鋼結構在高層建筑結構設計中的應用管窺

邢蘭振 彭繼芳

1河北易拓工程設計有限公司 河北唐山 063000 2唐山春雨鋼結構有限公司 河北唐山 063000

進入21世紀以來，城市化的建設進程日益加快，高層建筑作為城市建筑的主要形式受到了廣大人民群眾的歡迎，在近些年的發展中，高層建筑的結構設計越來越復雜，功能也越來越多，尤其是超高層建筑的出現更是推動了現代化建筑行業的發展與進步[1]。在高層建筑結構設計中，鋼結構是非常重要的結構設計內容，其設計質量效果好壞直接關系到了高層建筑的質量高低，所以，在具體的應用過程中我們要對鋼結構設計進行更高的質量要求，尤其是要對技術方面的要點進行控制從而全面地提升施工的質量水平。

1 鋼結構在高層建筑中的作用分析

鋼結構是當前高層建筑中重要的結構設計內容，可以說，鋼結構是整個高層建筑中最為基礎的架構內容之一，良好的鋼結構質量不但能夠提高高層建筑的抗震性能而且還能夠全面地提升高層建筑的安全性能[2]。從另外一個角度來說，全面地提升鋼結構的設計與施工質量是我們當前提升高層建筑設計的關鍵性步驟，也對于未來高層建筑設計的發展起到了非常重要的作用。除此之外，高層建筑設計中的某些環節與高層建筑中的其他結構性能也有著非常緊密地聯系，例如，混凝土結構的承載力在很大程度上就與鋼結構設計有著一定的關系。所以，鋼結構在高層建筑設計中有著非常重要的作用，在施工與設計的環節中需要我們尤為重視。

2 鋼結構在高層建筑結構設計中存在的問題

2.1 標準圖應用不合理

高層建筑結構設計具有一定的復雜性，在設計的過程中對于標準圖的要求也越來越嚴格。從目前的具體工程實際來說，標準圖的具體設計情況是與工程規模有關的，不同的標準圖適用不同的工程規模，良好的標準圖設計不但能夠規范施工的流程，為后續施工工作提供可靠的依據，而且還能在保證建筑工程發揮出最大經濟效應的同時又保證高層建筑結構設計的安全穩定性[3]。但是就目前的實際應用情況來看，標準圖的應用與設計還存在著一定的缺陷，而且在經濟成本方面也不具有很強的優勢，而且當前高層建筑施工標準圖設計與應用并不能夠完全與建筑規模相匹配，難以為高層建筑設計質量的提升做出貢獻。

2.2 鋼材存在質量問題

在鋼結構的建設設計過程中，鋼材是最為基礎的材料之一，從高層建筑結構的承載力情況來看，鋼材的質量起到了至關重要的作用。在目前的市面中，鋼材材料的質量有著很大的差別，甚至存在著以次充好的現象，在以往的施工設計案例中，由于鋼材質量的不過關而導致的安全事故現象也經常發生，而且從目前的制度建設情況來看，在我國的建設行業內并沒有形成統一的鋼材質量檢測標準，導致在結構設計、施工過程中鋼材選用不當的情況時常發生。

2.3 抗震措施不完善

在目前的高層建筑結構設計中，提高建筑物的抗震性能是非常重要的工作內容之一，高層建筑本身具有龐大的體積，而鋼結構的設計可以有效地提升高層建筑物的抗震性能。除此之外，不同的鋼材材料有著不同抗震效果，一般來說要優先選擇密度較大、分子間距離緊密的材料。

2.4 鋼結構穩定性不強

在高層建筑結構設計中，鋼結構是比較重要的骨架，鋼結構穩定性問題在設計或施工中一定要有良好的保證，許多設計計算和施工方案的不合理最終使得鋼結構的穩定性難以得到保證。

3 鋼結構在高層建筑結構設計中的應用改良措施分析

3.1 合理應用標準圖

在高層建筑的結構設計中，科學、合理地設計與應用標準圖不但可以提高施工的質量而且還能夠有效地降低施工的難度。一般而言，標準圖的設計應當充分考慮和審查標準圖是否規范、該標準圖的設計應用存在著多大的風險、所耗費的經濟成本多少等問題，務必保證合理謹慎地使用標準圖，從而保障施工過程中的安全性。

3.2 提高鋼構件部分的施工質量

鋼構件在整個鋼結構施工過程中起到了非常重要的作用，因此，相關的監管部門應當及時地出臺切實可行的構件質量監督體系，尤其是在買賣市場中要貫徹落實嚴格的質量要求，全面地提高鋼構件部分的施工質量，進而保證施工進度和整體施工水平。

3.3 強化抗震理念

首先，在鋼結構材料的選擇上要盡量地選擇密度大、質地較硬的鋼材料，力求在源頭上來提高鋼結構的抗震性能。其次，在鋼結構的設計過程中應當從始至終貫徹落實抗震的相關設計理念，并且在此基礎上充分考慮建筑物的承載能力。

3.4 確保高層建筑穩定性

保證高層建筑的穩定性應當從多個因素入手，首先，在招標的過程中應當對標方的信用問題進行充分地考慮，并且在相關監管部門的組織下進行公平、公開的招標。其次，在結構設計中，應當立足于高層建筑的整體穩定內容，通盤地考慮鋼結構整體的穩定性和可靠性，為了進一步提高高層建筑的穩定性，可以在設計和計算的過程中使用折減系數法進行計量，同時在關于鋼結構的彈性計算中，除了需要整體地考慮高層建筑的穩定性因素之外，還要進行二階分析，良好地把握強度設計與結構穩定性設計之間的關系。

4 結語

在當前的高層建筑設計中，鋼結構設計已經取得了非常不錯的效果，為我國城市化建設的發展提供了良好的基礎，但是由于建筑行業中鋼結構的發展具有一定的有限性，所以我國鋼結構的施工技術在未來的應用過程中還需要不斷地完善與進步，希望本文的研究能夠為鋼結構的設計與發展提供一定的參考意見。