高层住宅钢结构设计的特点

摘要：改革开放以来，我国国民经济得到了高速的发展，钢产量也在不断的提高。近年来，
钢结构被广泛应用于高层建筑。高层住宅钢结构是建筑物功能、环境及各种社会经济因素共
同作用的产物。根据住宅使用功能和建筑设计的要求，结构体系为钢框架体系，充分发挥钢
结构特性。本文结合作者实际的工作经验，从钢结构设计的角度分析和总结了高层住宅钢结
构设计的特点，以期能为同行提供参考性的建议。

 

　　关键词：高层钢结构质量

 

　　

 

　　

1 引言 

　　中国作为一个发展中国家，高层钢结构建筑在我国起步较晚，成熟及可借鉴的经验不
是很多。但从改革开放以来，许多现代化建筑如雨后春笋般耸立。而钢结构因其自重轻、施工
周期短、抗震能力强等优势和特点被人们广泛应用于高层尤其是超高层建筑中。其中建筑钢
材又分为普通碳素钢、优质碳素结构钢、普通低合金钢三类。大量使用的仍以普通碳素钢为主。
与混凝土高层相比：自重轻，截面小，可降低基础造价，室内有效面积大，与玻璃幕墙结
合，建成现代感很强的建筑外形；工业化程度高，可降低人工费用，增加建筑的投资回报
率；抗震性能较好，利于向高层、超高层发展；绿色环保、可持续发展，

8-17 层的高层钢结

构造价可达到与混凝土持平，综合造价可望超过混凝土。

 

　　高层钢结构主要应用于现代的高层建筑，钢结构的结构体系主要有框架体系、框架支撑
(剪力墙板)体系、筒体体系和巨型框架体系。对于高层钢结构，结构设计也是建筑成败、优劣
的关键因素，方案阶段有结构工程师的参与是必要的。

 

　　

 

　　

2 高层钢结构设计的特点 

　　

2.1 钢结构的基本原理 

　　钢结构是钢材（钢板和型钢）经过设计、加工，形成各种基本构件，如拉杆（有时还包
括钢索）、压杆、梁、柱及桁架等，然后将这些基本构件按一定的方式通过焊接和螺栓等方式
连接组成的工程结构形式。轻型钢结构是一个很模糊的概念，没有严格的定义。以下结构都
可称为轻型钢结构：

①由冷弯薄壁型钢组成的结构；②由热轧轻型型钢（工字钢、槽钢、 H

型钢、

L 型钢、T 型钢等）组成的结构；

③由焊接轻型型钢（工字钢、槽钢、 H 型钢、L 型钢、T

型钢等）组成的结构；

④由圆管、方管、矩形管组成的结构；⑤由薄钢板焊成的构件组成的

结构；

⑥由以上各种构件组成的结构 

　　

 

　　

 

　　设计钢结构时，应从工程实际情况出发，合理选用材料、结构方案和构造措施，满足结
构构件在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求，并符合防火、防腐蚀要求。宜
优先采用通用的和标准化的结构和构件，减少制作、安装工作量。在钢结构设计文件中，应
注明建筑结构的设计使用年限、钢材牌号、连接材料的型号（或钢号）和对钢材所要求的力
学性能、化学成分及其他的附加保证项目。此外，还应注明所要求的焊缝形式、焊缝质量等级、
端面刨平顶紧部位及对钢结构设计的要求

[1]。 

　　钢结构设计的特点可以概括为以下几点：

 

　　（

1）为了不影响结构或构件的正常使用和观感，设计时应对结构或构件的变形规定好

相应的限值；

 

　　（

2）计算结构或构件变形时可以不考虑螺栓孔引起的截面削弱； 

　　（

3）在设计的过程时，承重结构采用的钢材应具有抗拉强度、伸长度、屈服强度和硫、