高层建筑结构设计策略分析(5篇)

1、高层建筑结构设计策略分析(5篇) 高层建造钢结构设计分析 随着高层建造的进展和科学技术的长进，建筑技术与结构理论不断提高，高层建造钢结构的形式愈加多样化，有利于推进建造工程的进展。因为钢结构具有较高的强度与承载能力、较强的抗震能力，将其应用于高层建造中，能够有效取代传统的混凝土，保证建造物的稳定性，增加建造工程质量，满意人们的居住要求。本文就对高层建造中的钢结构设计举行分析和探讨。 在社会经济迅速进展的背景下，我国建造行业猎取了良好的进展空间，建造水平不断提升，建造工程逐步朝着复杂高层的结构趋势进展，而在这种状况下，施工者与建造商对建材抉择的要求也越来越高1。相较于传统钢筋混凝土结构而言，钢结

2、构具有稳定性强和工期短等优势，被广泛应用于高层建造工程中，进一步推进了高层建造的进展。 一、高层建造中钢结构设计概述 （一）特点 高层建造中钢结构的特点主要表现在三个方面：低成本和高强度。相较于传统钢筋混凝土而言，钢结构具有非常显然的特点，如不易受环境因素影响、强度高、质量轻、施工工期短、经济等，并且高层建造中的钢结构多选用先进科学的工艺及设计。因为钢结构质量较轻，将其应用建造施工中，可以降低施工成本，节约地基处理费用。空间大。传统钢筋混凝土结构的跨度较小，基本保持在15m的范围内，并且建筑完成后不易移动且难以转变；但是在高层建造中应用钢结构，能够保证内部空间的充沛，可以超过60m，还能举行容

3、易的扩张与改建，便于移动。材料环保。钢是钢结构的主要材料，其具有较高的强度，能够支持大结构，在现代工业化生产中具有重要的作用；同时可以循环利用钢材的边角料，运送回收的价值高且方便，有利于节约施工成本，达到环境庇护的目的。 （二）设计原则 在高层建造中举行钢结构设计时，需要严格遵循适用性和经济性的原则，首先是适用性原则。通常科学的建造结构体系应刚柔并济，倘若建造结构过于强调“刚性”，缺乏合理性与可行性，则会降低结构的变形能力，致使建造难以承受地震和火灾等而消失坍塌状况；倘若结构过于注重“柔”，虽然能够减缓外力作用，但是也会因变形过大而导致承重点发生变化，终于消失坍塌问题，因此设计适中的建造结构体

4、系显得尤为重要2。适用性原则是钢结构体系的基本要求，其会对建造物的后期使用造成直接影响，因此在结构设计过程中需要精确掌握建造物的环境条件、特点和功能等，如建造物对防震、隔音和保温等有无特别要求等。第二是经济性原则。在高层建造中应用钢结构的根本目的就是发明更高的效益，但是在实际应用过程中还存在诸多问题，如工业建造注重的是直接经济效益，而公共建造注重的是社会效益。因此在钢结构设计中应遵循经济性原则，从宏观层面来分析问题，结合实际详细的状况，做到详细问题详细分析，进而设计出满意建造综合效益的方案。 二、高层建造中钢结构设计的技术要点 高层建造中钢结构设计的技术要点详细如下：一是布置和选型。在高层建造

5、钢结构的选型过程中，需要对材质、预算和周边环境举行综合考虑；同时在结构内部设计时，需要遵循因地制宜的原则，对不同位置采用不同建材，严禁因省事而使用相同的建材。这是由于建造位置的不同，对结构要求也有所不同，并且建造墙梁、柱子、墙面等的不同，对于力的要求也不尽相同，这就需要以建造强度和力度等方面的要求为基础，科学布置和选用恰当的钢结构。二是构件截面的估算。布置完结构后需要初步估算构件的截面，尤其是支撑和梁柱等尺寸和断面样子的假定，如钢梁可抉择焊接H型钢截面、轧制和槽钢等。一般构件截面的估算工作内容包括：以翼缘宽度和截面高度为依据，对板件的厚度举行估算；对荷载与支座状况举行估算，决定翼缘宽度和截面高

6、度；从实际需要动身来抉择钢梁；设定支撑断面和梁柱的样子与大小。 三是构件和节点设计。在设计构件的过程中，务必要恰当抉择材料，建立健全相关制度，保证材料选购与监督的有效性，以免消失材料质量问题；同时在施工环节应使用丰盛阅历和专业能力强的人员举行作业，防止施工中消失技术或质量问题3。钢结构设计中的重点内容之一就是节点设计，其从传力特点动身可分为半刚接、绞接和刚接等，衔接方式的不同对结构的影响也有所不同。 通常节点设计包括以下几点：栓接：对于高层建造中的钢结构而言，多将19.0s强度等级的高强螺栓作为结构衔接传力螺栓，并且螺栓基本选用扭剪类型，其中衔接型则使用摩擦类型。焊接：因为焊接的焊缝尺寸及形式

7、具有严格规定，因此在实际焊接中遵守这些规定，保证焊接的科学与精确。衔接板：适当加厚4mm的梁腹板，然后验算抗剪净截面。梁腹板：验算栓孔位置的腹板抗剪净截面，并有效衔接高强承压型螺栓，然后验算局部孔壁的承压能力。值得留意的是，在节点设计环节，还需要充分考虑吊装构件现场焊接、螺栓安装的详细挨次。四是结构布置方式。 抗侧力构件布置。在设计结构平面两个方面的支撑时，应当保证其对称性，支撑之间楼盖长宽比不得超过3；设计筒中筒结构时，内筒边长大于其外筒边长的1/3，并且外框筒与内框筒的柱距应相同，有效衔接到钢梁。竖向布置。从经济性原则动身来控制结构体系的最大适用宽度与高度，如框架支撑体系的非抗震设防建造的最大高宽比为6，最大宽度达260m；同时应尽可能避开楼层承载力突变和侧向刚度不规章等问题的消失4。平面布置。在平面布置过程中应根据平面容易原则，科学计算结构尺寸，从而降低因地震而消失的结构扭转振动，提高结构的抗风性和抗震性。 因为钢结构具有自身的优点与特征，被广泛应用于高层建造中，但是受很多因素的影响，在钢结构设计中仍旧存在诸多问题。面向这种状况，在