高层建筑钢结构设计安全问题探究

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1、高层建筑钢结构设计安全问题探究［摘要］目前，高层建筑已成为城市的主要形式。该钢结构具有跨度大、施工速度快、造价低等特点，在高层建筑中广泛应用。因此，有必要做好高层建筑钢结构设计，把结构质量、安全性、经济性和施工进度等因素结合起来，确保科学合理的设计，使钢结构的质量、安全和效率处于最佳状态［关键词］高层建筑；钢结构设计；安全中图分类号：TU973.13文献标识码：A文章编号：1009-914X(2017)09-0142-01前言随着经济建设的不断发展，我国各个城市中大兴建设，而钢结构则在这些高楼大厦中发挥无可替代的作用。钢结构由于其具有较好的整体特

2、性，施工周期短、对环境影响小、自重轻等诸多优点，在当前的高层建筑结构中得以广泛的应用1高层建筑钢结构的主要特点由于钢材具有较高的强度，而且整体重量较轻，是一种较为理想的弹塑性材料。钢结构主要是由多个构件进行组成而成。利用焊接或是螺栓连接等方式将单根型钢组装形成构件，通常会选择在工厂内进行加工成型，然后再运至安装现场。但钢材料作为钢结构的主要材料，其自身表现也一定的隐脆性，这在高层建设钢结构设计时需要对这点要给予充分考虑2高层钢结构设计中较为常见的安全隐患2.1建筑结构空间布局不合理钢结构在设计前期，如果设计人员没有对业主对于建筑物的使用要求进行充

3、分的调研，而只凭自己主观或是套用固定的设计方案进行设计，那么所设计出来的结构则可能无法满足业主的要求，同时在安全上也会留下了隐患。另外就是建筑空间布局这对结构的功能性将会产生较大的影响同时如果空间布局，不合理还会无形中导致建设成本的增加对整体建筑的寿命也会产生较大的影响2.2建筑的抗震性能达不到要求目前我国已进入到地震的高发期，相继发生的地震给我们人民生命和财产都带来了较严重的损害。在建筑的抗震性能上我国有明确的设计规范。但在具体设计过程中，部分业主为了有效的降低工程的造价觉得钢结构自身就具有较好的抗震性能，于是在建筑的防震等级上人为的进行降低，

4、从而导致建筑存在着较大的安全隐患高层钢结构建筑的抗震性能不能满足要求。所以在地震灾害发生时，会导致一些节点连接处由于应力集中而❷e缕苹担❷这是地震中建筑物破坏的最主要原因。同时在钢结构设计中对钢结构的低周疲劳、构件的宽厚及塑性设计上都缺乏周全的考虑从而导致地震发生时一些局部构件。由于失去支撑而导致整体结构受到破坏，另外在钢结构设计过程中加效果造型不合理或是存在薄弱的地方这样在地震来临时会导致钢结构发生坍塌造成最为严重的破坏发生2.3设计过程中过分追求经济性在高层建筑项目中其整体造价中钢结构则占有较大的比例，大家都知道钢材的价格一直居高不下，这样就

5、导致高层钢结构施工成本的不断上升，在这种情况下，业主为了追求利润的最大化就会要求设计单位或是聘请第三方来对用钢量进行控制或是对原有设计进行优化，减少钢结构中的用钢量。用钢量的减少，即使在设计计算上能够满足建筑的安全要求，但整体建筑的抗震性能和抗冲击性能都会有所减弱。在正常条件下建筑的安全性不会有大的问题，一旦发生地震这种特殊的荷载，极易导致建筑物的梁和柱等部位发生开裂，发生严重时可以致使结构出现坍塌3科学进行高层建筑钢结构设计的要点3.1选择合理的结构方案高层建筑的结构设计不仅要具有较高的经济性，更要满足使用性及合理性，因此在进行高层建筑结构设计

6、时，首先就要选取一种既可行又满足较好经济性的结构形式及体系。其中要注意如下问题：首先在同一结构单元中，最好不要混合使用不同的结构体系，同时还要综合考虑使用要求、地理环境及施工条件等实际情况，还要协调好建筑电气及水暖等配套设施的设计，从而选择最优的建筑结构体系3.2选择合适的基础方案基础设计应根据工程地质条件、上部结构类型与载荷分布、相邻建筑物影响及施工条件等多种因素进行综合分析，选择经济合理的基础方案，设计时宜最大限度地发挥地基的潜力，必要时应进行地基变形验算。基础设计应有详尽的地质勘察报告，对一些缺少地质报告的建筑应进行现场查看和参考临近建筑资

7、料3.3结构设计参数在高层建筑钢结构设计中，钢结构的优质性，在一定程度上决定了其本身的设计工艺需要复杂的程序。在进行高层建筑钢结构设计工作中，设计师需要利用专业的数据统计软件对钢结构进行技术指标分析，将各项技术指标的分析形成报告，并进行严格、精密的技术测试，确保钢结构的质量符合建筑行业的施工标准。结构设计参数是否符合建筑施工标准，直接影响着高层建筑的安全性能。因此，如何结合高层建筑的施工要求，重视结构设计参数设计与检测具有一定的现实意义3.4强调弱梁强柱的设计稳定性和安全性室高层建筑钢结构设计遵循的首要原则，它不仅关系到人们的生命财产的安全，更关

8、系到国家地区的安全稳定。因此在建筑钢结构设计中，必须以稳定性和安全性放在第一位。而高层建筑的主要承受力是主梁柱，这就要求我们在对高层建筑