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高层建筑钢结构设计关键点探析 　　[摘 要]近年来，随着我国高层建筑发展迅速，钢结构建筑得到普及和发展。对高层建筑而言，以钢材制作为主的结构是高层建筑的重要组成部分。如何进行高层钢结构设计是当前高层钢结构设计关注的焦点。本文在此从钢结构设计理论出发，从几个关键点对钢结构设计要点做了详细的研究。 　　[关键词]钢结构；关键点；设计理论 　　中图分类号：TU973.13 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）18-0209-01 　　一、建筑钢结构的设计理论 　　随着建筑施工工艺的提升，刚性结构建筑施工逐渐取代混凝土施工建设，为了保证钢结构施工建设的质量，拓宽钢结构的施工建设领域。 　　1、结构布置的依据 　　钢结构的设计应该从经济和物理两个角度进行判断，一方面，钢结构用于施工建设过程中需要保证其经济成本相对较低，提高用户的接受程度，另一方面为了保证钢结构的施工质量，需要提高钢结构的物理学受力能力，具体体现在结构布局一定要根据体系特征、荷载分布情况及其性质进行综合考虑。一般情况下，如果刚度均匀，力学模型清晰，应尽可能地限制大荷载以及移动荷载的影响范围。让它以最直接的线路传递到墓础。而特别需要注意的是，柱间抗侧支撑的分布一定要均匀，共形心要尽可能的向风震的作用线靠近，不然就要考虑整体结构的扭转以及结构抗侧的多道防线。 　　2、结构分析和工程判定 　　当代建筑通过计算机软件系统的结构分析技术改变了传统的结构分析方法，提高了分析工作的工作效率，同时也提高了分析数据的高度准确性，但是我们应该注意到，由于实际施工中的突发因素较多，地质情况等及其复杂，软件分析的结果需要结合相应的人工实地考察结果，只有这样结构分析才能够具有可操作性。 　　二、高层钢结构设计的要点分析 　　高层钢结构设计，要重点把握好四个关键点，即结构布置、构件设计、节点设计和图纸编制。其具体内容如下： 　　1、结构布置 　　高层钢结构一般是指六层以上（或30m以上） 的结构体系，结构布置是高层钢结构设计的关键。在整个钢结构设计中，采用型钢、钢板连接或焊接成构件，再经连接、焊接，完成整个高层钢结构体系建设，如果没有结构的造型与设计，难以作出理性和精确的分析。在高层钢结构设计中，结构布置的设计应根据整体结构体系与分体系之间的力学关系和机理，综合分析结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素，最终获得合理的设计思想。 　　2、构件设计 　　构件设计也是高层钢结构设计的重要环节。高层钢结构在构件设计时，一定要注意材料的选择。钢结构的材料选用，最为主要的一点就是保证承重结构的承载能力，防止在一定条件下出现脆性（失稳）破坏。通常比较常用的材料有Q235B、Q345等。在进行构件连接时，要保证轴心受拉构件的刚度。 　　3、节点设计 　　节点设计是钢结构设计中的重要问题之一。按照传力特点节点分为刚接、铰接与半刚接三种。不同的连接方式对于结构的影响是不同的。节点的设计主要包括五个方面：焊接。焊接的焊缝形式与尺寸都有严格的规定，在焊接过程中必须遵守。另外，焊条应该与金属连接材料匹配。栓接。高层建筑钢结构连接传力螺栓通常使用高强螺栓，适合选择10.9s强度等级。选择螺栓的类型可以是扭剪类型，连接型全部使用摩擦类型。梁腹板。对栓孔位置的腹板抗剪净截面实施验算，连接高强承压型螺栓还要对局部孔壁的承压能力进行验算。连接板。将梁腹板加厚4mm，不过需要进行抗剪净截面验算。节点设计还需要考虑的是考虑螺栓的安装、现场焊接等工作空间与吊装构件的具体顺序等。 　　4、图纸编制 　　图纸编制在高层钢结构设计中的作用也不容忽视。在高层钢结构设计中，对于图纸的编制，一定要采用合理的钢结构制作技术，并立足于实际情况，结合工程需求，以施工图为参照标准，进行图纸深化，要做好细部设计工作，其中，对于细部设计中，主要要控制好桁架的整体稳定性。另外，还要利用PKPM设计软化，规范设计流程，确定钢结构的跨度、柱距、建模，并且要以根据荷载规范加载、计算，最终绘制出施工图。 　　三、建筑钢结构的抗火设计 　　火灾是建筑物常见的一种突发事故，处理不当可能造成重大的经济财产损失和人身伤亡，而建筑钢结构设计从安全性出发需要进行全面的抗火设计。 　　1、基于试验的抗火设计 　　基于试验的抗火设计是指对构件的保护层厚度由试验确定或者推算得来。以往的抗火设计工作实验数据不能保证准确性，首先，实验的火灾温度与实际的火灾温度存在较大的差异，其次，试验中没有考虑到不同的建筑结构之间共同合作的功效，实验考虑因素欠缺，出现了超强度的浪费性抗火设计。总之，由于抗火实验工作的欠缺，传统的抗火设计工作不能得到有效地落实。 　　2、基于构件计算的抗火设计