遵循“三項(xiàng)基本原則”，做好鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計(jì)
在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，穩(wěn)定性是必需要解決的一個(gè)主要問(wèn)題。一旦鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)失穩(wěn)事故，不僅會(huì)造成人員的傷亡，而且還將帶來(lái)無(wú)法挽回的經(jīng)濟(jì)損失，所以，不論設(shè)計(jì)建造何種鋼結(jié)構(gòu)建筑，都需要把握好穩(wěn)定性這一重要關(guān)口。下面本文就來(lái)具體闡述下鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的三項(xiàng)基本原則，還望相關(guān)人員定要及時(shí)明確，以避免結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)構(gòu)件喪失穩(wěn)定的情況。
鋼結(jié)構(gòu)整體布置須考慮整個(gè)體系以及組成部分的穩(wěn)定性要求。目前結(jié)構(gòu)大多數(shù)是按照平面體系來(lái)設(shè)計(jì)的，如桁架和框架都是如此。保障這些平面結(jié)構(gòu)不致出平面失穩(wěn)，需要從結(jié)構(gòu)整體布置來(lái)解決，亦即設(shè)計(jì)必要的支撐構(gòu)件。這就是說(shuō)，平面結(jié)構(gòu)構(gòu)件的出平面穩(wěn)定計(jì)算須和結(jié)構(gòu)布置相一致。
鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖和實(shí)用計(jì)算方法所依據(jù)的簡(jiǎn)圖相一致，這對(duì)框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定計(jì)算十分重要。目前設(shè)計(jì)單層和多層框架結(jié)構(gòu)時(shí)，經(jīng)常不作框架穩(wěn)定分折而是代之以框架柱的穩(wěn)定計(jì)算。在采用這種方法時(shí)，計(jì)算框架柱穩(wěn)定時(shí)用到的柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，自應(yīng)通過(guò)框架整體穩(wěn)定分析得出，才能使柱穩(wěn)定計(jì)算等效于框架穩(wěn)定計(jì)算。然而，實(shí)際框架多種多樣，而設(shè)計(jì)中為了簡(jiǎn)化計(jì)算工作，需要設(shè)定一些典型條件。GBJl7-88規(guī)范對(duì)單層或多層框架給出的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)采用了五條基本假定，其中包括：“框架中所有柱子是同時(shí)喪失穩(wěn)定的，即各柱同時(shí)達(dá)到其臨界荷載”。按照這條假定，框架各柱的穩(wěn)定參數(shù)桿件穩(wěn)定計(jì)算的常用方法，往往是依據(jù)特定的簡(jiǎn)化假設(shè)或者典型情況得出的，設(shè)計(jì)者須確知所設(shè)計(jì)的鋼結(jié)構(gòu)符合這些假設(shè)時(shí)才能正確應(yīng)用。在實(shí)際工程中，框架計(jì)算簡(jiǎn)圖和實(shí)用方法所依據(jù)的簡(jiǎn)圖不一致的情況還可舉出以下兩種，即附有搖擺柱的框架和橫梁受有較大壓力的框架。這兩種情況若按規(guī)范的系數(shù)計(jì)算，都會(huì)導(dǎo)致不安全的后果。所以所用的計(jì)算方法與前提假設(shè)和具體計(jì)算對(duì)象應(yīng)該相一致。
設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)的細(xì)部構(gòu)造和構(gòu)件的穩(wěn)定計(jì)算須相互配合，使二者有一致性。結(jié)構(gòu)計(jì)算和構(gòu)造設(shè)計(jì)相符合，一直是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中大家都注意的問(wèn)題。對(duì)要求傳遞彎矩和不傳遞彎矩的節(jié)點(diǎn)連接，應(yīng)分別賦與它足夠的剛度和柔度，對(duì)桁架節(jié)點(diǎn)應(yīng)盡量減少桿件偏心，這些都是設(shè)計(jì)者處理構(gòu)造細(xì)部時(shí)經(jīng)?？紤]到的。但是，當(dāng)涉及穩(wěn)定性能時(shí)，構(gòu)造上時(shí)常有不同強(qiáng)度的要求或特殊考慮。例如，簡(jiǎn)支梁就抗彎強(qiáng)度來(lái)說(shuō)，對(duì)不動(dòng)鉸支座的要求僅僅是阻止位移，同時(shí)允許在平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。然而在處理梁整體穩(wěn)定時(shí)上述要求就不夠了。支座還需能夠阻止梁繞縱軸扭轉(zhuǎn)，同時(shí)允許梁在水平平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)和梁端截面自由翹曲，以符合穩(wěn)定分析所采取的邊界條件。
其實(shí)，不論何種類型的鋼結(jié)構(gòu)，在實(shí)際設(shè)計(jì)中都會(huì)遇到穩(wěn)定問(wèn)題，對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，如若處理不好，必將會(huì)造成不應(yīng)有的損失和重大人員傷亡，為避免上述情況的發(fā)生，還望相關(guān)設(shè)計(jì)人員定要秉承上述幾點(diǎn)基本原則，強(qiáng)化鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計(jì)。
