[高層建筑,鋼結(jié)構(gòu),問(wèn)題]高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全問(wèn)題探究

1、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全問(wèn)題探究 摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的迅速發(fā)展, 結(jié)構(gòu)理論和建造技術(shù)也不斷得到提高，但是在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中卻存在這很多的問(wèn)題, 本文就高層建筑設(shè)計(jì)的一般原則、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的安全問(wèn)題及高層建筑鋼結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)分析進(jìn)行探究。關(guān)鍵詞：高層建筑；鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；安全問(wèn)題；探究中圖分類(lèi)號(hào)：TU208文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A引言隨著城市化建設(shè)的大步發(fā)展，高層建筑在城市建設(shè)中的比例進(jìn)一步加大。高層建筑的結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)工作，對(duì)于建筑的設(shè)計(jì)有著非常重要的作用和意義。在每個(gè)結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)過(guò)程中，都應(yīng)該進(jìn)行認(rèn)真的分析和計(jì)算，并且要不

2、斷地進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終達(dá)到安全、 適用、經(jīng)濟(jì)、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果。一、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則（-）關(guān)于高層建筑鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的選取原則在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和受力分析過(guò)程當(dāng)中，要進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算，而計(jì)算簡(jiǎn)圖是進(jìn)行結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)”算的基礎(chǔ)，所以計(jì)算簡(jiǎn)圖的選取恰當(dāng)與否關(guān)系著高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理，也 關(guān)系著高層建筑的使用是否安全可靠。在進(jìn)行高層建筑鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的選取時(shí)，要特別 的仔細(xì)認(rèn)真，這樣才能保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果的可靠，保證高層建筑的安全建設(shè)和使用。 同時(shí)，計(jì)算簡(jiǎn)圖要有一定的構(gòu)造措施和構(gòu)造方法來(lái)保證安全，尤其是建筑節(jié)點(diǎn)在圖紙上和 實(shí)際中略有差別，必須保證計(jì)算簡(jiǎn)圖的誤差在允許的設(shè)計(jì)誤差范圍內(nèi)

3、。此外，設(shè)計(jì)工程師 要仔細(xì)的分析軟件計(jì)算的結(jié)果，避免因?yàn)椴煌?jì)算軟件的計(jì)算結(jié)果而造成比較大的計(jì)算偏 差和失誤。（二）關(guān)于基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方案選取原則高層建筑的基礎(chǔ)比較深，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要考慮多種因素。高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須參考詳細(xì)的 地質(zhì)勘探報(bào)告，然后結(jié)合地區(qū)的地質(zhì)條件進(jìn)行基礎(chǔ)的合理設(shè)計(jì)。同時(shí).，采用哪種高層建筑 的結(jié)構(gòu)類(lèi)型也影響著基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)工作，不同的建筑類(lèi)型的荷載不同，高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 必須與結(jié)構(gòu)類(lèi)型和荷載分布相一致。綜合考慮各種因素來(lái)確定基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)工作的目的是使 地基的穩(wěn)定性能和承載能力發(fā)揮到最大。（三）關(guān)于計(jì)算結(jié)果正確性分析的原則隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件不斷地加入

4、到高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的分析計(jì) 算當(dāng)中，但是與建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)的軟件的品種數(shù)量眾多，不同的軟件品種的計(jì)算方法、 流程和編程實(shí)現(xiàn)方法不一定相同，導(dǎo)致了有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算結(jié)果存在著許多差異。設(shè)計(jì) 工程師要正確認(rèn)識(shí)和分析這些計(jì)算結(jié)果的差異，充分了解所采用的計(jì)算軟件的計(jì)算范圍和 計(jì)算條件，要在仔細(xì)審核的基礎(chǔ)上進(jìn)行仔細(xì)的判斷，排除人工數(shù)據(jù)輸入的錯(cuò)誤，才能夠得 出所需要的正確結(jié)果。二、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的安全問(wèn)題（-）主梁有次梁處附加筋問(wèn)題基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，在梁下部的作用力點(diǎn)附以鋼筋，做到集中荷載由另加的橫向鋼筋結(jié)構(gòu) 來(lái)承重。梁截面高度范圍不同，加不加筋對(duì)于主梁來(lái)說(shuō)選擇也不同，當(dāng)主次截面相差很大 時(shí)

5、，主梁就不用加鋼筋了，因?yàn)楹奢d較小，沒(méi)有必要。反而如果相差不大，次梁荷載相對(duì) 來(lái)說(shuō)較重，就需要添加附加鋼筋來(lái)分擔(dān)次梁的承重，實(shí)現(xiàn)安全性。針對(duì)箱、筏基礎(chǔ)底板跳 板的陽(yáng)角問(wèn)題，如果說(shuō)底板的鋼筋是雙排并且兩個(gè)方向同時(shí)有的話，陽(yáng)角不能夠決不允許 添加輻射筋。（二）彈回再壓縮設(shè)計(jì)開(kāi)挖基坑時(shí)，會(huì)有一部分基地反彈受到約束，那就是摩擦角范圍內(nèi)的坑邊的基地。然而坑 中心地基沒(méi)有周?chē)渌麞|西的影響，基土是可以實(shí)現(xiàn)反彈的，針對(duì)回彈部分，人工可以進(jìn) 行清除工作。不過(guò)并不是所有的坑基中心都需要人工清理，針對(duì)小基礎(chǔ)的坑底，坑底約束 力較大，回彈可忽略不計(jì)。（三）梁、板的計(jì)算跨度梁板結(jié)構(gòu)的意思是，用剛性支座代理梁，放在梁的

6、中心線位置，這時(shí)候梁板就相當(dāng)于截面 板。如果梁是扁的的話，高度和厚度基本等同，長(zhǎng)度和彎矩選擇梁中心位置即可，同時(shí)加 上兩者的較大值配筋。（四）建筑鋼結(jié)構(gòu)空間布局不合理鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)前期，如果設(shè)計(jì)人員沒(méi)有對(duì)業(yè)主對(duì)于建筑物的使用要求進(jìn)行充分的調(diào)研，而 只憑自己主觀或是套用固定的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，那么所設(shè)計(jì)出來(lái)的結(jié)構(gòu)則可能無(wú)法滿(mǎn)足 業(yè)主的要求，同時(shí)在安全上也會(huì)留下了隱患.另外就是建筑空間布局，這對(duì)結(jié)構(gòu)的功能性 將會(huì)產(chǎn)生較大的影響，同時(shí)如果空間布局不合理，還會(huì)無(wú)形中導(dǎo)致建設(shè)成本的增加，對(duì)整 體建筑的壽命也會(huì)產(chǎn)生較大的影響。（五）高層建筑鋼結(jié)構(gòu)受力性能對(duì)于一個(gè)建筑物的最初的方案設(shè)計(jì)，建筑師考慮更多的是它的

7、空間組成特點(diǎn)，而不是詳細(xì) 地確定它的具體結(jié)構(gòu)。建筑物底面對(duì)建筑物空間形式的豎向穩(wěn)定和水平方向的穩(wěn)定都是非 常重要的，由于建筑物是由一些大而重的構(gòu)件所組成，因此結(jié)構(gòu)必須能將它本身的重量傳 至地面，結(jié)構(gòu)的荷載總是向下作用于地面的，而建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)基本要求就是要搞清楚所 選擇的體系中向下的作用力與地基土的承載力之間的關(guān)系，所以，在建筑設(shè)計(jì)的方案階段, 就必須對(duì)主要的承重柱和承重墻的數(shù)量和分布作出總體設(shè)想。三、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)分析（-）鋼結(jié)構(gòu)選型與布置在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的選型之中一定要注意，充分考慮周邊的環(huán)境以及材料質(zhì)量和預(yù)算, 同時(shí)在內(nèi)部設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要考慮不同的位置使用不同的建筑材料

8、，做到因地制宜，切不 可因?yàn)槭∈露勾ㄏ嗤慕ㄖ牧弦约安皇遣贾?，因?yàn)椴煌慕ㄖ恢靡约敖Y(jié)構(gòu)要求是不 同的，并且不同的建筑墻面、柱子與墻梁對(duì)于力的要求也是不同的，因而，我們要根據(jù)不 同的建筑力度、強(qiáng)度等要求選用合適的鋼結(jié)構(gòu)和布置。（二）估算構(gòu)件截面結(jié)構(gòu)布置結(jié)束后，需對(duì)構(gòu)件截面作初步估算。主要是粱柱和支撐等的斷面形狀與尺寸的假 定。鋼梁可選擇槽鋼、軋制或焊接H型鋼截面等。估算構(gòu)件截面的工作內(nèi)容包括：設(shè)定梁 柱與支撐斷面的大小和形狀；根據(jù)需求選擇鋼梁；估算支座與載荷的情況，確定截面的高 度；確定翼緣寬度；根據(jù)截面高度和翼緣寬度估算板件的厚度。（三）構(gòu)件的設(shè)計(jì)構(gòu)件設(shè)計(jì)中首先要做的是選擇材料。這一要求

9、雖然是老生長(zhǎng)談的一個(gè)問(wèn)題了，但是要想真 正的做到這一點(diǎn)也是非常難的。所以，我們要在建筑施工之前建立一套完整的有材料采購(gòu) 到建筑施工一條龍的監(jiān)督體系，這樣就可以在一定程度之上保證共建設(shè)計(jì)材料的質(zhì)量問(wèn)題; 其次，我們還要保證施工過(guò)程之中的質(zhì)量問(wèn)題以及技術(shù)問(wèn)題，盡量使用技術(shù)以及經(jīng)營(yíng)都比 較充足的施工人員去施工，這樣在一定程度之上就為建筑的質(zhì)量問(wèn)題提供了一份技術(shù)保證。（四）優(yōu)化建筑位置及朝向設(shè)計(jì)建筑選址是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，需要考慮到城市其他設(shè)施的空間布局，把對(duì)城市的影響最 大化。建筑物的位置選擇和朝向設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)師要考慮的首要因素，人們的生存依賴(lài)于陽(yáng)光, 在明克的環(huán)境中更有助于培養(yǎng)愉悅舒適的心情，在建筑設(shè)計(jì)時(shí)，依照當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境，讓 建筑物朝向光照時(shí)間長(zhǎng)的方位，這樣就可以減少用戶(hù)在川光方面資源的消耗和浪費(fèi)。提前 設(shè)計(jì)好日影圖，使建筑物最大程度上接受太陽(yáng)的照射，以此來(lái)確定建筑物的位置和走向。 由于我國(guó)大部分的地區(qū)都在北半球，因此建筑物坐北朝南的情況居多，建筑體南面的開(kāi)窗 要盡可能大，而其他防衛(wèi)的窗戶(hù)面積越小越好。減少熱能的損耗，使得用戶(hù)在不實(shí)用空調(diào) 暖氣等設(shè)施的情況下，也可享受怡人的溫暖。結(jié)束語(yǔ)綜上所述，我們對(duì)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題進(jìn)行了一個(gè)簡(jiǎn)要的分析，了解