钢结构通常是框架、平面架、网架、索膜、轻钢、塔桅等钢结构设计形式,其理论与技术大都成熟,亦有部分难题没有解决,或没有简单适用的设计方法,钢结构设计和选形式,方应考虑它们的特点,基本雪压大的地区,屋面曲线应有利于积雪滑落,而屋面覆盖跨度较大的建筑中,可选择构件受拉力为主的悬索结构体系。
二、超高层建筑钢结构设计施工准备
1、材料准备
水泥:号以上矿渣硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。钢结构设计进场时必须有质量证明书及复试试验报告。
砂:宜用粗砂或中砂。混凝土低于C30时,含泥量不大于5%,高于C30时,不大于3%。
石子:粒径0.5~3.2cm,混凝土低于C30时,含泥量不大于2%,高于C30时,不大于1%。
掺合料:粉煤灰,其掺量应通过试验确定,并应符合有关标准。
混凝土外加剂:减水剂、早强剂等应符合有关标准的规定,其掺量经试验符合要求后,方可使用。
2、机械准备
主要机具:混凝土搅拌机、磅秤(或自动计量设备)、双轮手推车、小翻斗车、尖锹、平锹、混凝土吊斗、插入式振捣器、木抹子、长抹子、铁插尺、胶皮水管、铁板、串桶、塔式起重机等。
3、作业条件
浇筑混凝土层段的模板、钢筋、预埋件及管线等全部安装完毕,经检查符合钢结构设计要求,并办完隐、预检手续。浇筑混凝土用的架子及马道已支搭完毕,并经检查合格。水泥、砂、石及外加剂等经检查符合钢结构设计有关标准要求,试验室已下达混凝土配合比通知单。磅秤(或自动上料系统)经检查核定计量准确,振捣器(棒)经检验试运转合格。根据钢结构设计施工方案对操作班组已进行全面施工技术交底,混凝土浇筑申请书已被批准。
钢结构设计的布置要根据体系特征、荷载分布情况及性质等综合考虑。一般说要刚度均匀,力学模型清晰,尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,使其以最直接的线路传递到基础,柱间抗侧支撑的分布应均匀,其形心要尽量靠近侧向力(风震)的作用线。否则应考虑结构的扭转,钢结构设计的抗侧应有多道防线。框架钢结构设计的楼层平面次梁的布置,有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求。通常为了减小截面沿短向布置次梁,但是这会使主梁截面加大,减少了楼层净高,顶层边柱也有时会吃不消,此时把钢结构设计次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子。