高层钢结构的设计特点都有哪些?

2019-04-28 10:26 高层钢结构 华邦钢结构

　　改革开放以来，高层建筑行业的发展最为时代标志，在城市建设的发展中独领风骚，这是源于高层钢结构的建筑具有很多独特之处。

　　一、高层钢结构的“柔性”特点

　　由于钢结构于混凝土结构的基础理论的区别，钢结构的设计思想与混凝土的设计思想不同。钢结构的设计思想是“柔性”的，为了充分的体现设计理念和设计师的创意，钢结构允许有变形存在，而这一点变形在混凝土结构中是根本不行的。因此，在钢结构设计过程中一定要将钢与其他材料的性质加以区分。充分考虑到钢材料的弹塑性和延展性，利用钢结构的变形性能，使钢结构建筑独具特色。同时钢结构还具有热导率比较大的特性，也存在明显的热变形。这些钢材料的特殊性质，可能会引起建筑物的变形，因此，必须采用科学的手段加以控制，消除建筑结构内部产生应力，避免使建筑物局部或者整体造成危害。

　　二、高层钢结构具有“轻”的特点

　　由于钢结构对荷载有敏感的反应。在采用钢结构建筑的设计中首先要选择质量轻、强度高的材料，尽可能的减轻建筑物整体的重量。严格控制钢结构建筑的荷重，这不仅仅是出于钢结构本身材料的性质考虑，同时建设成本的经济原因也是影响荷重的因素，与其他材料相比，同样是增加一个荷重，钢结构增加的费用是钢筋混凝土结构增加费用的数倍。钢结构建筑在装饰时往往选用玻璃幕墙、金属幕墙，除了美观的原因外，选择的原因还在于幕墙质量轻，与墙面相比，玻璃幕墙的质量只占砖墙的1/7，这可以极大控制钢结构建筑的荷重。

　　三、高层钢结构的“宽敞”特点

　　高层建筑在选用材料强度对比上，金属的强度要比混凝土强度大很多，合金的强度更高。由于材料强度越高，可承载的外力就越大，显然，钢结构建筑承受同样荷载的构件截面要小很多。从节约投资成本的角度考虑，由于钢的价格比混凝土要高很多，同样的荷载用钢量少就会使建筑成本更经济。同样的建筑面积，柱距的大小与柱子数量成反比。柱距数值越大，柱子所用的数量就越少。另外，在梁柱节点的设计上钢结构框架与混凝土结构框架有很大不同，混凝土框架结构所有梁柱节点都要是抗弯节点，而钢结构的柱梁节点可以设计成抗弯节点和铰节点两种。跨度大的钢梁如果两端是铰接就可以设计为平行弦钢析架，风道和其它管道都可以从中间穿过去，所以钢结构的建筑从空间上看要比一般的建筑宽阔。同样这也是钢结构设计的优势。

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