解析高层钢结构设计的三大要点

2023-04-26 08:54 高层钢结构 陕西钢结构

　　我国规定超过10层或28米的民用建筑称为高层建筑，而传统的混凝土建筑因为污染环境、施工程序繁琐而被人们逐渐所淘汰，作为非传统的钢结构在建筑市场有了越来越广泛的应用。

　　为了使高层钢结构拥有足够的安全系数，保证使用年限，高层钢结构设计有以下三大要点：

　　一、高层钢结构设计的六个比值

　　1、轴压比：主要为控制高层钢结构的延性。

　　2、剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保高层钢结构的安全性。

　　3、刚度比：主要为控制高层钢结构竖向规则性，以免竖向刚度突变形成薄弱层。

　　4、刚重比：主要为控制高层钢结构稳定性，以免高层钢结构产生滑移和倾覆。

　　5、位移比：主要为控制高层钢结构平面规则性，以免形成扭转，对高层钢结构产生不利影响。

　　6、周期比：主要为控制高层钢结构扭转效应，减小扭转对高层钢结构产生不利影响。

　　高层钢结构所受到横向力的风荷载与竖向力的地震荷载是高层钢结构设计主要考虑的因素，结构内力与位移一般采用弹性方法计算。而某些对于抗震设防有特殊的要求的高层钢结构，不仅是要验算弹性阶段状态，还应验算可能进入的弹塑阶段状态。在验算高层钢结构主体部分带有小型突出建筑时，应计入鞭梢效应，特别是对于顶部有桅杆类的应着重分析。

　　二、计算模型

　　高层钢结构可采用平面抗侧向力结构空间协同计算模型。当高层钢结构的形状规范、质量平均、各部分刚度相同时采用平面结构计算模型，而当高层钢结构的分布不均匀，含有特殊面层，立面包含突出结构，无法划分为平面抗侧力单元时，可以采用空间结构计算模型。

　　三、基础设计

　　高层钢结构的基础设计应提前进行现场考察，并结合场地的地质状况和建筑结构信息要求，设定合适的基础类型，确保高层钢结构不会发生沉降或倾斜，通常采用筏形基础，必要时可以采用箱形基础。而对于当地质条件好、荷载较小，且能满足地基承载力和变形要求的地质条件时，也可以采用交叉梁基础或其他基础形式;当地基承载力或变形不能满足设计要求时，可以采用桩基或复合地基。