高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全問題探究

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1、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全問題探究［摘要］目前，高層建筑已成為城市的主要形式。該鋼結(jié)構(gòu)具有跨度大、施工速度快、造價(jià)低等特點(diǎn)，在高層建筑中廣泛應(yīng)用。因此，有必要做好高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，把結(jié)構(gòu)質(zhì)量、安全性、經(jīng)濟(jì)性和施工進(jìn)度等因素結(jié)合起來(lái)，確?？茖W(xué)合理的設(shè)計(jì)，使鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、安全和效率處于最佳狀態(tài)［關(guān)鍵詞］高層建筑；鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；安全中圖分類號(hào)：TU973.13文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-914X(2017)09-0142-01前言隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，我國(guó)各個(gè)城市中大興建設(shè)，而鋼結(jié)構(gòu)則在這些高樓大廈中發(fā)揮無(wú)可替代的作用。鋼結(jié)構(gòu)由于其具有較好的整體特

2、性，施工周期短、對(duì)環(huán)境影響小、自重輕等諸多優(yōu)點(diǎn)，在當(dāng)前的高層建筑結(jié)構(gòu)中得以廣泛的應(yīng)用1高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)由于鋼材具有較高的強(qiáng)度，而且整體重量較輕，是一種較為理想的彈塑性材料。鋼結(jié)構(gòu)主要是由多個(gè)構(gòu)件進(jìn)行組成而成。利用焊接或是螺栓連接等方式將單根型鋼組裝形成構(gòu)件，通常會(huì)選擇在工廠內(nèi)進(jìn)行加工成型，然后再運(yùn)至安裝現(xiàn)場(chǎng)。但鋼材料作為鋼結(jié)構(gòu)的主要材料，其自身表現(xiàn)也一定的隱脆性，這在高層建設(shè)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)這點(diǎn)要給予充分考慮2高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中較為常見的安全隱患2.1建筑結(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)人員沒有對(duì)業(yè)主對(duì)于建筑物的使用要求進(jìn)行充

3、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2.2建筑的抗震性能達(dá)不到要求目前我國(guó)已進(jìn)入到地震的高發(fā)期，相繼發(fā)生的地震給我們?nèi)嗣裆拓?cái)產(chǎn)都帶來(lái)了較嚴(yán)重的損害。在建筑的抗震性能上我國(guó)有明確的設(shè)計(jì)規(guī)范。但在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，部分業(yè)主為了有效的降低工程的造價(jià)覺得鋼結(jié)構(gòu)自身就具有較好的抗震性能，于是在建筑的防震等級(jí)上人為的進(jìn)行降低，

4、從而導(dǎo)致建筑存在著較大的安全隱患高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗震性能不能滿足要求。所以在地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)，會(huì)導(dǎo)致一些節(jié)點(diǎn)連接處由于應(yīng)力集中而?e縷蘋擔(dān)?這是地震中建筑物破壞的最主要原因。同時(shí)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的低周疲勞、構(gòu)件的寬厚及塑性設(shè)計(jì)上都缺乏周全的考慮從而導(dǎo)致地震發(fā)生時(shí)一些局部構(gòu)件。由于失去支撐而導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)受到破壞，另外在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中加效果造型不合理或是存在薄弱的地方這樣在地震來(lái)臨時(shí)會(huì)導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生坍塌造成最為嚴(yán)重的破壞發(fā)生2.3設(shè)計(jì)過(guò)程中過(guò)分追求經(jīng)濟(jì)性在高層建筑項(xiàng)目中其整體造價(jià)中鋼結(jié)構(gòu)則占有較大的比例，大家都知道鋼材的價(jià)格一直居高不下，這樣就

5、導(dǎo)致高層鋼結(jié)構(gòu)施工成本的不斷上升，在這種情況下，業(yè)主為了追求利潤(rùn)的最大化就會(huì)要求設(shè)計(jì)單位或是聘請(qǐng)第三方來(lái)對(duì)用鋼量進(jìn)行控制或是對(duì)原有設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，減少鋼結(jié)構(gòu)中的用鋼量。用鋼量的減少，即使在設(shè)計(jì)計(jì)算上能夠滿足建筑的安全要求，但整體建筑的抗震性能和抗沖擊性能都會(huì)有所減弱。在正常條件下建筑的安全性不會(huì)有大的問題，一旦發(fā)生地震這種特殊的荷載，極易導(dǎo)致建筑物的梁和柱等部位發(fā)生開裂，發(fā)生嚴(yán)重時(shí)可以致使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)坍塌3科學(xué)進(jìn)行高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)3.1選擇合理的結(jié)構(gòu)方案高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅要具有較高的經(jīng)濟(jì)性，更要滿足使用性及合理性，因此在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

6、時(shí)，首先就要選取一種既可行又滿足較好經(jīng)濟(jì)性的結(jié)構(gòu)形式及體系。其中要注意如下問題：首先在同一結(jié)構(gòu)單元中，最好不要混合使用不同的結(jié)構(gòu)體系，同時(shí)還要綜合考慮使用要求、地理環(huán)境及施工條件等實(shí)際情況，還要協(xié)調(diào)好建筑電氣及水暖等配套設(shè)施的設(shè)計(jì)，從而選擇最優(yōu)的建筑結(jié)構(gòu)體系3.2選擇合適的基礎(chǔ)方案基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)類型與載荷分布、相鄰建筑物影響及施工條件等多種因素進(jìn)行綜合分析，選擇經(jīng)濟(jì)合理的基礎(chǔ)方案，設(shè)計(jì)時(shí)宜最大限度地發(fā)揮地基的潛力，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行地基變形驗(yàn)算?；A(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)有詳盡的地質(zhì)勘察報(bào)告，對(duì)一些缺少地質(zhì)報(bào)告的建筑應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)查看和參考臨近建筑資

7、料3.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)質(zhì)性，在一定程度上決定了其本身的設(shè)計(jì)工藝需要復(fù)雜的程序。在進(jìn)行高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)師需要利用專業(yè)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行技術(shù)指標(biāo)分析，將各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的分析形成報(bào)告，并進(jìn)行嚴(yán)格、精密的技術(shù)測(cè)試，確保鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量符合建筑行業(yè)的施工標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)是否符合建筑施工標(biāo)準(zhǔn)，直接影響著高層建筑的安全性能。因此，如何結(jié)合高層建筑的施工要求，重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)與檢測(cè)具有一定的現(xiàn)實(shí)意義3.4強(qiáng)調(diào)弱梁強(qiáng)柱的設(shè)計(jì)穩(wěn)定性和安全性室高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)遵循的首要原則，它不僅關(guān)系到人們的生命財(cái)產(chǎn)的安全，更關(guān)

8、系到國(guó)家地區(qū)的安全穩(wěn)定。因此在建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，必須以穩(wěn)定性和安全性放在第一位。而高層建筑的主要承受力是主梁柱，這就要求我們?cè)趯?duì)高層建筑