這篇建筑施工論文發(fā)表了高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計分析，為了逐步完善建筑工程的水平，推動高層建筑的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于建筑工程當(dāng)中，論文概述了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，在節(jié)省施工成本的同事，達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的，提高結(jié)構(gòu)的抗震性和抗風(fēng)性。

　　摘要：隨著高層建筑的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，建造技術(shù)與結(jié)構(gòu)理論不斷提高，高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的形式愈加多樣化，有利于推動建筑工程的發(fā)展。由于鋼結(jié)構(gòu)具有較高的強(qiáng)度與承載能力、較強(qiáng)的抗震能力，將其應(yīng)用于高層建筑中，能夠有效取代傳統(tǒng)的混凝土，保證建筑物的穩(wěn)定性，增強(qiáng)建筑工程質(zhì)量，滿足人們的居住要求。本文就對高層建筑中的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行分析和探討。

　　關(guān)鍵詞：建筑施工論文發(fā)表,高層建筑,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　在社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，我國建筑行業(yè)獲取了良好的發(fā)展空間，建筑水平不斷提升，建筑工程逐步朝著復(fù)雜高層的結(jié)構(gòu)趨勢發(fā)展，而在這種情況下，施工者與建筑商對建材選擇的要求也越來越高[1]。相較于傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)而言，鋼結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性強(qiáng)和工期短等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于高層建筑工程中，進(jìn)一步推動了高層建筑的發(fā)展。

　　一、高層建筑中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計概述

　　(一)特點(diǎn)

　　高層建筑中鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在三個方面：①低成本和高強(qiáng)度。相較于傳統(tǒng)鋼筋混凝土而言，鋼結(jié)構(gòu)具有十分明顯的特點(diǎn)，如不易受環(huán)境因素影響、強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、施工工期短、經(jīng)濟(jì)等，并且高層建筑中的鋼結(jié)構(gòu)多選用先進(jìn)科學(xué)的工藝及設(shè)計。由于鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量較輕，將其應(yīng)用建筑施工中，可以降低施工成本，節(jié)省地基處理費(fèi)用。②空間大。傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的跨度較小，基本保持在15m的范圍內(nèi)，并且建造完成后不易移動且難以改變;但是在高層建筑中應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)，能夠保證內(nèi)部空間的充足，可以超過60m，還能進(jìn)行簡單的擴(kuò)張與改建，便于移動。③材料環(huán)保。鋼是鋼結(jié)構(gòu)的主要材料，其具有較高的強(qiáng)度，能夠支持大結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)中具有重要的作用;同時可以循環(huán)利用鋼材的邊角料，運(yùn)輸回收的價值高且便利，有利于節(jié)省施工成本，達(dá)到環(huán)境保護(hù)的目的。

　　(二)設(shè)計原則

　　在高層建筑中進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需要嚴(yán)格遵循適用性和經(jīng)濟(jì)性的原則，首先是適用性原則。通常科學(xué)的建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)剛?cè)岵?jì)，如果建筑結(jié)構(gòu)過于強(qiáng)調(diào)“剛性”，缺乏合理性與可行性，則會降低結(jié)構(gòu)的變形能力，致使建筑難以承受地震和火災(zāi)等而出現(xiàn)坍塌情況;如果結(jié)構(gòu)過于注重“柔”，雖然能夠減緩?fù)饬ψ饔茫且矔蜃冃芜^大而導(dǎo)致承重點(diǎn)發(fā)生變化，最終出現(xiàn)坍塌問題，因此設(shè)計適中的建筑結(jié)構(gòu)體系顯得尤為重要[2]。適用性原則是鋼結(jié)構(gòu)體系的基本要求，其會對建筑物的后期使用造成直接影響，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中需要準(zhǔn)確把握建筑物的環(huán)境條件、特點(diǎn)和功能等，如建筑物對防震、隔音和保溫等有無特殊要求等。其次是經(jīng)濟(jì)性原則。在高層建筑中應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)的根本目的就是創(chuàng)造更高的效益，但是在實際應(yīng)用過程中還存在諸多問題，如工業(yè)建筑注重的是直接經(jīng)濟(jì)效益，而公共建筑注重的是社會效益。因此在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)遵循經(jīng)濟(jì)性原則，從宏觀層面來分析問題，結(jié)合實際具體的情況，做到具體問題具體分析，進(jìn)而設(shè)計出滿足建筑綜合效益的方案。

　　二、高層建筑中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的技術(shù)要點(diǎn)

　　高層建筑中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的技術(shù)要點(diǎn)具體如下：一是布置和選型。在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的選型過程中，需要對材質(zhì)、預(yù)算和周邊環(huán)境進(jìn)行綜合考慮;同時在結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)計時，需要遵循因地制宜的原則，對不同位置采用不同建材，嚴(yán)禁因省事而使用相同的建材。這是因為建筑位置的不同，對結(jié)構(gòu)要求也有所不同，并且建筑墻梁、柱子、墻面等的不同，對于力的要求也不盡相同，這就需要以建筑強(qiáng)度和力度等方面的要求為基礎(chǔ)，科學(xué)布置和選用恰當(dāng)?shù)匿摻Y(jié)構(gòu)。二是構(gòu)件截面的估算。布置完結(jié)構(gòu)后需要初步估算構(gòu)件的截面，尤其是支撐和梁柱等尺寸和斷面形狀的假定，如鋼梁可選擇焊接H型鋼截面、軋制和槽鋼等。一般構(gòu)件截面的估算工作內(nèi)容包括：以翼緣寬度和截面高度為依據(jù)，對板件的厚度進(jìn)行估算;對荷載與支座情況進(jìn)行估算，確定翼緣寬度和截面高度;從實際需要出發(fā)來選擇鋼梁;設(shè)定支撐斷面和梁柱的形狀與大小。三是構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)設(shè)計。在設(shè)計構(gòu)件的過程中，必須要恰當(dāng)選擇材料，建立健全相關(guān)制度，保證材料采購與監(jiān)督的有效性，以免出現(xiàn)材料質(zhì)量問題;同時在施工環(huán)節(jié)應(yīng)使用豐富經(jīng)驗和專業(yè)能力強(qiáng)的人員進(jìn)行作業(yè)，防止施工中出現(xiàn)技術(shù)或質(zhì)量問題[3]。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重點(diǎn)內(nèi)容之一就是節(jié)點(diǎn)設(shè)計，其從傳力特點(diǎn)出發(fā)可分為半剛接、絞接和剛接等，連接方式的不同對結(jié)構(gòu)的影響也有所不同。通常節(jié)點(diǎn)設(shè)計包括以下幾點(diǎn)：①栓接：對于高層建筑中的鋼結(jié)構(gòu)而言，多將19.0s強(qiáng)度等級的高強(qiáng)螺栓作為結(jié)構(gòu)連接傳力螺栓，并且螺栓基本選用扭剪類型，其中連接型則使用摩擦類型。②焊接：由于焊接的焊縫尺寸及形式具有嚴(yán)格規(guī)定，因此在實際焊接中遵守這些規(guī)定，保證焊接的科學(xué)與準(zhǔn)確。③連接板：適當(dāng)加厚4mm的梁腹板，然后驗算抗剪凈截面。④梁腹板：驗算栓孔位置的腹板抗剪凈截面，并有效連接高強(qiáng)承壓型螺栓，然后驗算局部孔壁的承壓能力。值得注意的是，在節(jié)點(diǎn)設(shè)計環(huán)節(jié)，還需要充分考慮吊裝構(gòu)件現(xiàn)場焊接、螺栓安裝的具體順序。四是結(jié)構(gòu)布置方式。①抗側(cè)力構(gòu)件布置。在設(shè)計結(jié)構(gòu)平面兩個方面的支撐時，應(yīng)該保證其對稱性，支撐之間樓蓋長寬比不得超過3;設(shè)計筒中筒結(jié)構(gòu)時，內(nèi)筒邊長大于其外筒邊長的1/3，并且外框筒與內(nèi)框筒的柱距應(yīng)相同，有效連接到鋼梁。②豎向布置。從經(jīng)濟(jì)性原則出發(fā)來控制結(jié)構(gòu)體系的最大適用寬度與高度，如框架—支撐體系的非抗震設(shè)防建筑的最大高寬比為6，最大寬度達(dá)260m;同時應(yīng)盡可能避免樓層承載力突變和側(cè)向剛度不規(guī)則等問題的出現(xiàn)[4]。③平面布置。在平面布置過程中應(yīng)按照平面簡單原則，科學(xué)計算結(jié)構(gòu)尺寸，從而降低因地震而出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)振動，提高結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)性和抗震性。

　　結(jié)束語

　　由于鋼結(jié)構(gòu)具有自身的優(yōu)點(diǎn)與特征，被廣泛應(yīng)用于高層建筑中，但是受許多因素的影響，在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中仍然存在諸多問題。面對這種情況，在實際設(shè)計過程中必須要從具體情況出發(fā)，積極遵循適用性和經(jīng)濟(jì)性原則，準(zhǔn)確掌握其技術(shù)要點(diǎn)，做好布置和選型、構(gòu)件截面估算、構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)設(shè)計、結(jié)構(gòu)布置等工作，從而滿足高層建筑的實際要求，保證建筑的使用功能，實現(xiàn)良好的設(shè)計效果。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]王輝.高層建筑中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計分析[J].門窗,2014,05:268.

　　[2]任媛,楊國棟.民用高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題分析[J].建筑設(shè)計管理,2014,09:72-74.

　　[3]孫超.高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意的問題分析[J].黑龍江科技信息,2014,32:247.

　　[4]江雨斌.鋼結(jié)構(gòu)在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用探討[J].中華民居(下旬刊),2013,04:34-35.

　　作者：張大偉 單位：內(nèi)蒙古電力勘測設(shè)計院有限責(zé)任公司

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