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【摘 要】 随着建筑类经济快速的发展，工业建筑应用钢结构的越来越多。工业建筑钢结构的稳定问题在设计中，设计人员应该注重结构构件的稳定性能，以免在设计过程中发生不必要的失稳损失；土木工程结构常用到两种材料，即钢筋混凝土以及结构钢，防止结构失稳，是钢结构设计中应充分注意的问题。本文就分析了钢结构在土木工程中的特点及在建筑上的应用，并简单阐述钢结构的施工要点和稳定性的设计进行分析，根据设计经验进行总结，为后续设计施工提供技术支持。关键词：钢结构；土木工程 ；刚结构；稳定性；设计
中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：
一、土木工程中钢结构的特点
1、强度一般来说，结构构件承受或者容纳作用效应的能力是由材料的强度来决定的。可以利用有关的国家标准来确定结构钢的构件性能，这些标准中列出了钢结构可使用的材料，从整体来说，采用钢结构可以减少物料消耗、减轻结构自重、降低支撑部件与地基的尺寸，最终降低整个建筑的结构成本。
2、刚度振动、变形等适用性参数由构件的刚度来决定，进而由结构体系的刚度来决定。结构体系的实际刚度又由其构件和连接件的分布来决定。
3、延性延性指的是某种材料拉伸的过程中无断裂的塑性变形能力。不过虽然钢结构的应变延性比较高，但是因为受弯构件的受力不稳定，所以构件的曲率延性经常不足。
4、韧性衡量材料断裂前吸收能量以及塑性变形的能力的指标就是韧性。它可以抵抗缺口部位的不稳定裂纹的扩展。所以在天气寒冷的地区设计钢结构，首先要考虑韧性。相对来说，低碳铌钢比高碳钢成分钢更能改善韧性。
5、 整体由上可知，无论是从刚度、强度还是在延性方面，钢结构都要优于钢筋混凝土，并且钢结构可以比较容易建构出有异国风情的建筑形式，通常钢结构系统可以提供最佳的设计灵活性以及最大的空间利用率。
钢结构的缺点 当然，每种材料都不是完美的，所以钢结构的应用和施工也存在着一定的缺点，其主要表现为以下几个方而：
1 、材料缺点尽管钢结构的刚度要远远大于混凝土，但是对于一个给定的负载，钢结构的构件截面刚度则要小于与其对比的混凝土结构，这主要是因为钢的强度优势导致其构件的尺寸相对较小。 2、 市场环境 （1） 设计力量较薄弱在设计建筑结构时要注意结构的功能要求是不是属于钢结构合理的应用范围。
（2）钢结构生产未形成体系 只有在大规模生产的情况下才可以体现出钢结构的优越性。
(3) 价格问题由于钢结构的生产未形成体系，因此钢结构的价格比较高。
（4）钢结构的使用年限混凝土结构号称永不损坏，但是钢结构一般的使用寿命只有五十年，如果钢结构用在住宅建筑中，那么人们想到自己花费终身积蓄而购买的房子只能住五十年，会让很多人丧失购买的欲望。不过随着保险业的发展，住宅寿命问题应该相对容易解决。
三、钢结构施工安装要点 整体来说钢结构的施工流程比较复杂，并且建筑的要求不同，在细节上也有很大的差异性。此处列举三点进行简单说明。 1 选材与连接钢材通常分为板材、型材、金属制品以及管材四大类。土木工程中的建筑钢材通常采用普通的低合金钢、优质碳素结构钢以及普通碳素钢等，碳钢的塑性比较低，但是硬度强度比较高。
2、 钢构件的堆放以及选择安装机械地点通常情况下安装结构的用地面积应为结构占地面积的1.5倍。
3、 油漆工艺流程 （1） 基层处理首先把金属的表面清理干净，然后再做除锈。手工处理先用钢丝刷反复刷打，再用精砂布打磨，使得表面光亮、平滑，然后再用棉纱或者纱布把打磨下的锈粉和浮灰清理干净。
(2) 涂防锈漆、刮腻子在涂漆前要保证金属表面的干燥，如果有水份则要立即擦干。施涂时要刷细、刷满、涂刷到位，并且要注意铆孔内不能有涂料涂入。
(3)涂磷化底漆磷化底漆包括底漆和磷化液两部分。在涂刷磷化底漆两个小时以后就可以涂刷其它面漆或底漆。(4) 刷涂面漆刷涂面漆时要多理多刷，油要不流不坠、饱满均匀、色泽光亮一致。涂刷后要及时检查避免漏刷。钢结构的面漆通常需要刷两遍以上，厚度达70微米。
四、建筑钢结构的稳定性设计 钢结构的稳定性设计、在各种类型的钢结构中，由于结构失稳造成的伤亡事故时有发生、为了更好地保证钢结构稳定设计中构件不失稳定，保证工程质量及使用安全，有必要对钢结构的稳定性设计进行详细探讨。
1、钢结构稳定性的概念。钢结构强度小或失稳都会造成结构破坏，构件所受外部荷载与结构内部抵抗力间是不稳定的，关键是找出这一不稳定的平衡状态，避免变形急剧增长而发生失稳破坏。 2、钢结构稳定性设计要点。在符合钢结构设计的一般原则前提下，要保证钢结构的稳定性还需满足以下条件：
（1）钢结构布置必须从体系和各组成部分的稳定性要求整体考虑，目前钢结构大多是按照平面体系进行设计，如桁架和框架、保证平面结构不出现平面外失稳，要求平面结构构件的平面稳定计算需与结构布置相一致，如增加必要的支撑构件等。
（2）实用计算方法所依据的简图与结构计算简图保持一致中层或多层框架结构设计框架稳定分析通常是省略的，只进行框架柱的稳定计算、由于框架各柱的杆件稳定计算的常用力法、稳定参数等是依据一定的简化典型情况或假设者得出的，因此设计者要能保证所有的条件符合假设时才能应用。 五、建筑钢结构设计
1、基本原则。建筑钢结构的设计必须符合一定的原则，确保所设计的结构合理，安全可靠。
2、设计过程。
（1）收集资料：钢结构设计过程的前期准备工作首要的就是要收集相关资料，包括各种环境资料、相关规范和标准等、目前我国实行的是《钢结构设计规范》GB50017-2003其次，还需要了解结构设计的习惯做法，根据以往的设计经验找出最优设计方案。
（2）确定结构体系、柱网：钢结构体系的确定主要考虑两个方面:横向结构系统和纵向结构系统。
3建筑钢结构的优势与不足
（1）钢结构的材料优势。钢结构是用钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的，因此，钢结构的实际受力情况和工程力学计算结果比较符合，有助于提供设计施工的精确性。
钢结构在建筑上的应用优势。钢结构所具备的上述特点使其在建筑应用上具有砖混结构、混凝土结构所没有的独特优势。
（3）钢结构的不足。钢结构因其优势而得到广泛应用，受压时为了在强度与稳定之间取得最优，往往满足了稳定的要求，而使得强度不能充分发挥等。
4建筑钢结构设计中应注意的问题
（1）钢结构住宅的设计。钢结构住宅有低层和多层之分、低层一般用于别墅，而多层用于公寓、钢结构住宅抗震性能受结构布置规则性影响、因此，其平面布置应力求规则、对称、不规则布置在地震时容易遭到损坏。
5、钢结构稳定性设计的经验。
（1）借助于计算机技术和相关软件的发展，目前钢结构设计中结构和构件的平面内强度及整体稳定计算可由计算机辅助完成，而由设计者对结构和构件的平面外强度及稳定计算，进行分析、计算和设计、为了提高效率和提供方便，在设计时可将整个结构按标高進行分解，简化成不同水平荷载作用下的多个布置形式的结构体系来进行强度和稳定的计算。
（2）受弯钢构件的板件局部稳定可以通过几种方式实现:①限制板件宽厚比，使之达到屈曲的极限承载能力，不在构件整体失效前屈曲；②允许板件在构件整体失效前屈曲，然后利用其屈曲后强度达到构件的承载能力；③对梁设置横向或纵向加劲肋，以解决不考虑屈曲后强度的梁的局部稳定问题。
（3）轴心受压构件和压弯构件局部稳定也可通过两种方式实现，分别是控制翼缘板自由外伸宽度与其厚度之比和控制腹板计算高度与其厚度之比，如果受压构件为圆管截面，则应控制外径与壁厚之比。综合考虑各方面的因素加强对结构的整体稳定、局部稳定以及平面外稳定的设计，克服结构设计缺陷，避免出现失稳事故，加快钢结构应用领域的发展。
参考文献：
[1]黄友江，钢结构的稳定设计分析[J].黑龙江科技信息，2009 [2]李国强，陆烨，何天森.钢结构在现代住宅中的应用[J].工程建设与设计，2005（2）.
[3]孙生玉.钢结构焊接中的常见问题探讨[J].中国新技术新产品，2009,（2）.
[4]胡孜华.浅谈我国钢结构住宅的应用与发展[J].中国建设教育，2007,（9）.
[5]王军．钢结构住宅的研究与开发[J]．建筑技术开发，2004,（3）.
中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：
一、土木工程中钢结构的特点
1、强度一般来说，结构构件承受或者容纳作用效应的能力是由材料的强度来决定的。可以利用有关的国家标准来确定结构钢的构件性能，这些标准中列出了钢结构可使用的材料，从整体来说，采用钢结构可以减少物料消耗、减轻结构自重、降低支撑部件与地基的尺寸，最终降低整个建筑的结构成本。
2、刚度振动、变形等适用性参数由构件的刚度来决定，进而由结构体系的刚度来决定。结构体系的实际刚度又由其构件和连接件的分布来决定。
3、延性延性指的是某种材料拉伸的过程中无断裂的塑性变形能力。不过虽然钢结构的应变延性比较高，但是因为受弯构件的受力不稳定，所以构件的曲率延性经常不足。
4、韧性衡量材料断裂前吸收能量以及塑性变形的能力的指标就是韧性。它可以抵抗缺口部位的不稳定裂纹的扩展。所以在天气寒冷的地区设计钢结构，首先要考虑韧性。相对来说，低碳铌钢比高碳钢成分钢更能改善韧性。
5、 整体由上可知，无论是从刚度、强度还是在延性方面，钢结构都要优于钢筋混凝土，并且钢结构可以比较容易建构出有异国风情的建筑形式，通常钢结构系统可以提供最佳的设计灵活性以及最大的空间利用率。
钢结构的缺点 当然，每种材料都不是完美的，所以钢结构的应用和施工也存在着一定的缺点，其主要表现为以下几个方而：
1 、材料缺点尽管钢结构的刚度要远远大于混凝土，但是对于一个给定的负载，钢结构的构件截面刚度则要小于与其对比的混凝土结构，这主要是因为钢的强度优势导致其构件的尺寸相对较小。 2、 市场环境 （1） 设计力量较薄弱在设计建筑结构时要注意结构的功能要求是不是属于钢结构合理的应用范围。
（2）钢结构生产未形成体系 只有在大规模生产的情况下才可以体现出钢结构的优越性。
(3) 价格问题由于钢结构的生产未形成体系，因此钢结构的价格比较高。
（4）钢结构的使用年限混凝土结构号称永不损坏，但是钢结构一般的使用寿命只有五十年，如果钢结构用在住宅建筑中，那么人们想到自己花费终身积蓄而购买的房子只能住五十年，会让很多人丧失购买的欲望。不过随着保险业的发展，住宅寿命问题应该相对容易解决。
三、钢结构施工安装要点 整体来说钢结构的施工流程比较复杂，并且建筑的要求不同，在细节上也有很大的差异性。此处列举三点进行简单说明。 1 选材与连接钢材通常分为板材、型材、金属制品以及管材四大类。土木工程中的建筑钢材通常采用普通的低合金钢、优质碳素结构钢以及普通碳素钢等，碳钢的塑性比较低，但是硬度强度比较高。
2、 钢构件的堆放以及选择安装机械地点通常情况下安装结构的用地面积应为结构占地面积的1.5倍。
3、 油漆工艺流程 （1） 基层处理首先把金属的表面清理干净，然后再做除锈。手工处理先用钢丝刷反复刷打，再用精砂布打磨，使得表面光亮、平滑，然后再用棉纱或者纱布把打磨下的锈粉和浮灰清理干净。
(2) 涂防锈漆、刮腻子在涂漆前要保证金属表面的干燥，如果有水份则要立即擦干。施涂时要刷细、刷满、涂刷到位，并且要注意铆孔内不能有涂料涂入。
(3)涂磷化底漆磷化底漆包括底漆和磷化液两部分。在涂刷磷化底漆两个小时以后就可以涂刷其它面漆或底漆。(4) 刷涂面漆刷涂面漆时要多理多刷，油要不流不坠、饱满均匀、色泽光亮一致。涂刷后要及时检查避免漏刷。钢结构的面漆通常需要刷两遍以上，厚度达70微米。
四、建筑钢结构的稳定性设计 钢结构的稳定性设计、在各种类型的钢结构中，由于结构失稳造成的伤亡事故时有发生、为了更好地保证钢结构稳定设计中构件不失稳定，保证工程质量及使用安全，有必要对钢结构的稳定性设计进行详细探讨。
1、钢结构稳定性的概念。钢结构强度小或失稳都会造成结构破坏，构件所受外部荷载与结构内部抵抗力间是不稳定的，关键是找出这一不稳定的平衡状态，避免变形急剧增长而发生失稳破坏。 2、钢结构稳定性设计要点。在符合钢结构设计的一般原则前提下，要保证钢结构的稳定性还需满足以下条件：
（1）钢结构布置必须从体系和各组成部分的稳定性要求整体考虑，目前钢结构大多是按照平面体系进行设计，如桁架和框架、保证平面结构不出现平面外失稳，要求平面结构构件的平面稳定计算需与结构布置相一致，如增加必要的支撑构件等。
（2）实用计算方法所依据的简图与结构计算简图保持一致中层或多层框架结构设计框架稳定分析通常是省略的，只进行框架柱的稳定计算、由于框架各柱的杆件稳定计算的常用力法、稳定参数等是依据一定的简化典型情况或假设者得出的，因此设计者要能保证所有的条件符合假设时才能应用。 五、建筑钢结构设计
1、基本原则。建筑钢结构的设计必须符合一定的原则，确保所设计的结构合理，安全可靠。
2、设计过程。
（1）收集资料：钢结构设计过程的前期准备工作首要的就是要收集相关资料，包括各种环境资料、相关规范和标准等、目前我国实行的是《钢结构设计规范》GB50017-2003其次，还需要了解结构设计的习惯做法，根据以往的设计经验找出最优设计方案。
（2）确定结构体系、柱网：钢结构体系的确定主要考虑两个方面:横向结构系统和纵向结构系统。
3建筑钢结构的优势与不足
（1）钢结构的材料优势。钢结构是用钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的，因此，钢结构的实际受力情况和工程力学计算结果比较符合，有助于提供设计施工的精确性。
钢结构在建筑上的应用优势。钢结构所具备的上述特点使其在建筑应用上具有砖混结构、混凝土结构所没有的独特优势。
（3）钢结构的不足。钢结构因其优势而得到广泛应用，受压时为了在强度与稳定之间取得最优，往往满足了稳定的要求，而使得强度不能充分发挥等。
4建筑钢结构设计中应注意的问题
（1）钢结构住宅的设计。钢结构住宅有低层和多层之分、低层一般用于别墅，而多层用于公寓、钢结构住宅抗震性能受结构布置规则性影响、因此，其平面布置应力求规则、对称、不规则布置在地震时容易遭到损坏。
5、钢结构稳定性设计的经验。
（1）借助于计算机技术和相关软件的发展，目前钢结构设计中结构和构件的平面内强度及整体稳定计算可由计算机辅助完成，而由设计者对结构和构件的平面外强度及稳定计算，进行分析、计算和设计、为了提高效率和提供方便，在设计时可将整个结构按标高進行分解，简化成不同水平荷载作用下的多个布置形式的结构体系来进行强度和稳定的计算。
（2）受弯钢构件的板件局部稳定可以通过几种方式实现:①限制板件宽厚比，使之达到屈曲的极限承载能力，不在构件整体失效前屈曲；②允许板件在构件整体失效前屈曲，然后利用其屈曲后强度达到构件的承载能力；③对梁设置横向或纵向加劲肋，以解决不考虑屈曲后强度的梁的局部稳定问题。
（3）轴心受压构件和压弯构件局部稳定也可通过两种方式实现，分别是控制翼缘板自由外伸宽度与其厚度之比和控制腹板计算高度与其厚度之比，如果受压构件为圆管截面，则应控制外径与壁厚之比。综合考虑各方面的因素加强对结构的整体稳定、局部稳定以及平面外稳定的设计，克服结构设计缺陷，避免出现失稳事故，加快钢结构应用领域的发展。
参考文献：
[1]黄友江，钢结构的稳定设计分析[J].黑龙江科技信息，2009 [2]李国强，陆烨，何天森.钢结构在现代住宅中的应用[J].工程建设与设计，2005（2）.
[3]孙生玉.钢结构焊接中的常见问题探讨[J].中国新技术新产品，2009,（2）.
[4]胡孜华.浅谈我国钢结构住宅的应用与发展[J].中国建设教育，2007,（9）.
[5]王军．钢结构住宅的研究与开发[J]．建筑技术开发，2004,（3）.