浅论高层住宅钢结构设计和应用

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1、浅论高层住宅钢结构设计和应用　　摘要：高层建筑钢结构设计在工程中有着至关重要的作用，钢结构在工程中尽管还存在着很多问题，但它的优点是不能忽略的，钢结构已经在我国的高层建筑领域中得到了广泛的应用。本文根据笔者多年工作实践，对高层建筑结构设计材料选用、设计及施工要点进行了探讨。关键词：高层建筑钢结构设计中图分类号：TU97文献标识码：A一、高层建筑钢结构设计材料的选用高层及超高层建筑结构设计材料多选用钢结构，因为钢结构有空间大、自重轻、施工周期短等很多优势，但其缺点是导热系数大，耐火性差。随着冶金技术的提高，耐火钢的研究成功并投入生产，为钢结构的进一步发展创造了条件。一般的，钢结构的

2、钢材主要采用的是Q235和Q345，不建议使用等级为A的钢材，因为这类钢材的冲击韧性强度和延展性达不到标准。焊接材料的质量直接影响整个钢结构的安全，所以应该要根据钢结构的受力性能和焊缝的受力情况，确定焊接材料的等级。通常来说，板材的对接焊缝，承受动力荷载构件的焊接，需作疲劳验算的焊接，以及须与钢材等强的受拉、受弯对接焊缝，其焊缝应采用坡口全熔对接焊缝，期焊缝等级不得低于二级。7二、高层钢结构设计1.钢结构建筑的抗震设计我国是一个多地震国家，在我国的地震地区常常采用的是钢筋混凝土结构，而在国外，钢筋混凝土结构很少在地震应用。钢材是一种很适合监护抗震结构的材料，所以，国外大力发展建筑

3、高层的钢结构。但是钢结构建筑如果设计与制造不相适应，可能会发生归纳钢结构的失稳和破坏，造成灾难性的后果。所以，高层建筑的钢结构抗震设计就显得非常重要了。钢结构建筑的抗震设计中，应该要根据设防强度、结构类型和房屋高度，采用不同的抗震结构。首先，钢结构的刚柔度的选择应该结合跟那个结构的具体高度、体系和场地条件惊醒综合性判断，使钢结构同时满足变形和强度的要求。受弯钢构件的板件局部稳定要通过限制构件的宽厚比较，达到受弯的极限能力，然后利用其受弯的极限能力达到构件的承载能力。其次，高层钢结构因该采用全钢框架，当结构的刚度不足时，可采用中心支撑框架、钢框筒等结构形式。最后，设计人员要加强各构

4、件之间的连接，保证结构的整体性，抗震支承系统应保证地震时钢结构的稳定。2.钢结构建筑的抗火设计钢结构的钢材虽然属于非燃烧材料，但是因为钢材料在高温下的膨胀系数很高，会造成钢材的变形，而且钢材具有良好的导热性，会导致火势的蔓延。部分钢材在6007度高温的时候，钢材的全部强度基本丧失，在火灾中变得很脆弱。而高层建筑的火源比较多，很容易造成火灾，一般来说，高层建筑的火灾比较难控制。所以，高层建筑钢结构的抗火设计也显得非常重要。目前我国的高层建筑钢结构的抗火能力设计比较低，不能考虑到高温下，钢材的变形以及应力影响，也没有考虑各种构件间相互作用的影响。总的来说抗火设计还是基于构件层次的，构

5、件的耐火极限要求也是基于建筑防火设计规范的要求确定的。因此有必要基于建筑物的整体安全目标确定钢结构的抗火设计要求，对钢结构进行基于性能目标要求的抗火设计。3.钢结构设计要重视技术标准和规范在钢结构的设计中，要注意做到的是技术要先进、经济要合理、质量要保证，所以技术人员要重视对技术标准和规范的学习，并且要深刻的理解和贯彻，形成一种严格遵循标准和规范的严谨工作习惯。现在的钢结构设计的计算和构造绘图过分依赖电脑，缺乏动手能力的实际操作能力。所以在实际中应该要注意对钢结构的实际掌握，充分做好钢结构的设计工作。在钢结构设计中还要重视对钢材、连接材料和焊接等材料的应用标准，要在了解相关规定的

6、要求下，提出合理的材料选用和质量要求。三、高层建筑钢结构施工中的技术要点7一是高层建筑钢结构塔吊的选择。塔吊是钢结构工程施工中的重要设备，对其选择要充分考虑多方面的因素，如高层建筑物的高度、高层建筑施工的现场环境、高层建筑周围的布置、钢结构的重量和承载量以及施工成本等，除了考虑这些客观因素外，我们在对塔吊的选择上还要充分考虑到它是否安全可靠，是否能正常地完成施工。一般情况下，高层建筑的塔吊多选用内爬式。采用这种塔吊进行施工，不需要再对楼层进行额外的加固工作，而且这种塔吊对起重机的要求相对较低，它还便于起重机的布设，使得起重机可以自由的选择布设位置。值得一提的是，这种塔吊的造价也要

7、远低于其他塔吊。二是高层建筑钢结构施工中吊装的顺序及需考虑的诸因素。在高层建筑钢结构的施工中，吊装是其中的一道重要工序，吊装的快慢与吊装效果的好坏直接影响着整个工程的施工效果。在吊装开始前，我们要先确认吊装的位置分区、吊装的先后顺序。这时首先还要考虑钢结构的结构形式以及现场的施工环境，包括用来进行吊装的塔吊的位置和数量。在确认完这些基本的信息之后，可以把工程划分为几个作业区，在进行吊装时先从中间的一个单元开始，使其组成一个稳定的刚度柱网单元。在进行完一个单元的吊装工后，我们可以在