对钢结构建筑设计的构思分析及其稳定性问题的探讨

《对钢结构建筑设计的构思分析及其稳定性问题的探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、对钢结构建筑设计的构思分析及其稳定性问题的探讨广东罗定陈红燕527200摘要：近20年来，钢结构广泛应用于土木工程的公共建筑中。钢结构建筑的科技含量很高,结构本身往往就是建筑表现，对建筑形象的影响极为显著，其中钢结构中的稳定问题是钢结构设计中亟待解决的主要问题。因此，探讨现代钢结构建筑设计与设计屮的稳定性具有重要的意义和价值。关键词：钢结构；建筑设计；稳定问题1建筑与结构的设计与功能一体化在钢结构建筑中，结构成为形象构成的重要因索，结构的形体、构件和节点从很大程度上导致并制约着建筑的形象。建筑与结构的设计与功能只有做到一体化，才能使建筑

2、更富有功能化以便随后的各个设计环节进行下去，创造出技术与艺术融为一体的钢结构建筑。2钢结构建筑设计的三点构思钢结构建筑设计的构思成功关键所在是技术构思与表现，在方案设计的深化中，需要同结构工程师，设备工程师，其至包括机械工程师密切配合。此时技术表现是自然而然的事情,无论是空间形式，形式体量还是构造节点对其建筑设计与表现影响都是很重要的，下面就分别从几个方面来阐述这一点。⑴钢结构建筑设计的技术表现。建筑形象的构思是一个概念形象的创作过程，是建筑创作的难点之一，也是建筑设计中备受关注的核心问题之一。回顾工业革命以来建筑与科学技术关系的发展，

3、可以明显地发现建筑对技术变革反应的迟滞性，这从一个侧面反映了建筑学在社会文化当中的深层地位，以及建筑学与人的生活方式的密切联系。另外现代方兴未艾的信息革命正在广泛地渗透并涉及社会活动的每个领域，使现代科学思维被融入到建筑设计中，新项目的规划、建筑和景观设计方法发生了巨大的变化。建筑设计的宗旨也从单纯的追求美发展到追求问题的合理解决，从根木上改变了人们以往对建筑的认识和设计方式，并最终影响了人类千百年来形成的传统建筑观，比如高技派建筑就是其主要代表，其以精致的节点和精细的加工来体现高超的技艺，以更高的工艺水平来设计和“制造”建筑。⑵建筑策

4、划强调整体之间的协调。因为钢结构建筑设计具有建筑设计的一般屈性，建筑师不是随心所欲在作设计，业主设计任务书对建筑师的平面和设计构思等发生的作用是重大的。客户希望设计师有更好的业绩，而且希望在其最终产品的确定过程中，设计师和市场专家都能更高效的参与决策。在这个阶段，建设项目更强调整体设计、更强调专业设计师、市场专家及开发商Z间的协调，设计过程包括了持续的信息和知识的交流与整合。另外，钢结构建筑的专业化不但能提供丰富的设计知识而且能有效的整合设计资源和市场专家共同对建筑负责，使设计和业主的经营意图有效的结合起来，使项目获利和减少风险。⑶钢结

5、构建筑的细部设计。钢结构建筑设计的复杂化与精致度要求越高，对细部设计的要求也越高。因为细部设计决定一个地方最终是否得到确认及其质量。在现代钢结构建筑中,各种金属结构杆件，连接金属杆件的节点细部，常常暴露在外，使建筑带有强烈的科技感，比如建T1977年法国的巴黎蓬皮杜艺术与文化中心，它的钢柱、钢梁、桁架等结构构件都裸露在外，从中不仅体现出技术美，而且体现出入的智慧和能力。因而，对钢结构建筑来说细部质量保持较高的设计要求是非常重要的，在钢结构建筑中应受到特别重视。3钢结构的整体失稳和局部失稳钢结构失稳包括整体失稳和局部失稳。整体失稳是考虑整

6、个构件或框架的稳定性问题，它是通过定义长细比确定稳定系数代入计算公式进行验算的：而局部失稳是构件内部失稳的控制问题，保证局部稳定主要是通过对构件截面的尺寸来控制的，如翼缘宽厚比，腹板高厚比。整体失稳人多数是由局部失稳造成的，当受压部位或受弯部位的长细比超过允许值时，会失去稳定。它受很多客观因素影响，如荷载变化、钢材的初始缺陷、支承情况的不同等。支撑往往也容易被设计者或施工者所忽视，这也是造成整体失稳的原因之一。在吊装中由于吊点位置的不同，桁架或网架的杆件受力可能发牛改变，造成失稳；脚手架倾覆、坍塌或变形大多是因为连杆不足、没有支撑造成的

7、。又如钢组合梁中由于腹板高而薄或翼缘宽而薄也会造成局部失稳。但是很多可能发生荷载变化的重要结构如桥梁、桁架、水工闸门等，由于多采用超静定结构，因它有赘余杆件，所以可预防因一个杆件失稳而造成整体失稳。4钢结构强度与稳定问题分析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的最大应力（或内力）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，它主要是找岀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

8、状态，从而设法避免进入该状态，因此，它是一个变形问题。如轴压柱，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。5钢结构稳定设计