本论文主题涵盖三篇精品范文，主要包括《钢结构设计论文范文(精选3篇)》，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。摘要：随着建筑钢结构的不断应用，人们发现建筑钢结构的稳定性在应用时对建筑钢结构的应用起着至关重要的作用。因而，本文在这一基础上，对建筑钢结构的稳定性进行了深入的分析，通过对钢结构稳定型设计的研究，希望在节约建筑成本的前提下，提高建筑钢结构施工的工作效率以及结构的使用与耐久性。
第一篇：钢结构设计论文范文
建筑钢结构设计的稳定性设计要点
【摘要】近年来随着世界经济的快速发展，我国的经济水平也随之快速提升。随着经济的发展我国各行各业随之不断的建设，尤其是我国的建筑行业也在不断前进，而建筑钢结构由于其优越性使得其在建筑行业中被大量的应用，但是随着建筑钢结构的不断应用，人们发现建筑钢结构的稳定性在应用时对建筑钢结构的应用起着至关重要的作用。因而，本文在这一基础上，对建筑钢结构的稳定性进行了深入的分析，通过对钢结构稳定型设计的研究，希望在节约建筑成本的前提下，提高建筑钢结构施工的工作效率以及结构的使用与耐久性。
【关键词】建筑钢结构;稳定性;设计要点
在经济的不断发展的背景下，城市化的也快速推进，从而带动了建筑行业的进步，钢结构作为当前建筑工程常见的结构形式之一，通过科学的设计，钢结构建筑可以具有极强的抗震能力以及承载能力。所以，在建筑行业中，钢结构已得到了广泛运用。但是由于我国的钢结构设计行业发展起步较晚，有些设计理论还不够成熟，常常会出现一些不可预料的问题，影响到钢结构建筑最终的稳定性以及安全性。为了使建筑工程的稳定性得到保证，需要在设计之前了解结构设计的基本原则，这样一来，对完成之后的设计也起到了重要作用，为了使建筑工程的稳定性得到保证，需要在设计之前了解结构设计的基本原则，这样一来，对完成之后的设计也起到了重要作用。
1、钢结构稳定性设计
强度和稳定是有明显区别的两个概念，强度指的是结构或单个构件处于平衡状态下，由于受到荷载的作用而引起最大应力，是否在建筑材料的极限强度之内，由此可知强度属于应力问题的范畴。从极限强度的取值看受到材料特性的影响，即材料特性不同，极限强度各异。而稳定则于强度不同，要从外部荷载与结构入手，找出内部抵抗力之间不稳定的平衡状态，也就是说发生急剧的变形时，需要采取有效的方式使其水这种状态中脱离开来，由此可知稳定属于变形问题，以轴压柱为例，如果处于失稳状态，由于柱的侧向挠度作用，导致柱中增加了附加弯矩，受到此原因的影响，柱子的破坏荷载与轴压强度相比，前者低于后者，由此可知失稳是柱子被破坏的根本原因。对于钢结构失稳加以分析，并划分其类别，一是平衡分岔稳定问题，在业内也称之为分支点失稳，二是无平衡分岔的稳定问题，也称之为极值点失稳。除此之外还有跳跃失稳，与上两种类型截然不同，是在失去平衡之后跳跃到另一种稳定平衡状态中。
2、钢结构稳定性设计的原则
在对钢结构进行布置时，需要以整个体系为目标，要把组成部分对于稳定性的要求放在首要位置上予以充分考虑，从目前的情况看，钢结构多是以平面体系为基础进行设计的，比较典型的实例如桁架和框架。需要注意的是平面结构构件需要进行平面稳定性计算，所获取的结果与结构布置要保持一致。钢结构在进行细部构造设计和构件时，需要进行稳定计算并保持一致，这是钢结构设计中不可忽略的重要问题。传递弯矩、不传递弯矩节点问题是关键环节，在处理连接的问题时，必须要保证刚度和韧度达到一定的要求，从桁架节点方面看，要减少杆件偏心的情况发生。以简支梁为例，从抗弯强度的层面看，不动铰支座的要求并不高，能达到阻止位移即可，在平面内还能够处于转动状态。但是如果遇到解决梁整体稳定的情况时，要求会随之提高，除了上述要求外，支座还具备阻止梁绕纵轴扭转的功能，梁可以在平面内转动，梁端截面处于可自由翘曲状态，与稳定分析的边界条件相吻合。
3、钢结构稳定性设计的要点
3.1增强对总体稳定性分析
为了更好地適应现阶段我国的建设需求，大力加强建筑钢结构的稳定分析，这就要求我们在实际设计过程中，不要局限于单一的结构设计思路上来，要将建筑钢结构设计与施工进行充分有效结合。由于每个建筑设计要求的不同，其在结构设计过程中也存在着很多的不同，但总体而言，为了增强建筑的整体稳定性，在设计中应该尽量选择技术较为成熟的对称性结构设计。除此之外，在设计过程中，为了保证建筑的稳定性，要对建筑包括抗震系数、水平荷载系数等在内的多种设计指标进行综合考虑，反复校验，在进行多项比较后，确定合格适用的建筑钢结构设计方案。
3.2加强静力分析以及动力分析
对建筑刚结构的稳定分析可以分为静力分析以及动力分析这两大方面，因而，在对建筑钢结构的实际设计过程中，应该充分考虑到工程的实际状况，通过对静力分析以及动力分析的综合考虑，全面有效的对钢结构的稳定性进行有效地保障。静力分析是静力平衡法的简称，通过将受到微小形变后的钢结构受力进行分析，而后建立平衡微分方程，通过综合计算得出最终的临界载荷。而动力分析法的设计原理在于当建筑钢结构体系维持在平衡转台下，一旦谁对建筑施加微笑的干扰以后，建筑钢结构体系就会立即出现震动，在这种震动状况下，建筑钢结构的变形以及振动的相关加速度均会与建筑刚结构的荷载有着密切的关系，一旦当结构受到的荷载低于结构稳定的极限荷载值时，由于加速度与变形的方向相反，因而，最终当干扰消失后，建筑钢结构由运动变为静止后，建筑钢结构再次恢复静止，通过利用这种原理进行计算与设计后，随即可以得出临界载荷。
3.3借鉴多种成熟设计经验
目前，由于技术的发展，现阶段的计算机技术也已成为一门较为成熟的技术，因而，在现阶段的建筑钢结构设计中的建筑钢结构以及建筑平面内的强度还有其建筑整体的稳定性计算，均可以通过计算机技术的方法来进行有效的设计与计算分析。通过计算机的方法不仅在一方面大大缩短了设计者的设计周期，提高了工程的设计效率，另一方面，通过计算机对建筑钢结构进行模拟计算，也大大减少了由于人为计算而产生的计算方面的失误，从根本上提高了设计的准确度，进一步确保了建筑钢结构的整体设计的合理与准确性。
参考文献：
[1]彭声美.标准化建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点分析[J].中国标准化，2017(20).
[2]吕清海.建筑结构设计中钢结构设计的重要性与策略探讨[J].江西建材，2017(17).
[3]张璋.建筑结构设计中钢结构设计重要性与策略探讨[J].低碳世界，2017(25).
[4]韩仁宽.建筑工程项目中钢结构设计的稳定性探究[J].黑龙江科技信息，2016(34).
作者：钱琨
第二篇：浅谈建筑钢结构设计的稳定性设计要点
摘要：随着建筑钢结构的不断应用，人们发现建筑钢结构的稳定性在应用时对建筑钢结构的应用起着至关重要的作用。因而，本文在这一基础上，对建筑钢结构的稳定性进行了深入的分析，通过对钢结构稳定型设计的研究，希望在节约建筑成本的前提下，提高建筑钢结构施工的工作效率以及结构的使用与耐久性。
关键词：建筑钢结构;稳定性;设计要点
在经济的不断发展的背景下，城市化的也快速推进，从而带动了建筑行业的进步，钢结构作为当前建筑工程常见的结构形式之一，通过科学的设计，钢结构建筑可以具有极强的抗震能力以及承载能力。所以，在建筑行业中，钢结构已得到了广泛运用。但是由于我国的钢结构设计行业发展起步较晚，有些设计理论还不够成熟，常常会出现一些不可预料的问题，影响到钢结构建筑最终的稳定性以及安全性。为了使建筑工程的稳定性得到保证，需要在设计之前了解结构设计的基本原则，这样一来，对完成之后的设计也起到了重要作用，为了使建筑工程的稳定性得到保证，需要在设计之前了解结构设计的基本原则，这样一来，对完成之后的设计也起到了重要作用。
1、钢结构稳定性设计
强度和稳定是有明显区别的两个概念，强度指的是结构或单个构件处于平衡状态下，由于受到荷载的作用而引起最大应力，是否在建筑材料的极限强度之内，由此可知强度属于应力问题的范畴。从极限强度的取值看受到材料特性的影响，即材料特性不同，极限强度各异。而稳定则于强度不同，要从外部荷载与结构入手，找出内部抵抗力之间不稳定的平衡状态，也就是说发生急剧的变形时，需要采取有效的方式使其水这种状态中脱离开来，由此可知稳定属于变形问题，以轴压柱为例，如果处于失稳状态，由于柱的侧向挠度作用，导致柱中增加了附加弯矩，受到此原因的影响，柱子的破坏荷载与轴压强度相比，前者低于后者，由此可知失稳是柱子被破坏的根本原因。对于钢结构失稳加以分析，并划分其类别，一是平衡分岔稳定问题，在业内也称之为分支點失稳，二是无平衡分岔的稳定问题，也称之为极值点失稳。除此之外还有跳跃失稳，与上两种类型截然不同，是在失去平衡之后跳跃到另一种稳定平衡状态中。
2、钢结构稳定性设计的原则
在对钢结构进行布置时，需要以整个体系为目标，要把组成部分对于稳定性的要求放在首要位置上予以充分考虑，从目前的情况看，钢结构多是以平面体系为基础进行设计的，比较典型的实例如桁架和框架。需要注意的是平面结构构件需要进行平面稳定性计算，所获取的结果与结构布置要保持一致。钢结构在进行细部构造设计和构件时，需要进行稳定计算并保持一致，这是钢结构设计中不可忽略的重要问题。传递弯矩、不传递弯矩节点问题是关键环节，在处理连接的问题时，必须要保证刚度和韧度达到一定的要求，从桁架节点方面看，要减少杆件偏心的情况发生。以简支梁为例，从抗弯强度的层面看，不动铰支座的要求并不高，能达到阻止位移即可，在平面内还能够处于转动状态。但是如果遇到解决梁整体稳定的情况时，要求会随之提高，除了上述要求外，支座还具备阻止梁绕纵轴扭转的功能，梁可以在平面内转动，梁端截面处于可自由翘曲状态，与稳定分析的边界条件相吻合。
3、钢结构稳定性设计的要点
3.1增强对总体稳定性分析
为了更好地適应现阶段我国的建设需求，大力加强建筑钢结构的稳定分析，这就要求我们在实际设计过程中，不要局限于单一的结构设计思路上来，要将建筑钢结构设计与施工进行充分有效结合。由于每个建筑设计要求的不同，其在结构设计过程中也存在着很多的不同，但总体而言，为了增强建筑的整体稳定性，在设计中应该尽量选择技术较为成熟的对称性结构设计。除此之外，在设计过程中，为了保证建筑的稳定性，要对建筑包括抗震系数、水平荷载系数等在内的多种设计指标进行综合考虑，反复校验，在进行多项比较后，确定合格适用的建筑钢结构设计方案。
3.2加强静力分析以及动力分析
对建筑刚结构的稳定分析可以分为静力分析以及动力分析这两大方面，因而，在对建筑钢结构的实际设计过程中，应该充分考虑到工程的实际状况，通过对静力分析以及动力分析的综合考虑，全面有效的对钢结构的稳定性进行有效地保障。静力分析是静力平衡法的简称，通过将受到微小形变后的钢结构受力进行分析，而后建立平衡微分方程，通过综合计算得出最终的临界载荷。而动力分析法的设计原理在于当建筑钢结构体系维持在平衡转台下，一旦谁对建筑施加微笑的干扰以后，建筑钢结构体系就会立即出现震动，在这种震动状况下，建筑钢结构的变形以及振动的相关加速度均会与建筑刚结构的荷载有着密切的关系，一旦当结构受到的荷载低于结构稳定的极限荷载值时，由于加速度与变形的方向相反，因而，最终当干扰消失后，建筑钢结构由运动变为静止后，建筑钢结构再次恢复静止，通过利用这种原理进行计算与设计后，随即可以得出临界载荷。
3.3借鉴多种成熟设计经验
目前，由于技术的发展，现阶段的计算机技术也已成为一门较为成熟的技术，因而，在现阶段的建筑钢结构设计中的建筑钢结构以及建筑平面内的强度还有其建筑整体的稳定性计算，均可以通过计算机技术的方法来进行有效的设计与计算分析。通过计算机的方法不仅在一方面大大缩短了设计者的设计周期，提高了工程的设计效率，另一方面，通过计算机对建筑钢结构进行模拟计算，也大大减少了由于人为计算而产生的计算方面的失误，从根本上提高了设计的准确度，进一步确保了建筑钢结构的整体设计的合理与准确性。
参考文献：
[1] 彭声美.标准化建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点分析[J].中国标准化，2017(20).
[2] 吕清海.建筑结构设计中钢结构设计的重要性与策略探讨[J].江西建材，2017(17).
[3] 张璋.建筑结构设计中钢结构设计重要性与策略探讨[J].低碳世界，2017(25).
[4] 韩仁宽.建筑工程项目中钢结构设计的稳定性探究[J].黑龙江科技信息，2016(34).
(作者单位：1坤元东维重工(大连)有限公司;身份证：230103198812165729;2鑫程联合重工(大连)股份有限公司;身份证号码：23018319831224502X)
作者：李颖 关丹
第三篇：绿色工业建筑设计在钢结构设计中的运用
摘要：本文围绕钢结构设计展开论述，分析绿色建筑设计在此方面的运用情况。绿色建筑设计是新时代可持续发展的必经之路，其能够有效控制资源和能源两个方面，并有效保护自然环境，具有巨大的经济效益与生态效益。文章对绿色建筑设计作以简单分析，指出其多方面的优势。基于此，围绕建筑外部设计与其对自然光与自然风两个方面阐述具体的运用情况。
关键词：绿色工业建筑;建筑設计;钢结构设计;运用
钢结构建筑是绿色建筑的一种体现，其在我国起步较晚，相关设计及材料的使用不够成熟，致使其无法实现经济效益与生态效益最大化。而随着绿色工业建筑的逐步推进，钢结构建筑又迎来良好的发展机遇，设计人员需要依据绿色建筑的设计理念进行设计，将其合理运用至钢结构设计中，充分发挥其经济效益与生态效益。本文就此展开探讨。
一、绿色建筑设计
绿色建筑是基于可持续发展理念与低碳理念所提出的，其注重对建筑整体的设计与材料的优化，运用巧妙的设计，将建筑融入自然，既满足人们的生活需求，又不破坏自然生态平衡，具有十分可观的发展前景[1]。对于此方面钢结构的设计主要包含两个方面，第一，节能材料的使用;第二，环保材料的使用。随着绿色建筑的迅猛发展，钢结构设计中运用了大量的节能环保型材料，并对光能、风能充分利用，在保证建筑基础性能的前提下，减少了能源资源的消耗，提升了建筑整体的舒适度，使得建筑与自然和谐相处，具有很高的经济效益和生态效益。这一设计是未来建筑领域的主旋律，具有巨大的潜在价值。
二、具体运用介绍
绿色建筑设计优势之多，将其合理运用至钢结构设计中，能够大大提升钢结构建筑的整体效益，不仅能够优化现有钢结构建筑的弊端，还能够增强建筑的各方面属性，以下介绍其具体的运用情况。
(一)外部设计
1.外墙设计
钢结构建筑的外部设计中融入绿色理念，既需要保证建筑外部的应有属性，例如，保温性能、防水性能、强度等等，为满足这一系列性能，通常选取一些保温性能较好的板材，同时，在建筑内部运用适量的混凝土。另外，现如今还会选择LBG金属饰面以及一些新型保温砂浆，充分利用新材料的性能，提升建筑整体的性能，而且，还减少施工期间的污染现象，是绿色建筑设计的重要体现。况且，这些材料的使用在一定程度上保障建筑外部的美观性，如图1。此外，通常还会选择加气混凝土，其具备一定的节水性能，减少了施工期间的水资源消耗量，符合绿色施工理念。有时为提升建筑外墙的各方面属性，以及其保温隔噪性能，将保温板材等材料应用于外部，例如，将LBG金属饰面应用于外墙设计，既保证了建筑外墙的性能，又防止低温损害墙体，能够减少外部环境骤变对内部的影响，提升建筑的舒适度。而这些材料属于绿色材料，将其应用于此，是建筑绿色设计的重要体现。
2.顶部设计
钢结构建筑顶部设计依然需要遵循绿色设计理念，运用绿色设计的方式。其与上述建筑外部设计有异曲同工之妙，运用绿色材料，并合理设计，要保证建筑顶部应有的属性，如，强度、保温性、防水性等等，这些均是基础，更是前提，在此基础上利用新能源。这就需要相关设计人员充分了解建筑需求与区域环境实况，做好实地勘察和分析工作，进而设计出绿色建筑。通常情况下，顶部设计选择30毫米的XPS倒置式，其具备一定的隔热性能。而为了将这一性能增强，依据光照特征，在顶部设计种植屋面，其不仅能够增强建筑的保温隔热性能，还增强了其美观性，如图2。在此基础上，设计人员将太阳能吸收装置安装于顶部，一方面能够减少光照过度对顶部板材及防水层的损坏，另一方面能够将光能资源充分利用，符合绿色建筑设计理念。如此及逆行顶部设计，既满足了建筑的保温隔热性能，又充分利用了可再生的清洁能源——光能，而且，种植屋面的设计又为建筑的外观增添一抹绿色，充分体现绿色设计之特点。数据表明，这种设计能够在夏季降低室内温度2-3℃，能够减少空调设备的耗能。
(二)对自然风与自然光的利用设计
钢结构的设计中融入绿色设计，其提倡借助自然、利用自然，达到与自然和谐共处的目的。以自然风的利用为例，通过优化钢结构通风部位的设计，充分利用自然风为室内提供舒适的环境，从而减少空调等通风设备的使用频率，达到节能的目的。在设计过程中需对建筑区域的风速作以考察，评判其前后压差以及放大系数。在此方面国家有明确的标准与要求，在设计过程中需严格遵循相关标准与要求。依据实地考察后，建筑区域自然风的相关数据，结合国家在此方面的规定与要求，合理设计建筑的窗口与通风孔，在此应注意的是要考虑到季节变换带来的影响，即自然通风不能仅满足夏季需求，还要考虑到冬季需求，这就需要处理好窗口与通风口的保温性能，选择强度高、严密性强、节能环保型材料，这样可以有效避免这些部位影响建筑整体保温性能，能够有效减少相关取暖与通风设备的使用[2]。此外，建筑的设计还需要考虑到其采光性能，自然光对建筑内外压差影响巨大，合理的采光设计能够促进建筑内外空气流动，提升其内部舒适度。况且，合理的采光设计能够直接减少建筑内部照明设施的使用，减少相关能源的消耗，提升建筑整体的经济效益。
三、结束语
绿色建筑设计时代发展的必然要求，其能够与自然和谐相处，并满足人们对建筑的基本需求，是未来建筑领域的主要发展趋势。对于钢结构建筑而言，其由于起步较晚，多项技术不够成熟，通过合理的运用绿色设计能够在很大程度上弥补这一系列不足，相关设计人员可将其运用于外部设计，如，外墙设计，顶部设计等等，同时，对自然风与自然光的利用设计，以此提升建筑整体的经济效益与生态效益。
参考文献：
[1]李永康， 白薇. 绿色工业建筑之钢结构单层工业厂房结构设计探析[J]. 建筑结构， 2016(S1)：584-587.
(作者单位：中衡设计集团股份有限公司)
作者：彭梦佳