高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意問題研究

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1、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意問題研究　　摘要：我國的許多現(xiàn)代建筑是以混凝土為主要的結(jié)構(gòu)，但是隨著新材料的不斷問世，鋼結(jié)構(gòu)得到了廣泛的應(yīng)用，并且因為其強(qiáng)度高、自重輕、施工快、承載力強(qiáng)等優(yōu)點，使其在高層建筑中得到了較廣泛的應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)在我國雖然起步較晚，但也得到了迅速的發(fā)展。本文分析了鋼結(jié)構(gòu)高層建筑在設(shè)計和施工中存在的一些問題，并根據(jù)實際的情況提出了一些解決的方法和建議。關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；高層建筑；設(shè)計與施工；存在問題；解決措施中圖分類號：TU391文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A引言當(dāng)前，在建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)得到了越來越廣泛的應(yīng)

2、用，相對于鋼筋混凝土，它具有工期較短及穩(wěn)定性能更強(qiáng)的優(yōu)勢，對于建筑物本身的安全穩(wěn)定性能及行業(yè)的利益發(fā)展都具有重要的影響意義。一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計特點1、結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形7隨著建筑高度的不斷增加，水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)側(cè)向變形會迅速增大，結(jié)構(gòu)頂點側(cè)移與建筑物高度的四次方成正比。結(jié)構(gòu)側(cè)移在高層建筑中的重要性來源于：高層建筑的使用功能和安全與結(jié)構(gòu)側(cè)移的大小緊密相關(guān)；過大的側(cè)向變形會使高層建筑的隔墻、圍護(hù)墻以及飾面材料開裂或損壞。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，既要要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，還要要求結(jié)構(gòu)的抗推剛度足夠強(qiáng)大，使在

3、水平荷載作用下的側(cè)移保持在可控的范圍之內(nèi)。2、高層建筑結(jié)構(gòu)的剛性與柔性高層建筑需要抵御豎向及水平荷載作用，抗側(cè)力成為高層建筑設(shè)計的主要問題。這也涉及到高層建筑結(jié)構(gòu)的剛性和柔性問題。在以往的經(jīng)驗中，在地震中，往往普通的剛性建筑的抗震能力高于柔性建筑。但是也不能斷定結(jié)構(gòu)越剛越好，剛度應(yīng)適當(dāng)，不益過剛，做到既經(jīng)濟(jì)又安全。3、結(jié)構(gòu)變形的限值高層建筑結(jié)構(gòu)的水平位移會隨著建筑物的高度的增加而增加，為了防止這種過大的位移影響主要結(jié)構(gòu)、填充墻面和裝修的質(zhì)量以及保證建筑物中的居民感受到舒適感，就必須將位移控制在相當(dāng)?shù)姆秶?/p>

4、之內(nèi)。在地震中，建筑物的破壞程度，主要取決于結(jié)構(gòu)變形的大小，因此結(jié)構(gòu)的側(cè)移是關(guān)系到建筑物破壞程度的決定因素。只有做好建筑物的結(jié)構(gòu)變形在可控的范圍之內(nèi)，才能預(yù)防地震的不斷侵襲。二、鋼結(jié)構(gòu)建筑在設(shè)計上存在的問題1、設(shè)計人員整體素質(zhì)不高7鋼結(jié)構(gòu)高層建筑設(shè)計人員整體素質(zhì)偏低，對具體的細(xì)節(jié)不夠注意，認(rèn)為只要滿足相應(yīng)的功能要求和技術(shù)要求即可，沒有對設(shè)計方案的優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)上的合理做出認(rèn)真的考慮。并且在相關(guān)設(shè)計模型和設(shè)計理念等方面，也都需要提高。2、施工圖在設(shè)計時不夠嚴(yán)謹(jǐn)、隨意性大在采用套圖設(shè)計時，圖樣不夠精細(xì)，有時會出

5、現(xiàn)漏項和錯誤，不夠精準(zhǔn)因而不能滿足相應(yīng)的投標(biāo)、采購和施工的要求。設(shè)計的變更審核不過關(guān)，導(dǎo)致出現(xiàn)漏、錯、缺等設(shè)計矛盾，沒有形成完善的體系。3、對一些復(fù)雜環(huán)節(jié)考慮不周鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的梁梁節(jié)點、梁柱節(jié)點、柱柱節(jié)點、柱頭、柱腳等節(jié)點結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，往往對其設(shè)計沒有引起足夠的重視，容易出現(xiàn)一些問題。還有可能在進(jìn)行相關(guān)設(shè)計時沒有考慮特殊風(fēng)力作用的影響，這樣就可能造成在大風(fēng)天氣影響整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。4、未考慮受自然條件的影響鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件長期暴露在露天的情況下，會受到風(fēng)雨等自然條件的影響，這樣就會造成鋼構(gòu)件的老化生銹，不僅會

6、影響建筑物的外在美觀，還會導(dǎo)致其自身承重能力下降，造成質(zhì)量隱患。如果在設(shè)計時沒有全面考慮到實際的環(huán)境對鋼結(jié)構(gòu)受腐蝕的影響，那么可能會對鋼結(jié)構(gòu)的安全質(zhì)量構(gòu)成隱患。三、鋼結(jié)構(gòu)建筑在設(shè)計上問題的改進(jìn)措施1、加強(qiáng)對設(shè)計人員的技術(shù)培訓(xùn)和素質(zhì)培訓(xùn)7要對相應(yīng)的設(shè)計人員展開專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)和綜合素質(zhì)培訓(xùn)，使他們不僅具有較高的業(yè)務(wù)水平，還應(yīng)具有較好的責(zé)任心。相關(guān)設(shè)計人員要對工程的難度有合理的預(yù)測，對一些關(guān)鍵的環(huán)節(jié)和重要的步驟，要做到心中有數(shù)，做好鋼結(jié)構(gòu)的各個節(jié)點的優(yōu)化工作，保證設(shè)計的系統(tǒng)和完整。2、完善施工圖在設(shè)計上的審核

7、制度要嚴(yán)格按照相應(yīng)的規(guī)章制度來進(jìn)行設(shè)計圖紙的會簽和審核制度，保證預(yù)埋件、管線布置、預(yù)留孔的合理和系統(tǒng)。同時，對圖紙做好詳細(xì)的檢查工作，盡量減少之后的施工環(huán)節(jié)中的設(shè)計變更。3、重視鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點的設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中的節(jié)點的設(shè)計具有很重要的作用，要對其有足夠的重視，在設(shè)計過程中要保證其可靠安全，并且最大可能的采用可靠、穩(wěn)定、簡便的施工工藝，應(yīng)盡量采用高強(qiáng)螺栓連接和栓焊混合連接，減少甚至避免鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點的焊縫連接方法。4、做好防腐設(shè)計在考慮鋼結(jié)構(gòu)的防腐設(shè)計時，要綜合考慮當(dāng)?shù)卮髿猸h(huán)境的腐蝕環(huán)境、現(xiàn)場的濕度和溫度、防腐的

8、年限、裝飾的相關(guān)要求、鋼結(jié)構(gòu)所處的具體位置等各種條件，根據(jù)具體情況選用最佳的方案。三、鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用于高層建筑的優(yōu)勢特征71、穩(wěn)定性及抗震性能較強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)在高層建筑中的應(yīng)用，比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具備更強(qiáng)的穩(wěn)定性能，它能夠承受更大的壓力負(fù)重，同時能夠抵抗住更強(qiáng)勁的地震災(zāi)害，有效的提升建筑物整體的安全性能。鋼結(jié)構(gòu)之所以會有這種優(yōu)勢，是由于在一樣負(fù)荷量的情況下，其橫截面面積要明顯的沒有其他結(jié)構(gòu)大，一樣的道理，在橫截面面積相等的情況下，鋼結(jié)構(gòu)的負(fù)重能力最強(qiáng)。