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摘要：

近年來，高層住宅的主體結構形式有從鋼筋混凝土結構向鋼結構發展的新趨勢，而國內外關于高層鋼結構建筑的設計理論尚未成熟。所以本文在中國鋼鐵產量過剩的背景下，對高層鋼結構建筑設計應注意的問題進行淺顯的討論分析。

關鍵詞：

鋼結構；設計；高層住宅

隨著經濟的快速發展，鋼結構建筑開始興起，與傳統的鋼筋混凝土結構住宅相比，鋼結構建筑能更好地滿足大開間靈活分隔的要求，節能效果好，延性好、塑性變形能力強，建筑總重輕，施工速度快，環保效果好。符合住宅產業化和可持續發展的要求。在中國鋼鐵產量嚴重過剩的背景下，鋼結構住宅的普及與發展將充滿活力，國內外關于低層、小高層的鋼結構建筑設計理論已經比較完善，而關于高層鋼結構住宅設計理論尚未成熟。，因此我們必須提高高層鋼結構建筑設計水平，高層鋼結構建筑的設計包括很多方面，像平面設計、空間設計、生態設計、結構設計等內容，每一個環節的設計過程中都要注意相關問題，下面我們來分別了解一下各環節注意的問題。

1高層鋼結構建筑空間設計與平面設計方面應注意的問題

1．1充分利用廣場空間高層鋼結構建筑相對與普通建筑來說體量較大，會給場地空間沉重感，建筑的體量與街道空間形成了明顯對比，非常不協調。為此，在街道兩旁的高層建筑，在進行建筑設計時要進行后退處理，從而利用剩余的土地來留給廣場空間，使這個廣場空間在兩者之間發揮視覺緩沖的作用，這樣的空間讓人感覺比較具有層次感。

1．2豐富空間形式傳統鋼筋混凝土結構高層建筑的空間形式比較單一，在高密度的居住環境中，會感覺視覺擁擠，因此在高層鋼結構建筑設計中要運用有效的辦法來豐富空間形式，改變這種狀況。鋼結構高層建筑的上部結構可以利用鋼結構的特性進行適當的改變；它的底層也可以進行改造，例如用增加裙樓的方法，從而豐富建筑的外形，并且由于增加了裙樓，滿足了人們通常認同的上小下大的穩定形式，給人以安全感另外，也可以運用入口縮進的方法，將入口的空間凹進建筑的下方，從而緩解用地緊張的情況，使基地面積得到有效的利用，使空間更加豐富。

1．3高層鋼結構建筑在內部平面和空間利用上障礙性的最小化雖然說鋼結構建筑與傳統建筑相比，空間布置更加靈活，獲得的使用空間也更大，但是也會出現以下問題：框架截面通常大于墻體厚度，且鋼柱的形狀無法像鋼筋混凝土住那樣做成異形柱，從而凸出墻外；框架梁會使局部空間層高較低，對空間劃分造成妨礙。所以應注意做到合理設計開間、進深的模數；合理調整梁、柱與維護分割墻體的位置，以保證主要空間的完整性；采用隱式結構體系，達到室內空間無梁，保證使用空間完整性。還可以利用框架梁柱設置管線的夾墻。從而使建筑在內部平面和空間利用上障礙性的最小化。

2高層建筑生態設計方面應注意的問題

2．1采光設計不管是高緯度地區還是高緯度地區，人們都比較注重住宅的采光問題，因此，一定要做好建筑的朝向和空間布置設計工作。特別在寒冷地區，高層建筑的南面開窗面積盡量大一些，北面及東面的開窗面積盡量小一些，這樣使得室內采光得到了滿足，同時也減少了熱損失；板式建筑盡量東西朝向，點式建筑盡量不采用東西朝向，因為點式建筑北邊房間基本全年不能采光；當高層建筑規模較大，可以圍成庭院時，盡量讓庭院缺口朝南，使室外的庭院場地充分采光，從而吸引人們到庭院活動。

2．2建筑墻體的設計高層鋼結構墻體采用的輕質復合材料，應該能夠起到保溫隔熱，防止空氣流動，防潮、隔聲、防火、滿足結構安全性等功用，比如運用CCA灌漿板作為隔墻材料，不僅其質量輕而且很好的滿足使用要求。

2．3通風和抗風設計既要重視通風要求，建筑整體布置要利于形成穿堂風，保證住宅的空氣清新；又要防止風速過大，由于高層建筑易受風速、風壓力變化的影響，產生偏移和振動，使人們產生不安全感。所以要合理布置建筑，避免產生通道效應、縫隙效應、拐角效應，從而不會產生過大的風速。比如利用將高層建筑布置在北面，主要起擋風作用，還可以通過布置裙樓，使被高層建筑擋住后下行的風，在裙樓樓頂處改變風向并減小風速。

2．4綠化設計由于高層鋼結構建筑同傳統的高層建筑一樣，只有低層的住戶可以比較直接的接觸地面的自然物，而高層住戶由于視角、視力等因素，便很難切實感受自然，所以設計師應該充分考慮住戶有渴望接觸自然的心理，做合理的綠化設計。

3高層鋼結構建筑結構設計方面應注意的問題

由于高層建筑結構設計具有以下特點：水平荷載成為決定因素，軸向變形不容忽視，側移成為控制指標結構延性是重要設計指標。那么高層鋼結構住宅設計也具有這些特點，結合這些特點高層鋼結構住宅設計時應注意以下問題。

3．1高度問題對于超高限建筑物，應當采取科學謹慎的態度！隨著建筑物高度的增加，許多影響因素將發生質變，即有些參數本身超出了現有規范的適宜范圍，如安全指標“延性要求”材料性能“荷載取值”力學模型選取等。

3．2結構體系選型問題應用于住宅建筑的鋼結構體系主要有輕鋼龍骨體系、純鋼框架體系、鋼支撐框架體系、鋼框架－混凝土剪力墻體系、錯列桁架體系、鋼框架核心筒體系。但應用于高層住宅的只有鋼框架—混凝土剪力墻體系和鋼框架核心同體系，所以應根據樓層高度、公用等合理選擇結構體系。使得鋼結構的優點得以充分發揮，比如選擇鋼框架核心筒結構，利用鋼筋混凝土的核心筒承受橫向剪力，，外圍鋼結構只要滿足抗壓要求即可，從而減小了鋼柱的橫截面積，這樣就既節約了鋼材用量，又充分利用了鋼結構的抗壓性能。

3．3結構的規則性問題結構應盡量滿足結構簡單規則的原則，以保證結構良好的受力條件，由于新規范在這個方面限制條件多，所以設計者應該嚴格遵守規范，避免后期施工圖設計階段工作的被動。

3．4樓板體系設計問題樓板體系在滿足基本承載力、防火要求的同時，要盡量采取干作業的施工方法，體現鋼結構施工速度快的特點；樓板的工廠裝配化化程度高；設備管線敷設方便，空間效果好，達到無需吊頂，凈空較大的要求。

4結語

通過對高層鋼結構建筑設計時應注意問題的簡單討論，發現高層鋼結構建筑的設計與傳統鋼筋混凝土結構的高層建筑，既有相似的地方，也各有特點，在進行高層鋼結構建筑設計時應該在借鑒前人在傳統建筑上的經驗，也要結合高層鋼結構建筑自身的特點進行具體設計。

參考文獻

［1］謝妍，賈茹．建筑鋼結構設計現狀及存在的問題Ⅲ．民營科技，2011（03）．

［2］邵大衛．建筑鋼結構設計思路及其規范［J］．建設科技，2010（10）

［3］陳祿如．我國鋼結構行業發展的現狀趨勢和存在的問題［J］．建筑，2008．

作者：羅敏 易中凱 單位：四川大學水利水電學院