本文探讨了高层建筑设计的主要推动力、常用的水平和垂直荷载系统以及高强度钢材对建筑物可行性的重要作用。本文将用到在美国、英国和亚洲的大量高层建筑项目的典型工程。通过各代表工程研究探讨关键设计要素,并阐述通过使用高强度钢材、Nb等微合金化元素实现的重要好处。

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高层建筑设计涉及在满足客户、建筑师、监管机构以及大量相关设计专业人士的需求之间实现某种平衡。这种平衡通常意味着需对保证建筑物稳定性的主要结构元件进行尺寸调整,以尽量减少它们对建筑物的影响。正是在这种情况下,结构工程师开始考虑使用高强度钢材(355N/mm2及以上)以便实现相关目标。

高层建筑的设计

设计流程

在高层建筑项目的设计中,每个利益相关方都有不同的需求,因此,他们的愿望就成了高层建筑设计的推动力。例如,建筑师对美学和整体功能感兴趣,服务工程师对可持续运营以及服务的有效整合感兴趣,而监管机构感兴趣的是设计对城市景观可能产生的影响以及如何确保生命安全目标处于重中之重的地位。

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作为设计主要推动力之一的客户愿望很简单,即项目必须在经济上可行,否则一切将无从谈起。因此,必须在尽可能节约成本的同时,满足客户对项目的功能需求及其他期望。对于结构工程师来说,设计高层建筑或许不难,但前提是工程师掌握了各相关领域的具体要求。高层建筑的横向稳定系统及整体结构形态,在项目成本与功能的可行性方面发挥着重要作用。结构造价可高达总建筑成本的15%-20%,但其效益和效率对项目的其他组成部分均有影响。结构方案的选择需征求项目各利益相关方的意见。

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近期钢材市场的多空头依然在不断的转换与争执之中,对8月市场走势依然存在较大的分歧,主要是今年以来市场虽然一直在不断上行,但是总是给人一种“步履蹒跚”的感觉,向上的冲劲不如前几年那么凶猛。但从另外一个角度去考虑的话,在不断的深化供给侧改革的后阶段,市场进入一个震荡过程也应该是正常的行为,再加上目前的经济走势已从“速度”转向“质量”一说之后,无论是从投资角度还是从消费角度,所支持的耗钢量提升都是相对有限的。