高层钢结构建筑设计*** 振远建筑钢结构设计

国内钢结构建筑设计存在的问题——以北京新机场为例：

北京新机场是世界上较大规模的机场，较大单元长度504米，较大跨度180米，悬挑长度42米，设计存在如下关键问题：（1）结构超长超大；（2）钢结构复杂（含有不对称C型柱、格构柱），航站楼中心区屋盖支承结构采用C型钢柱和格构式钢柱，结构复杂，且结构纵、横向刚度不对称；（3）结构柱需要进行结构转换；当跨度＞30m时，无天窗时，应在屋架跨度1／3处和两端的竖杆平面内各布置一道垂直支撑，有天窗时，垂直支撑应布置在天窗架侧柱的两侧。（4）高铁穿航站楼；（5）部分结构架空层；（6）航站楼中心区采用隔震技术。其中，自由屋顶钢结构采用C型柱作为主要支承结构，具有较大高差，对施工提出较大的挑战。如何在施工过程中实现设计要求，需要施工单位和设计单位密切配合共同解决。

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根据钢结构在历次中的破坏形态，可能破坏形式分为以下几类：

1、 结构倒塌

　　结构倒塌是中结构破坏严重的形式。造成结构倒塌的主要原因是结构薄弱层的形成，而薄弱层的形成是由于结构楼层屈服强度系数和抗变4刚度沿高度分布不均匀造成的。这就要求在设计过程中应尽量避免上述不利因素的出现。

钢结构房屋结构布置原则

　　钢结构房屋的结构体系和结构布置的选择关系到结构的安全性、适用性和经济性。和其他类型的建筑结构一样，多高层钢结构房屋应尽量采用规则的建筑方案。当结构体型复杂、平立面特别不规则时，可按实际需要在适当部位设置防震续，从而形成多个较规则的抗侧力结构单元。钢结构建筑设计——钢材规格及材质选择设计：由于钢材品种的增多，结构设计时可选择的构件形式也多了。由于钢结构可耐受的结构变形大于混凝土结构，一般来说，不宜设抗震缝，必须设置时，抗震缝宽应不小于相应钢筋混凝土结构房屋的1.5倍。

钢材基本属于各向同性的均质材料，且质轻高强、延性好，是一种很适合于建筑抗震结构的材料，在作用下，高层钢结构房屋由于钢材材质均匀，强度易于保证，所以结构的可靠性大；深化设计时要注意以下几点：1、单板连接时梁腹板和柱翼板间距应能确保梁腹板避过单板连接焊缝与连接板紧密贴合保证高强螺栓连接强度，通常情况下≥10mm，对于厚度较大的连接板则根据连接焊缝高度计算取值。轻质高强的特点使得钢结构房屋的自重轻，从而所受作用减小；良好的延性使结构在很大的变形下仍不致倒塌，从而保证结构在作用下的安全性。但是，钢结构房屋如果设计和制造不当，在作用下，可能发生构件的失稳和材料的脆性破坏或连接破坏，使钢材的性能得不到充分发挥，造成灾难性后果。因此高层钢结构房屋的抗震设计就显得非常重要和必要。