施工现场直接进行刚才拼装，只有确保在建筑工程中进行钢结构设计时，严谨考虑细节部分并对其进行科学设计，才能进一步确保钢结构具有更高的稳定性，安和安全性，对其应用价值进行更高程度的保障。 3.4做好构件以及节点设计为保证钢结构的设计效益得到提升，必须要对其软件界面的开展做出相应的优化，缩短钢结构的应用成本。对于一些复杂的钢结构而言，设计人员需要检测好每一个构件界面，特别是在节点模块的设计工作，这也是钢结构设计中的重点。在此过程中，需要做好等强设计以及实际受力情况的分析，设计时也包括了焊接及梁柱体等。在节点设计的同时，需要做好相处焊接施工的检查，做好螺栓安装工作，保证安装程序顺利的进行。 3.5钢结构设计的技术标准和规范在钢结构设计过程中，设计人员需要引进先进的技术，加强对技术标准和规范的掌握，深入贯彻并理解这些标准和规范，形成遵循严格标准和规范的习惯，提升钢结构的整体质量。现阶段，在钢结构计算和绘图过程中，设计人员往往会借助电脑进行，不注重自身实践能力的提升。因此，设计人员需要做好钢结构设计中的各项工作，还要重视钢材、连接材料、焊接材料、应用标准等，合理地选择材料，以满足相关规范和质量要求。结语综上所述，在建筑钢结构设计工作中应形成与时俱进的观念意识，根据时代发展的特点与需求等，编制完善的设计方案，一旦发现其中有问题，就要按照具体的要求变更与完善设计方案。所在，要因地制宜开展设计工作，合理选择先进的原材料，确保材料的高质量使用，将不同设计方式的优势与作用发挥出来，保证相关设计工作质量与水平，为后续的进展夯实基础。参考文献 [1]王聪，孙兰香，许颖颖.建筑工程项目中钢结构设计中稳定性分析[J].居舍，2017（36）：78.

钢结构稳定设计指南

钢结构稳定设计指南钢结构失稳形式存在多样性外，还应了解下列四个方面的特点：(1)稳定问题要考虑构件及结构的整体作用；(2)稳定计算要按二阶分析进行；(3)考虑初始缺陷的极值稳定计算正在取代完善构件的分岔点稳定计算；(4)稳定性不仅通过计算来保证，还需要从结构方案布置和构造设计来配合。关键字：钢结构稳定，轴心压杆，计算长度，受弯构件，框架稳定一．钢结构稳定问题的待点失稳形式存在多样性外，还应了解下列四个方面的特点：(1)稳定问题要考虑构件及结构的整体作用；(2)稳定计算要按二阶分析进行；(3)考虑初始缺陷的极值稳定计算正在取代完善构件的分岔点稳定计算；(4)稳定性不仅通过计算来保证，还需要从结构方案布置和构造设计来配合。二．轴心压杆的稳定计算 (1)影响轴心压杆稳定承载力的最主要因素是残余应力，它是把稳定系数分成a、b、c三类的依据，残余压应力越大，位置距形心轴越远，值越低。 (2)轴心压杆不仅会发生弯曲失稳，也可能发生扭转失稳。在采用单轴对称截面时．需要特别注意扭转的不利作用。 (3)设计格构柱时，需要了解几何缺陷的不利影响和柱肢压缩对缀条的影响。三．轴心压杆的计算长度关于压杆计算长度的确定，需要明确以下几点： (1)确定杆系结构中的杆件计算长度时，应把它和对它起约束作用的构件一起作稳定分析。这是稳定性整体计算的一种简化方法。压杆一般不能依靠其他压杆对它的约束作用，除非两者的压力相差悬殊。 (2)节点连接的构造方式会影响杆件的稳定性能。因此，杆件计算长度和构造设计有密切联系。比如杆件在交叉点的拼接会影响它的出平面弯曲刚度并使计算长度增大。又如起减小计算长度作用的撑杆的连接有偏心，会降低它的有效性。 (3)塔架杆件的计算长度有不同于平面桁架(屋架)的特点．主杆和腹杆都各有其特殊之处。此外、塔架中单角钢杆件预期绕平行轴失稳时，需要考虑扭转的不利影响。 (4)桁架体系的支撑构件和塔架中的横隔构件都对杆件的计算长度有直接影响。确定桁架杆件出平面计算长度时，需要特别注意杆系的相互关系四. 受弯构件的整体稳定

对建筑钢结构设计及安装的探讨

对建筑钢结构设计及安装的探讨摘要：由于钢结构具有施工工期短、结构自重小、构件可循环利用等优点，近年来钢结构在我国的不同建筑功能、不同建筑高度以及不同地震烈度和场地类型的建筑中均获得了快速的发展。本文对建筑钢结构的设计和安装进行了浅要的探究和讨论。关键词: 钢结构；设计；安装一、引言由于钢筋混凝土结构自重大，并且柱子所占的建筑面积比率较大；而同时，随着高强度钢材的横空出世已经钢结构理论研究的不断完善，钢结构已经越来越广泛地应用到了建筑结构当中。由于钢结构的构件可以进行工厂化批量生产，并且施工简单快捷，有利于缩短施工工期；同时钢结构在自重方面与钢筋混凝土结构相比，可以减轻建筑结构自重的30%；另外钢结构体系时一种环保型的绿色建筑体系，因为钢材具有极高的循环利用价值，而且不需要进行制模施工。综合上述特点，近年来钢结构在我国的不同建筑功能、不同建筑高度以及不同地震烈度和场地类型的建筑中均获得了快速的发展。二、建筑钢结构的设计 1、钢结构的构件设计建筑钢结构的设计首先是构件材料的选择，通常选用的是Q235或者Q345为钢构件材料，并且主结构一般选用单一的钢种以便于整个工程的管理，另外从经济方面来考虑，适当地选择不同强度的钢材作为组合截面也是很有效的。一般而言，当考虑强度来起控制作用时，应选择Q345钢；而考虑稳定来起控制作用时，则选择Q235钢。在钢构件的设计中，应注意采用弹塑性的方法来进行截面的验算，这和结构的内力计算中的弹性方法并不相同。 2、钢结构的节点设计钢结构连接节点的设计是其设计中的一项重要内容，在钢结构的分析之前，就要对节点的形式进行充分的思考，以避免最终设计出的节点和结构的分析模型中采用的形式不一致的现象。根据节点传力特性的不同，共分为刚接、半刚接和铰接，通常选用刚接或者铰接。当节点采用焊接时，应对于节点焊缝的尺寸和形式进行符合规范要求的设计，其焊条的选用应当和被连接的材料性质相适应，具

门式钢架结构的稳定性设计研究

门式钢架结构的稳定性设计研究摘要：在钢架结构中，门式钢架结构具有强度高、重量轻、韧性强、可塑造等特点，可以有效利用有限的空间，在工程建设中广范应用，并逐渐代替以混凝土为主的排架结构。本文将在对门式钢架结构稳定性基本表现阐述的基础上，对其稳定性的设计展开深入探讨。关键词：门式钢架；结构稳定；设计 1 门式钢架结构稳定性的基本表现门式钢架结构由柱网、檩条、拉条、撑杆、斜梁、山墙骨架等构成。由于具有明显的稳定性，因此被广泛应用于厂房、超市、库房等的仓储式建筑当中。其稳定性的基本表现如下：相比于外形类似的排架，门式钢架的横梁和立柱是刚性整体连接在一起的，可以承受垂直分布荷载作用下所传递的弯矩，有利于控制横梁跨中的弯矩峰值，而排架横梁和立柱的连接方式是铰接，在均匀分布荷载的作用之下，其跨中弯矩的峰值要大于门式钢架。因此，在钢结构稳定性方面，门式钢架结构的优势更加明显。譬如无铰门式钢架的柱脚和基础固定连接，结构的内力分布较为均匀，只要地基条件符合要求，柱脚产生的轴向压力或者水平剪力等，就能够一起作用在基础之上。因此结构刚度比较大，能够满足良好地基条件下的钢结构稳定性需求。再如两铰门式钢架，其柱脚和基础的连接方式是铰接，无论是竖向荷载作用，还是水平荷载作用，其弯矩受荷能力都远远大于无铰门式钢架。最大的优点是钢架的铰接柱基都不用承受弯矩作用，基础的转角基本对其结构内力不会产生影响。由此可见，门式钢架结构具有明显的稳定性特征，但如何发挥这种结构的稳定性，需要从设计的角度对其构件进行逐个分析。 2 门式钢架结构稳定性的设计研究门式钢架结构稳定性的设计内容，包括主体钢架结构、支撑结构、屋顶墙体的檩条、拉条、撑杆等的稳定性设计。具体内容如下： 2.1 承重结构稳定性设计门式钢架结构的承重结构稳定性，与钢架的间距、跨度以及屋面的荷载等因素相关。结构柱距的变化，钢架的用钢量也会随着变化。譬如前者增大以后，后者就会逐渐下降，这说明门式钢架结构的承重稳定性设计，必须设计优化好最佳的柱距。门式钢架的承重结构组成部分是钢架和基础，在连接钢架、墙梁、压型钢板之后与支撑共同完成钢架结构体系的受力。在设计时需根据建筑物的侧向位移和变形限值要求，用门式钢架结构代替传统的排架结构，减少钢架承重结构的用钢量，这样就能够制定出较为合理的承重结构方案。 2.2 支撑结构稳定性设计

浅谈建筑工程钢结构设计稳定性原则和设计要点

浅谈建筑工程钢结构设计稳定性原则和设计要点摘要：新时代，我国工业迅猛发展，需要越来越多的厂房，给建筑行业带来了挑战。钢结构受到当代人们的广泛认可，被应用于各种类型的建筑物建设过程中，相比于传统砖石、砼结构，其具有力学、材料等应用优势。通过分析钢结构应用情况可知，在建筑工程中钢结构设计稳定性十分重要。关键词：建筑工程；钢结构；设计；光明文化艺术中心项目引言建筑工程钢结构设计关乎到建筑物稳定性，对建筑质量具有较高影响，因此，研究稳定性设计原则与要点具有现实意义。通过规范、科学的稳定性设计能够充分发挥钢结构作用，增强建筑工程安全性、稳固性，保障人们的生命财产安全。 1.钢结构设计稳定性概述建筑工程钢结构具有多样性特点，其稳定性主要体现在钢结构设计环节，即钢结构承载力设计部分，开展该部分设计工作时需要重点分析钢结构稳定性。钢结构在应用过程中容易出现结构变形，导致未承载部分荷载，进而引发稳定性问题。钢结构设计要求多种结构吻合，若局部出现设计瑕疵会影响其他部分。另外，钢结构由众多构件组成，因此其若出现整体失稳情况，会影响其他构件。 2.钢结构设计稳定性原则 2.1结构稳定设计原则钢结构较为特殊，其设计工艺相对复杂，在开展设计工作时需要依托于信息技术检测质量，只有在确保质量达标的情况下才能够将设计图纸运用于建筑工程实际施工中。实施检测工作时需要将钢结构水平承载、抗震系数以及结构阻尼比等作为参数，设计师在设计环节需要结合施工现场自然环境，确定其水平荷载系数，进而保证水平层面稳固。钢结构整体稳固十分重要，保证整体稳固是设计重点，不管应用何种设计技术，必须将稳定性置于首位。钢结构构件对其稳定性有重要影响，容易埋下安全隐患，严重的甚至可能引发安全事故。基于此，设计师必须树立安全意识，应用科学、规范、合理的方法进行设计，以形成更多优质产品。 2.2剪力调整设计原则目前，建筑工程形态愈加复杂，不对称设计广泛存在于建筑施工中，其逐渐形成了一种建筑潮流，因此，斜柱使用频率越来越高，斜柱相较于垂直构件其具有一定的倾斜角度，想要保证建筑物稳定就必须设计一定的剪力。设计师在设计钢结构具体内容时，通常会为了简便，将垂直构件表述为柱子，将斜柱表述为斜杆，这种设计方式虽然不会影响建筑物实际稳定性，但若调整剪力容易受到干扰。于斜柱来讲，它具有水平受力的功能，但是垂直向也需要荷载，若设计师忽略了垂直向的荷载，则会造成剪力误差，进而影响建筑工程钢结构稳定性。基于此，设计师在实际设计环节，结合建筑工程实际状态，若需要进行剪力设计，必须坚持剪力调整设计原则，针对具体施工状态灵活调整剪力，进而保障钢结构稳定性。 2.3强柱弱梁设计原则若钢结构设计具有实效性，质量较高，则若水平承载过大或者需要强力荷载，塑性铰会出现在梁上，但若其设计质量较低，其会出现在柱子上。基于强柱弱梁设计原则能够增强钢结构抗压能力，以提高强力下的钢结构荷载能力，使其能够

2017,钢结构理论与设计120题

随堂练习提交截止时间：2017-12-15 23:59:59 当前页有10题，你已做10题，已提交10题，其中答对8题。 1. 钢结构的抗震及抗动力荷载性能好是因为（） A．制造工厂化 B．密闭性好 C．自重轻、质地均匀，具有较好的延性 D．具有一定的耐热性参考答案：C 2. 下列钢结构的特点说法错误的是( ) A．钢结构绿色环保 B．钢结构施工质量好，工期短 C．钢结构强度高、自重轻 D．钢结构耐腐蚀、耐热防火参考答案：D 3. 大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（） A．密闭性好 B．自重轻 C．制造工厂化 D．便于拆装参考答案：B 4. 多层住宅、办公楼主要应用了（） A．厂房钢结构 B．高耸度钢结构 C．轻型钢结构 D．高层钢结构参考答案：C 5. 钢结构设计内容正确的顺序是（）。 A．确定选定的钢材牌号―结构选型和结构布置―确定荷载并进行内力计算―构件截面设计―构件链接设计―绘制施工图，编制材料表 B．结构选型和结构布置―确定选定的钢材牌号―确定荷载并进行内力计算―构件截面设计―构件链接设计―绘制施工图，编制材料表 C．结构选型和结构布置―确定选定的钢材牌号―构件截面设计―确定荷载并进行内力计算―构件链接设计―绘制施工图，编制材料表 D．结构选型和结构布置―确定选定的钢材牌号―构件截面设计―构件链接设计―确定荷载并进行内力计算―绘制施工图，编制材料表参考答案：B 6. 钢结构设计用到的规范是( ) A．《建筑结构荷载规范》 B．《钢结构设计规范》 C．《钢结构工程施工质量验收规范》 D．以上有需要

参考答案：D 7. 钢材的标准应力-应变曲线是通过下列哪项试验得到的？（） A．冷弯试验 B．单向拉伸试验 C．冲击韧性试验 D．疲劳试验参考答案：B 8. 钢材的力学性能指标，最基本、最主要的是（）时的力学性能指标 A．承受剪切 B．单向拉伸 C．承受弯曲 D．两向和三向受力参考答案：B 9. 钢材的伸长率δ用来反应材料的（） A．承载能力 B．弹性变形能力 C．塑性变形能力 D．抗冲击荷载能力参考答案：C 10. 下列是钢的有益元素的是（） A. 锰 B 硫 C 磷 D 氢参考答案：A 11. 下列是不影响钢材性能的钢材生产过程（） A. 炉种 B 浇筑前的脱氧 C 钢的轧制 D 钢筋的调直参考答案：D 12. 复杂应力状态下钢材的屈服条件一般借助材料力学中的第（）强度理论得出。 A. 一 B 二 C 三 D 四参考答案：D 13. 下列是钢材塑性破坏特征的是（） A. 破坏前的变形很小，破坏系突然发生，事先无警告，因而危险性大 B 破坏时的应力常小于钢材的屈服强度fy C 断口平直，呈有光泽的晶粒状 D 构件断裂发生在应力到达钢材的抗拉强度fu时参考答案：D 14. 下列防止钢材脆断的措施中错误的是（） A. 焊接结构，特别是低温地区，注意焊缝的正确布置和质量 B 选用厚大的钢材

STAAD的稳定设计

STAAD在钢结构稳定设计中的应用李晓峰孙立夫林润松（BENTLEY软件（北京）有限公司）稳定问题在钢结构设计中居于中心地位。本文试图结合 STAAD对三个常规钢结构的稳定问题进行讨论，整理出来进行稳定计算的大致思路和注意事项。这里的模型仅仅是为了演示的方便为任意创建的“玩具”模型，希望读者不要被误导。本文重点讨论了所谓考虑初始缺陷的二阶弹性分析在 STAAD中的应用。相对于一阶分析的计算长度法，二阶分析现在似乎比较流行，而传统的计算长度系数法遭到很多的诟病。作者认为，计算长度系数法，和其他很多近似算法一样，因为其结果的近似遭到的指责是不公平的——使用者应该明确该方法的计算假定，适用范围以及结果的近似程度，并对结果负责。对真正的结构工程师，使用近似算法仍然可以设计出具有足够安全储备的合理结构，而对所谓的更精确的二阶分析的盲目滥用，却大大增加了结构失效的风险。现在大多数国家的钢结构设计标准都推荐进行二阶分析以考虑所谓的P-?效应和P-δ效应。我们先明确结构P-?效应和P-δ效应究竟是什么？考虑如下的一个有侧移简单刚架（图1，文献1）：图1 有侧移刚架的P-?效应上图为一简单刚架成受线载时的弯矩图。左边的弯矩对应为一阶分析的结果，右边的对应为二阶分析的结果(未考虑任何缺陷)。可以看出，在右边柱的二阶分析的结果多出来了弯矩，该弯矩是由柱的轴力（所谓的P）乘以框架的侧移（所谓的?）产生的，所以称之为P-?效应。类似的，考虑如下的无侧移框架（图2，文献1） : 图2 无侧移框架的P-δ效应在图2的两个无侧移框架的模型中，左边为一阶分析的结果，右边为二阶分析的结果。相对前面的有侧移框架，本例中两个柱子之间的弯矩差别很微小（柱端弯矩由388kN.m 增加到393kN.m，且弯矩图的形状由直线变为具有微小曲率的曲线）。柱弯矩的增大部分主要是由柱本身的局部侧移δ 产生的，因为框架几乎不产生任何水平位移?，所以称为 P-δ效应。由这个小例子，文献1归纳并指出了二阶分析和一阶分析的一些基本的区别： a)二阶效应不仅仅影响弯矩，还会影响整个的剪力与轴力； b)二阶效应中的内力分布形态完全不同于一阶分析，并不是一阶分析结果的简单放大。 c)在实际的结构中，总是同时存在有P-?效应和P-δ效应，只不过其影响的程度和结构的具体形式有关。一般来说，在抗侧刚度大的结构中，是局部的P-δ效应占主导；在抗侧刚度小的结构中，是整体P-?效应占主导。 d)因为前述原因，通常的荷载线性组合不适用于二阶分析。因此必须在每个组合好的工况进行二阶分析。在实际的结构中，通常P-?效应是针对结构的整体而言，是一个宏观的概念；而P-δ效应是针对具体的单个构件而言，是相对微观的概念。对FEA软件而言，两者都可通过在分析中考虑附加的所谓的几何刚度（geometric stiffness）反应出来（考虑P-?效应的方法很多，包括很多迭代法等等，但考虑几何刚度的方法是这些方法中最有效率的方法之一）。在STAAD中，用户如果选择执行所谓的PDELTA分析时，可以让程序考虑几何刚度，分析命令的关键词为PDELTA KG ANALYSIS ，KG关键词指示程序考虑几何刚度。可同时考虑杆件和板壳的几何刚度，这可应用在对二维板壳模型的分析中。结构不可避免的会存在各种几何和物理的缺陷，而这些缺陷会直接影响结构的稳定承载力，因此用于工程设计的分析必须能反映缺陷的影响。使用二阶弹性分析计算稳定时，最重要的一步是对结构的缺陷的估计和模拟，这往往也是最困难

建筑工程中钢结构稳定设计的重要性

建筑工程中钢结构稳定设计的重要性建筑工程中钢结构稳定设计的重要性摘要：下文主要依据笔者从事设计工作的多年工作实践经验，针对钢结构设计中容易出现的稳定的问题进行了阐述，仅供同行参考。关键词：概念；设计原则；中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：改革开放以来，我国的现代城市化建设在快速的发展，钢结构设计在城市建设中也越来越重要。现如今，钢结构中的失稳事故大都是由于对结构及构件的稳定性能出现问题造成的，稳定性是钢结构计算中的一个重要环节。在各种类型的钢结构中，都会遇到稳定问题。对结构稳定缺少明确概念，造成一般性结构设计中不应有的薄弱环节。本文针对这些问题提出了在设计中应该明确在钢结构稳定设计中的一些基本概念。只有这样我们在设计中才能更好处理钢结构稳定问题。 1 钢结构稳定设计的基本概念 1.1 钢结构的强度与稳定强度问题是指结构或者单个构件在稳定平衡状态下由荷载所引起地最大应力是否超过建筑材料的极限强度，因此是一个应力问题。极限强度的取值取决于材料的特性，对混凝土等脆性材料，可取它的最大强度，对钢材则常取它的屈服点。稳定问题则与强度问题不同，它主要是指外荷载与结构内部抵抗力间的不稳定平衡状态，即变形开始急剧增长的状态，从而设法避免进入该状态，因此，它是一个变形问题。轴压柱，由于失稳，侧向挠度使柱中增加数量很大的弯矩，因而柱子的破坏荷载可以远远低于它的轴压强度。显然，轴压强度不是柱子破坏的主要原因。 1.2 钢结构的失稳 1.2.1 受弯构件中梁在最大刚度平面内受弯的梁远在钢材到达屈服强度前就可能因出现水平位移而扭曲破坏，梁的这种破坏被称之

为整体失稳。 1.2.2 受弯构件中组合梁大多是选用高而薄的腹板来增大截面的惯性矩与底抗矩，同时也多选用宽而薄的翼缘来提高梁的稳定性，如钢板过薄，梁腹板的高厚比或是翼缘的宽厚比大到一定的程度时，腹板或受压翼缘在没有达到强度限值就发生波浪形的屈曲，使梁失去了局部稳定。它是使钢结构早期破坏的因素。 1.2.3 受力构件中，截面塑性发展到一定程度构件突然而被压坏，压弯构件失去稳定。而压弯构件的计算则要同时考虑平面内的稳定性与平面外的稳定性。结构失稳的问题十分重要，设计为轴心受压的构件，实际上总不免有一点初弯曲，荷载的作用点也难免有偏心。因此，我们要真正掌握这种构件的性能，就必须了解缺陷对它的影响，其他构件也都有个缺陷影响问题。 2 钢结构设计的原则为更好地保证钢结构稳定设计中构件不会丧失稳定出了以下原则。 2.1 结构整体布置必须考虑整个体系以及组成部分的稳定性要求,结构大多数是按照平面体系来设计的，如桁架和框架都是如此。保证这些平面结构不致出平面失稳，需要从结构整体布置来解决，亦即设计必要的支撑构件。这就是说，平面结构构件的出平面稳定计算必须和结构布置相一致。 2.2 结构计算简图和实用计算方法所依据的简图相一致，这对框架结构的稳定计算十分重要。在采用这种方法时，计算框架柱稳定时用到的柱计算长度系数，自应通过框架整体稳定分析得出，才能使柱稳定计算等效于框架稳定计算。 2.3 设计结构的细部构造和构件的稳定计算必须相互配合，使二者有一致性。结构计算和构造设计相符合，要求传递弯矩和不传递弯矩的节点连接，应分别赋与它足够的刚度和柔度。但是，当涉及稳定性能时，构造上时常有不同于强度的要求或特殊考虑。例如，简支梁就抗弯强度来说，对不动铰支座的要求仅仅是阻止位移，同时允许在平面内转动。然而在处理梁整体稳定时上述要求就不够了。支座还需能够阻止梁绕纵轴扭转，同时允许梁在水平平面内转动和梁端截面

建筑钢结构的稳定性设计综述

建筑钢结构的稳定性设计综述摘要：建筑钢结构设计不但施工工艺简单，质量轻，而且还具有很高的强度，但同时钢结构本身也存在一定的不稳定性，在外力干扰作用下，极易发生结构失稳，从而对建筑结构的平衡力和结构产生一定负面影响，一旦结构出现变形，必然会对钢结构寿命和正常使用造成一定负面影响，从而增加工程事故发生概率。为了有效改善此情况，有必要进一步分析和研究能够提高建筑钢结构设计稳定性的设计方法，从而大大提升建筑钢结构的稳定性性能。关键词：钢结构；稳定性；设计前言：稳定性是钢结构设计的重要环节。一旦无法保证稳定性，对于这座建筑而言，将失去它的意义。在建筑钢结构设计中，稳定性的考虑是最基本的问题，假设得到不妥善处理，必然会影响建筑的稳定性。在混凝土钢结构设计中，应先对钢结构进行计算，再进行验算，以避免钢结构的失稳。为了克服这些困难，保证建筑结构的性能，目前钢结构稳定设计中存在的缺陷主要集中在钢结构对稳定性的影响上。 1建筑钢结构概述 1.1建筑钢结构的优点由于建筑钢结构是一种能保证建设工程稳定的结构，它起着支撑作用，并具有一定的抗震效果，其塑性和强度都比较强。在发生地震时，钢结构具有一定的缓冲作用，减少了地震对房屋的破坏，提高了建筑物的安全性。建筑钢结构支撑着整个建筑物，建筑钢的材料具要比钢筋混凝土材料要精确的多，所以会有部分人在建筑工程项目中选择使用建筑钢结构。钢结构的可塑性也比较强，钢结构适用于各种跨度比较大的建筑，较强的可塑性，导致建筑钢结构在受力过程中更加的合适。而建筑钢结构的施工方法相对简单，建筑钢结构由钢板组成，钢板的生产工艺也非常简单，大大缩短了施工周期。 1.2建筑钢结构存在的不足建筑钢结构在建筑工程中的应用还存在一些不足。与其他建筑材料相比，钢结构的耐腐蚀性和耐火性相对较低。如果有腐蚀性的东西，结构就会损坏。而且，如果发生火灾，房子很容易着火。危险和安全隐患很多。这些情况都不利于房屋的质量安全。在实际的施工过程中，很多的建筑项目会选择一些强度比较低的钢结构，这样就会导致建筑项目在施工过程中出现各种各样的问题。 2钢结构稳定设计中的几个问题 2.1结构完整性的影响在钢结构设计稳定性分析过程中，设计者需要有一种全局感，从整体建筑的角度考虑钢结构的整体性，充分考虑构件本身的特点。随着数据信息运用效率的提升，分析钢结构设计中整体刚度、失稳问题的时候常常以临界压力求解法、折减系数等方式，计算出轴心杆的稳定性。同时弹性稳定性设计也是钢结构设计中的重要内容，在计算的过程中不仅仅要考虑钢结构本身的稳定性，还要做二阶分析。主要是因为结构内力被建筑结构中部分柔性构件变形量而影响，最后发生变化。对于应力叠加问题，设计人员应充分考虑。由于弹性稳定计算和结构变形关系分析非常复杂，目前在弹性稳定计算中还没有得到广泛的应用。 2.2不确定因素分析钢结构设计的稳定性会受到许多不确定因素的影响，主要表现在物理、几何和力学方面。在结构设计中，涉及到材料、截面面积、构件尺寸、应力等诸多因

钢结构的失稳及稳定性设计

2012.05 93 施工技术摘要：稳定性是钢结构的一个突出问题。在各种类型的钢结构中，都会遇到稳定问题。对于这个问题处理不好，将会造成巨大的损失。本文对钢结构失稳分类和失稳问题分析方法进行了总结，并对钢结构的稳定性设计原则和设计中存在的问题进行了探讨。关键词：钢结构；设计；稳定性；存在问题引言随着我国国民经济的快速发展以及建筑水平的不断提高，出现了大量的高层建筑物或构筑物，钢结构也被越来越多的设计者运用。钢结构与钢筋混凝土结构相比，具有截面轮廓尺寸小、强度高、自重轻等特点。但对于因受压、受弯和受剪等存在受压区的构件或板件，如果技术上处理不当，可能使钢结构出现失稳，一旦出现失稳事故将造成巨大的损失。因此，稳定问题是钢结构的突出问题，分析钢结构设计中的稳定性问题，研究钢结构的加固方法十分必要。 1 钢结构失稳的分类钢结构的稳定问题主要是指在外荷载的作用下，整个钢结构是否发生屈曲或失稳现象。正确的区分钢结构的失稳类型，可以更好的评价结构或构件的稳定承载能力。钢结构的失稳现象是多种多样的，从性质上可分为三类。 1.1 平衡分岔失稳(分支点失稳)完善的（即无缺陷、挺直的）轴心受压构件其端部受到的荷载压力P未达到某一限值时，仍能保持挺直的稳定平衡状态，构建截面承受的压应力是均匀的，沿构建的轴线也只产生相应的压缩变形，当构建截面承受的压力达到或超过一定限值时，构建会突然发生弯曲，导致原来的轴心受压的平衡形式转变为与之相邻的但是带弯曲的新的平衡形式，这就是平衡分岔失稳。这一过程可用图1中的荷载—侧移曲线OAB 来表示。其特征是当荷载逐渐增加时，结构原有的平衡形式被破坏了，并出现了与原平衡形式有本质区别的新的平衡形式，由稳定平衡转变为不稳定平衡，出现了稳定性的转变。完善的（即无缺陷、挺直）轴心受压构件和完善的在中面内受压平板的失稳都属于平衡分岔失稳问题，属于这一类的还有理想的受弯构件以及受压的圆柱壳等的失稳。 1.2 无平衡分岔失稳(极值点失稳) 极值点失稳是指建筑钢材做成的偏心受压构件在塑性发展到一定程度时丧失了稳定的能力，发生失稳时的荷载值Pu 就是构件的实际极限荷载(图1中C 点)，这类的平衡状态是渐变的，与平衡分岔失稳具有本质的区别。 1.3 跃越失稳如图2所示的两端铰接较平坦的拱结构，在均布荷载q的作用下有挠度w，其荷载曲线也有稳定的上升段OA，但是达到曲线最高点A 时会突然跳跃到一个非邻近的具有很大变形的C 点，拱结构顷刻下垂。在荷载挠度曲线上，虚线AB 是不稳定的，BC 段是稳定的而且保持上升趋势，但是因为结构已经被破坏，固不能被利用。由此可以看出跃越失稳不存在平衡分岔点，也没有极值点，是失稳发生后又跳跃到另一个稳定的平衡状态。 2 钢结构稳定设计的原则为了更好的保证钢结构稳定设计中构件的稳定性，实际设计时必须遵守以下三项原则。 2.1 结构整体布置必须考虑整个体系以及组成部分的稳定性要求目前结构大多数是按照平面体系来设计的，如桁架和框架都是如此。保证这些平面结构不致出平面失稳，需要从构整体布置来解决，亦即设计必要的支撑构件。这就是说，平面结构构件的出平面稳定计算必须和结构布置相一致。 2.2 结构计算简图和实用计算方法所依据的简图相一致目前设计单层和多层框架结构时，经常不作框架稳定分析而是代之以框架柱的稳定计算。在采用这种方法时，计算框架柱稳定时用到的柱计算长度系数，自应通过框架整体稳定分析得出，才能使柱稳定计算等效于框架稳定计算。然而，实际框架多种多样，而设计中为了简化计算工作，需要设定一些典型条件。 2.3 满足构件的稳定计算必须与设计结构的细部构造保持一致在钢结构的设计中，要使得构造设计和结构计算相互匹配。设计者要区分某些节点的连接是否传递弯矩，从而针对性的赋予其足够的柔度和强度。设计者注意构件细部的设计与处理，如设计桁架节点时，要注意减少杆件偏心的问题等。 3 钢结构稳定性设计中存在的问题虽然钢结构稳定设计的理论和方法在逐步完善，但在实际设计过程中仍然存在着一些问题，这些问题处理不好对钢结构的稳定性同样会造成很大的影响。 3.1 忽视钢结构材料的缺陷而导致的计算出现误差在钢结构的实际设计和计算过程中，为了方便计算，一般把钢材按照完全弹性材料做一阶分析，但是实际中使用的钢材为弹塑性材料，设计中对钢材客观存在的缺陷（如残余应力、初弯曲、初偏心等）没有重视，从而导致稳定计算和现实结构的稳定承载能力出现偏差。 3.2 钢结构稳定性研究中存在随机因素的影响钢结构体系的稳定性研究中存在许多随机因素的影响，目前结钢结构的失稳分析及稳定性设计探讨王炳宇延安大学西安创新学院建工系转下页

浅谈钢结构在某高层建筑结构设计中的实际应用

浅谈钢结构在某高层建筑结构设计中的实际应用摘要：在高层建筑结构设计中，钢结构设计是一项复杂且艰巨的工作，科学、合理应用钢结构，可优化和完善高层建筑结构，提高建筑的整体质量。本文结合高层建筑的实际情况，对钢结构在高层建筑结构设计中的应用进行分析与探讨，以推动城市高层建筑的发展。关键词：高层建筑；结构设计；钢结构；应用随着社会经济的迅速发展，高层建筑日益驱多，其在城市发展过程中发挥着重要的作用，是城市发展的缩影。由于高层建筑自重大，结构构件的截面尺寸也相应较大，在高层建筑结构设计中，钢结构的应用越来越广泛。钢结构设计是高层建筑整体结构设计中不可忽视的重要环节，关系到高层建筑整体的施工质量，因此需给予高度重视。本文着重阐述某高层建筑结构设计中钢结构的应用情况。 1 工程概况及结构选型某高层建筑工程共43层，其中地上40层，地下3层，总建筑面积13万m2，建筑物总高度167m。抗震设防烈度为6度。高层建筑钢结构的类型，按材料区分有全钢结构、钢-混凝土组合结构和钢-混凝土混合结构3种类型，根据工程条件和特点，结合建筑使用功能、荷载情况、材料供应等因素，本工程采用了钢-混凝土组合结构，其结构型式如下：地下3层至地上3层均采用框架-筒体结构，第4层为梁式转换层，层高3.5m，梁截面尺寸最大为1200mm×3500mm，板厚190mm，5层以上采用剪力墙-核芯筒结构。基础方案为预应力管桩，采用型钢混凝土柱，±0.000楼面采用钢筋混凝土楼板及型钢混凝土梁。 2 钢结构的设计根据结构受力情况，型钢混凝土梁柱中的型钢均采用Q345B级钢材。高强度螺栓采用10.9级扭剪型高强螺栓，表面喷砂处理，摩擦面抗滑移动系数取0.45。采用实腹式┼字形为型钢混凝土柱中型钢的截面形式，型钢混凝土柱中的型钢含钢率控制在5%左右，而型钢混凝土梁中的型钢则采用H型钢，采用中国建筑科学研究院编制的PKPM系列程序中多、高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE进行整体计算，并根据计算结果合理调整梁柱截面钢筋及钢骨大小。本工程若采用钢筋混凝土柱，则底层柱的截面需要1600mm×1600mm，而采用钢骨混凝土柱，底层柱的截面仅需要1100mm×1100mm。钢板的厚度均不小于6mm，一般为翼缘厚度≥20mm，腹板厚度≥16mm；由于在轧制过程中，较厚的钢板存在各向异性，常在焊缝附近形成约束，焊接时易引致层状撕裂，很难保证焊接质量，因此当钢板厚度大于36mm时，必须按《厚

钢结构设计的稳定性原则与设计要点

钢结构设计的稳定性原则与设计要点作者：马云龙来源：《科学与财富》2020年第26期摘要：钢结构作为建筑设计中一种主要的建造形式，目前，在大型厂房、桥梁、高层建筑物设计中被广泛应用。钢结构所采用的建筑钢材具有防变形、耐腐蚀、抗震以及符合环保要求等众多优点，因此能够在建筑设计领域得到广泛的应用。建筑工程采用钢结构时，其结构稳定性作为一个至关重要的指标，直接决定了建筑物的质量和使用寿命。本文结合笔者多年的建筑设计经验对建筑工程钢结构的稳定性展开讨论，已对相应问题提供参考。关键词：建筑;钢结构;稳定性 0.;;; 前言在建筑工程技术漫长的发展历程中，钢结构占据重要地位，目前，作为一种主流的建筑结构形式，被广泛应用于各类建筑设计中，尤其是在厂房、桥梁、机场、剧院、超高层等大型建筑结构中。在上世纪，由于钢材冶炼技术并不发达，建筑用钢材含碳量较高，其韧性和耐腐蚀性等缺点使得钢结构在建筑设计领域并不受重视，一度被边缘化，几乎淘汰。近年来，随着金属冶炼科技的不断进步，高强度、高韧性、耐腐蚀的建筑用钢材被广泛生产，钢结构又重新受到建筑设计师的青睐，被越来越多地使用在各种工程建造中，在减轻建筑物总体结构重量，提高建筑物整体安全性方面起到了积极作用。[1]随着建筑技术的不断发展，钢结构的使用也越来越广泛，各种复杂的使用条件对其稳定性提出了严峻的考验，本文将详细分析钢结构稳定性的设计在建筑工程使用的要点和原则，并总结相关经验教训。 1.;;; 钢结构的概念钢结构顾名思义就是以钢材作为结构搭建的主要原材料，通过钢梁、钢板、钢柱等不同的钢制组件，采用焊接、铆接等连接手段进行拼接组装，进行大型建筑物搭建的建筑结构类型。钢结构以各类钢材作为主要材料，与普通混凝土等建筑材料不同，钢材具有重量轻，韧性强等特点，能够承受更大的力，因此在大中型建筑物设计中经常采用钢结构设计。钢结构构造稳定，不易变形，能够为建筑物提供良好的安全稳定性。但是，在某些特殊情况下也有可能出现钢结构失稳的情况，常见的有以下两种情况：一种是过大的压力直接作用在受力平衡点上，造成结构整体受力不均导致失稳。[2]另一种是钢结构构件由于长期使用，导致内部结构发生金属疲劳等问题，内部结构失去支撑作用，导致整体结构失稳。在进行钢结构设计之前，有必要明确这种结构的稳定性特点，才能在设计过程中有的放矢，避免结构弱点，发挥钢结构的优势，使得建筑物中的钢结构发挥更好的作用。 2.;;; 钢结构提高设计稳定性的原则

浅谈高层建筑钢结构设计与混凝土结构设计

浅谈高层建筑钢结构设计与混凝土结构设计浅谈高层建筑钢结构设计与混凝土结构设计摘要：随着经济的不断发展以及城市化水平的不断提高，土地利用也是越来越频繁，随着土地资源的匮乏，高层建筑以其较高的土地利用率的特点受到广泛的关注和发展。而在高层建筑中钢结构与混凝土结构属于比较常见的结构类型，对于高层建筑的构架有着重要影响。本文主要就高层建筑中钢结构设计与混凝土结构设计进行了分析研究。关键词：高层建筑钢结构混凝土结构设计中图分类号： TU208 文献标识码： A 引言随着建筑水平的提升，建筑工程逐渐朝向高层且复杂的结构发展，这对于建筑材料的选择也有了更高的要求标准。目前，在高层建筑中比较常见的两种结构方式即就是钢结构和混凝土结构。钢结构与混凝土结构在高层建筑中的应用，在很大程度上促进了高层建筑的发展和进步。随着，钢结构设计与混凝土结构设计的广泛应用，它们各自的优势在高层建筑中都有着很好的体现。所以，在高层建筑施工中，要注重钢结构设计与混凝土设计的要点，切实提高其对于高层建筑结构的重要性，促进高层建筑更进一步的发展和进步。高层建筑钢结构设计高层钢结构的优缺点 1.1钢结构重量轻、抗震性能好：钢结构是以工厂化生产的钢梁、钢柱为骨架，同时配以轻质墙板建造而成。它与同面积的建筑楼层相比重量可减轻近30%。同时，由于钢材具有较强的延展性，能较好地消除地震波力，防震性能好，尤其适用于高层建筑。 1.2钢结构建筑占地面积小、空间灵活：开放的空间比有承重墙占据的空间更有价值。钢结构房屋的空间灵活性及自由发挥度要比混凝土房屋要强很多。并且钢结构在建筑所需要占用的面积较小，从而实现建筑空间的高效利用，这种建筑施工效果是钢筋混凝土等材料无

钢结构的稳定性

钢结构的稳定可分为结构整体的稳定和构件本身的稳定两种情况。结构整体的稳定，在结构的纵向，主要依靠结构的支撑系统来保证，如钢柱的柱间支撑，钢屋架的上、下弦水平支撑和垂直支撑等。计算时主要考虑支撑系统能可靠地传递结构纵向的水平荷载（风荷载、地震荷载、厂房吊车荷载等）。在结构的横向，主要依靠结构自身（框架或排架）的刚度来保证，计算时主要要考虑结构自身能可靠地传递结构横向的水平荷载。构件本身的稳定主要由构件组成部份的自身刚度来保证。计算时要保证构件本身及其组成部份（杆件或板件）在荷载作用下不发生屈曲而丧失稳定（这种情况主要发生在受压或压弯构件上）。在实际计算中，一般是用稳定系数来限制钢材的设计强度。使构件中的最大应力不大于钢材的设计强度乘以稳定系数后的值。这样的公式在钢结构的受压和受弯的计算公式中均可见到。稳定系数是个主要与构件的长细比（杆件）或高厚比（板件）有关的系数，控制了长细

比和高厚比也就等于控制了构件的稳定。所以说，构件本身的稳定因素主要是构件的计算长度和截面特性，包括平面内和平面外的两个方向。当然，还应该包括材料的强度和应力的大小。对钢管的强度和稳定性（整体稳定性）都有影响，当钢管受拉时，其破坏是强度破坏，它能承受的轴向拉力设计值为：N=A*f，其中：A是钢管的截面面积，f是钢材的强度设计值，由于钢管壁厚的减小，必然导致钢管截面面积的减小，从而导致钢管承受的轴向拉力值的减小。当钢管受压时，其破坏是稳定性破坏，它能承受的压力设计值为：N=φ*f*A，其中：φ是钢管的整体稳定系数，可以根据它的长细比由钢结构设计规范的附表查到，长细比的计算公式是：λ=l/i，l 是它的计算长度，i是截面的回转半径，由于钢管壁厚的减小，必然导致i的减小，因为i=sqrt（I/A），这里的I是钢管的截面惯性矩，A为截面面积，所以由于壁厚的减小，导致了长细比的增大，从而导致了稳定系数φ的减小，最终导致了稳定承载力设计值的

浅谈建筑钢结构设计现状及存在的问题韩涛

浅谈建筑钢结构设计现状及存在的问题韩涛发表时间：2018-12-14T10:00:25.870Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第25期作者：韩涛 [导读] 建筑钢结构的设计人员要尤其重视建筑钢结构中出现的问题，通过理论实践解决相关问题，全面提升建筑钢结构的整体质量。山东东山新驿煤矿有限公司山东济宁 272116 摘要：随着经济的发展，建筑行业有了突飞猛进的发展。目前，建筑钢结构渐渐代替了传统的砖混结构，有力地为建筑行业的发展提供强有力的支撑。但是建筑钢结构在应用中，许多问题也渐渐突显出来，致使建筑钢结构的质量不得不遭受怀疑。所以，建筑钢结构的设计人员要尤其重视建筑钢结构中出现的问题，通过理论实践解决相关问题，全面提升建筑钢结构的整体质量。关键词：建筑；钢结构设计；现状；存在问题引言建筑需求的不断增加使得近些年来我国的建筑行业一直在不断发展，与此同时，社会对建筑质量的要求也有了明显的提高。建筑钢结构作为一种新型的建筑技术，逐渐在建筑领域中占据了非常重要的地位，但就目前的情况来看，我国建筑钢结构设计的现状不容乐观，与西方发达国家相比仍存在一定的差距，同时其中也存在很多问题需要加以重视与克服，只有这样才能使钢结构在我国建筑领域发挥更大的优势。 1建筑钢结构设计的概述 1.1建筑钢结构的意义建筑钢结构，是通过钢板与热轧型钢材的共同施工，所组成的一种以钢为基础的骨架结构。如果将其与传统的砖混结构做对比，建筑钢结构比传统的砖混结构更具强度和韧性，且内部的组织非常严密与均匀。建筑钢结构具有多种优势，并且在建筑过程中，建造难度远远低于其他建筑方式。所以建筑钢结构广泛用于桥梁建设、工业厂房、民用建筑当中，例如：法国埃菲尔铁塔就是世界闻名的钢结构建筑工程，埃菲尔铁塔高300m，天线高24m，总高324m，塔身为钢架镂空结构，由四条与地面成75°角的、粗大的、带有混凝土水泥台基的铁柱支撑着高耸入云的塔身，铁柱由水平横梁连接，除四个脚是用钢筋水泥之外，全身都用钢铁构成?在钢结构的具体使用过程中，还可以很好地实现环保，为我国的可持续发展的战略目标的实现，添砖加瓦。 1.2建筑钢结构设计的现状当前，钢结构在建筑行业中应用十分广泛，但是长期的使用也使得其暴露了不少问题，主要可以归纳为以下三点：①防火问题。钢材的耐火性较差，因此在进行结构设计时必须重视防火处理，以确保重要联接部分安全；②强度问题。钢材的强度较大，因此其往往截面偏小，钢结构使用中普遍存在较薄的问题，这反而造成其强度优势没有得到充分发挥；③工作人员专业素养问题。对于任何建筑工程而言，设计、施工人员的专业素养均直接影响着其建设质量，钢结构设计若是存在不规范等问题，将会直接导致其稳定性不达标，存在重大的质量、安全隐患。 1.3钢结构设计的相关阐述我国现代钢结构建筑在细节的设计上主要的组成部分是杆件连接。根据力学原理科学处理各部件的力臂、力矩、以及应力关系是关键环节。准确合理的将每个节点的连接细节做好，进而转移到下一步的工程实际施工中。而最终钢结构施工质量的好坏也是设计水平的一种最终体现。必须严格遵循建筑行业的相关要求和规定，既要尽力使钢结构的设计理念新颖、设计方案科学适用，又要与工程的具体要求相吻合。而切要考虑其经济性和实用性。 2建筑钢结构设计现状及存在的问题 2.1设计项目管理不完善造成的问题首先具有一定设计实力的知名设计单位因而钢结构部分是费工费时收费低，而不愿意接受设计项目任务；或者即使有的设计院即使接了工程整体设计业务而将钢结构部分转手包给其它设计单位；但是这些单位又存在对钢结构设计缺乏经验，与实际施工技术不完全相适应的问题；另有一些设计单位不具备资质，承接到设计后买图标搞设计，式设计产品存在诸多不安全因素。对建筑工程质量构成极大的技术问题。无法保证工程质量。 2.2对设计缺乏经验和对深度的研究由于钢结构的应用属于新技术，所以很多设计院，对其研究合设计比较少，缺乏实际经验何必要的参考，项目工程的设计者多为参加工作不久的人员，更缺乏钢结构的设计知识，对关键技术研究的不够深入，在一定程度上照搬国外的图纸，顾步自封，不敢有半点突破；对所设计的成果心中评价标准没有底数，对关键的“节点设计”不分具体情况一律采用“全焊接节点”或“全铸钢节点”进行标注，至于这些关键节点是否安全、构造是否合理、能不能做出来事实上无法保证。 2.3设计转包质量难以保证设计院将施工设计图交给相关施工加工厂后，因其客观实际情况施工图任务又被转包出去，这其中由于很多承接单位对设计总体要求不明确，技术水准达不到要求，做出的图纸不符合原设计要求。而了节约钢材，降低造价，盲目进行钢材优化是一些加工单位经常采取的手段，其结果往往会造成工程质量事故，产生重大经济损失和社会负面效应。 2.4对国外设计方案不能结合实际突破和改革，国外设计方案在抗震设计对我国而言有方面有很多不合理。在这当中某工程应用国外设计的网壳与看台脱开的方案，因为单层网壳结构的跨度大，结构韧性无法达到技术要求，在外力作用下，极容易被撕裂造成质量安全问题，为了提高抗争性能，毫无节制的使用钢材，造成很大的钢材浪费是设计中存在的有一种常有的现象。 2.5设计过于保守过于保守或过于“先进”，不恰当的任意提高设计标准或降低设计安全等级一些设计人员对复杂工程缺乏经验，心中无底，盲目追求高标准，造成设计过于保守，任意加大安全等级，对结构构件不分主次，重要性系数取值任意加大，杆件“应力比”取值太低；焊缝等级不分区别一律取一级全熔透焊缝；钢材等级不分使用条件和部位也一律取c级或d级；钢材强度级别不管是否必要随意采用高强度420Mpa、