钢结构在高层建筑结构设计中的应用探讨

摘要：钢结构对于高层建筑来说有很多优点，在高层建筑工程中被广泛应用。本文主要阐述
了钢结构的优点与缺点，分析了钢结构在高层建筑结构设计中的应用，论述了高层钢结构
建筑中的安全施工问题。

 

　　关键词：钢结构；

 

　　引言

 

　　钢结构工程量大、结构复杂、质量要求高，同时钢结构体系具有自重轻、安装容易、施工
周期短、抗震性能好的特点，因此，在建筑工程中被广泛的使用。当前我国钢结构建筑己经
工业化、商品化，特别是在高层建筑的运用中有一定的历史。

 

　　

1、钢结构的优点与缺点 

　　

1.1、钢结构的优点 

　　（

1）材质均匀，可靠性高。钢材的组织比较均匀，近似于各向同性均匀质体。钢材通常

是由钢厂生产的，对质量有着严格的控制，因此质量比较稳定。钢结构的实际工作性能与当
前采用的理论计算结果符合，所以说钢结构可靠性较高。

 

　　（

2）强度高，重量轻。钢材强度比较高，弹性模量也很高，所以钢结构构件小而轻。目

前有种类比较多的强度等级的钢材，即便是强度相对较低的钢材，它的密度与强度的比值
通常也会比混凝土和木材小，进而在同一受力情况下，钢结构自重小，能够应用在跨度较
大的结构中。由于杆件小，所占空间少，亦便于运输和安装。

 

　　（

3）塑性和韧性好。钢结构的抗压和抗拉强度一致，韧性和塑性都非常好，比较适合

动力荷载和承受冲击，抗震性能非常好。

 

　　（

4）有利于机械化制造。钢结构是工程结构中工业化程度最高的一种结构，它是由轧

制型材和钢板在工厂所制，有利于机械化制造，同时有着生产速度快、效率高的特点，质量
有保证。

 

　　（

5）耐热性能较好。结构表面的通常在温度在 200

℃范围之内时，钢材强度变化不大，

所以比较适合使用在热车间。但要注意的是，结构表面若是长期受辐射热，当达到

150

℃的

时候，就应该选用隔热板进行保护。

 

　　

1.2、钢结构的缺点 

　　（

1）耐火性比较差。当钢材的表面温度达到 300~400

℃的范围值时，它的强度和弹性

模量就会发生明显的降低，当达到

600

℃的时候将近下降到零。如果有着比较高的耐火要求

时，需要选择相对应的保护措施，例如在构件表面喷涂一层隔热材料和化学助剂等的防火
涂料，或在钢结构外面包混凝土或其他防火板材，进而提高耐火等级。

 

　　（

2）耐锈蚀性较差。这一点表现比较明显的是在潮湿或者有腐蚀性介质的环境中，钢

材非常容易锈蚀，因此，一定要定期进行维护。

 

　　

2、钢结构在高层建筑结构设计中的应用分析 

　　

2.1、钢材加工要点 

　　

2.1.1、钢柱拼接应注意的事项 

　　建筑楼层过高时要对钢柱的标高进行准确控制，对钢柱加工误差要尽量控制在最小范
围。所以钢柱的切割、焊接、组对就尤其重要。钢柱拼接要注意一下几点。

 

　　（

1）针对焊接要求使用正确的焊接方式，比如在安装十字柱柱脚螺栓时为了保证混凝

土和钢柱的结合强度，最好摒弃手工焊接的方式，而采用专门的栓钉焊枪进行焊接。