关于高层钢结构设计若干思索

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1、关于高层钢结构设计若干思索　　摘要：钢结构是由型钢和钢板通过焊接、螺栓连接或铆接而制成的工程结构，近年来，随着我国高层建筑发展迅速，钢结构建筑得到普及和发展。目前，在高层钢结构设计中，结构体系日趋多样化。本文以高层钢结构设计为切入点，在阐述钢结构在建筑应用中的优点的基础上，通过分析高层钢结构设计的要点，探讨了优化高层钢结构设计的策略，旨在说明高层钢结构设计的重要性，以期为高层钢结构设计提供参考。关键词：高层钢结构设计中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：前言钢结构是现代建筑工程中较普通的结构形式之一，从钢

2、结构的使用范围上看，钢结构在各项工程建设中的应用极为广泛，尤其是在高层建筑中发挥着、重要的作用。对高层建筑而言，以钢材制作为主的结构是高层建筑的重要组成部分。伴随着人们生活水平的提高，高层钢结构越来越广泛的出现在城市建筑群中，人们对高层建筑钢结构的要求也随之提高。如何进行高层钢结构设计是当前高层钢结构设计关注的焦点。因此，研究优化高层钢结构设计的策略具有十分重要的现实意义。鉴于此，笔者对高层钢结构设计进行了相关思考。7一、钢结构在建筑应用中的优点在高层建筑中，钢结构设计作为其中的一个关键环节，是保证工程质量的重

3、要因素。钢结构在建筑应用中具有诸多优点，下文将从钢结构自重较轻和钢结构可靠性高两个方面进行阐述。1.钢结构自重较轻自重较轻是钢结构的优点之一。在高层建筑工程的应用中，钢结构自重较轻，可以减轻建筑物约30%的重量，在现代建筑工程中钢结构被广泛使用。对高层建筑而言，在地质承载力低的地方和地震烈度较高的地方，钢结构利用其自重较轻的优势所产生的综合效益，往往优于一般住宅建筑体系。另外，钢结构由于自重较轻的特点，还可以准确快速地装配，便于施工和安装，在工程中，容易做成密封结构。钢结构可靠性高7钢结构在建筑应用中的优点还表

4、现在钢结构的可靠性较高方面。具体说来，在建筑工程中运用钢结构布置灵活，可使房型多样；可以工厂化生产，施工周期大大缩短；与此同时，还具有隔声和保温的效果。在布置灵活方面，钢结构开间大，具有充分的灵活性、可改性和安全性，有利于满足现代人的居住需要，适应现代住宅的市场需求。在可以工厂化生产方面，更易实现工业化、定型化、批量化生产，提高劳动生产率。在缩短施工周期方面，钢结构建筑施工周期比混凝土建筑施工周期可缩短一半。在隔声方面，轻钢结构在内外墙及楼盖搁栅间填充玻璃棉，有效阻止了传播的音频部分。在保温方面，在建筑物的外墙

5、和屋面中使用的保温隔热材料能长期使用并能保温隔热。因此，不难看出，钢结构的可靠性较高。二、高层钢结构设计的要点分析高层钢结构设计，要重点把握好四个关键点，即结构布置、构件设计、节点设计和图纸编制。其具体内容如下：1.结构布置高层钢结构一般是指六层以上(或30m以上)的结构体系，结构布置是高层钢结构设计的关键。在整个钢结构设计中，采用型钢、钢板连接或焊接成构件，再经连接、焊接，完成整个高层钢结构体系建设，如果没有结构的造型与设计，难以作出理性和精确的分析。在高层钢结构设计中，结构布置的设计应根据整体结构体系与分体

6、系之间的力学关系和机理，综合分析结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素，最终获得合理的设计思想。另外，在进行结构选型时，要均匀控制好柱间的支撑力，对结构的扭转力进行分析，形心要靠近侧向力，同时，设置多道防线，如对于有支撑框架的结构来讲，可以通过对荷载传递方向的调整，合理布置平面次梁。构件设计7构件设计也是高层钢结构设计的重要环节。高层钢结构在构件设计时，一定要注意材料的选择。钢结构的材料选用，最为主要的一点就是保证承重结构的承载能力，防止在一定条件下出现脆性（失稳）破坏。

7、通常比较常用的材料有Q235B、Q345等。在进行构件连接时，要保证轴心受拉构件的刚度。具体方法就是构件的截面要尽量展开，使其在两个主轴方向具有较大的回转半径，以减少高层钢结构建设的工作量，提高构件设计的精度。节点设计节点设计在高层钢结构设计中也至关重要。在高层钢结构工程建设中，节点非常复杂，甚至图纸都无法表达清楚，为此，就必须要结合有限元计算对节点做法进行验算复核。由于构造间隙及制造误差会导致连接后连接板有微小转动，进而导致次梁顶标高比设计标高下降一定数值，致使主次梁顶标高不在一个平面上，为了避免这一情况的出

8、现，还需要在节点螺栓尚需承受时，采用双排螺栓所产生的一对力偶引起的弯矩，最终控制旋转中心和制造精度。图纸编制7图纸编制在高层钢结构设计中的作用也不容忽视。在高层钢结构设计中，对于图纸的编制，一定要采用合理的钢结构制作技术，并立足于实际情况，结合工程需求，以施工图为参照标准，进行图纸深化，要做好细部设计工作，其中，对于细部设计中，主要要控制好桁架的整体稳定性。另外，还要利用PKPM设计软