混凝土框架顶层加建钢结构设计探析
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摘要：随着经济的发展，人民的生活水平的提高，人们对于生活质量的要求也提高了。钢结构的顶层加建能够使建筑物具有更强的抗震性、布置空间更加灵活等等特点，是我国现代建筑业中非常重要的一项工程，它的建设使人们的生命和财产得到了保护，同时也使得建筑更贴近生活，设计更能符合人的需求。本文主要围绕什么是混凝土框架顶层钢结构、混凝土框架顶层加建钢结构设计中需要注意的问题、混凝土框架顶层加建钢结构的构建要求三个大的方面进行了详细的探讨。
关键词：混凝土框架；顶层；钢结构；设计；；注意问题；构建；要求
Abstract: with the development of economy, people's standard of living rise, people for the requirements of the quality of the life has improved. The top of the steel structure and to build can make buildings have stronger extent, decorate a space more flexible and so on characteristics, is our country modern architecture is very important in a project, and to the construction of people's lives and property are protected, but make the building more close to the life, the design more in line with the needs of the people. This paper, focusing on what is on the top of the concrete frame steel structure and concrete frame on the top of the steel structure design and to build the problems to be pay attention to, concrete framework and to build on the top of the steel structure of the construction requirements of the three big discusses in details.
Keywords: concrete frame; Top; Steel structure; Design;; Pay attention to problem; Building; requirements
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
现代建筑物大多采用钢筋混凝土框架结构，在高层建筑的顶层我们一般采用钢结构的加建，来使建筑物的结构更加稳定，达到保护人类在生活中和工作中的生命安全及财产安全的目的。混凝土框架顶层加建钢结构使得顶层的空间布置更加灵活、建筑物的抗震性加强，满足了现代化的建筑物设计标准，其安全性和实用性是现代建筑所需要的。它的实现是现代社会中建筑业发展的新标准，也是现代建筑中的必要要求，它对于我国的建筑业的发展和进步起着很大的帮助。
一、什么是混凝土框架顶层钢结构？
混凝土框架顶层钢筋结构是由楼板、梁、柱子和四种基础承载重量的构件在一起组合而构成的空间结构。它是由主梁、柱子和基础承载重量的构件构成很多个平面框架后再由连续梁连接起来的。高层建筑采用混凝土框架顶层时都喜欢采用钢结构，因为建筑物顶层加建钢结构可以使建筑物的空间变大，使顶层平面布置简单些，钢结构的混凝土框架顶层的加建具有抗震、布置灵活方便、传力性强和整体性强的特点。它能够提供更大的建筑空间满足消费者的使用要求；它的抗震性好，建筑物更加稳定，减小地震对建筑物的破坏作用，减小对人的生命安全造成危险以及给人们的财产带来损失减小。
二、混凝土框架顶层加建钢结构设计中需要注意的问题
混凝土框架顶层加建钢结构已经被现代社会广泛应用于建筑物的建设中，对于它的结构的设计在建筑物的构建过程中是一个很重要的过程，它的合理设计将会对建筑物的构建起到帮助作用，反之就会影响到建筑物的整体构建。在混凝土框架顶层加建钢结构的设计中应该注意以下几个问题：
（一）顶层加建钢结构的设计中需注意建筑物的抗震设计
根据建筑物的抗震等级来对建筑物的顶层加建钢结构进行设计，不同的用途的建筑物和不同地域的建筑物它的抗震等级都是不同的。像在地震多发地带，其抗震等级的设计就要加强，不是地震多发地的地带，我们的抗震等级设计就可以相应的减弱一些。还要对于公共建筑物和居民住宅等人口密集的地方的抗震设计要增加，保护人们的生命和财产安全。
（二）计算楼板开洞的面积，和实际结合设计
楼板的开洞需要通过专业的计算设计能进行的，我们必须注意的是楼板的开洞不能够大于顶层的总面积的30%。但是对于楼板开洞面积在30%以上的，我们也是有解决的设计方案的。我们应该将开通面积在30%以上的楼板洞口边缘的节点设计为弹性节点，而这个时候所有的楼板应该都被定义为弹性膜。这样才能保证楼板的设计合乎实际，使得混凝土框架顶层加建的钢结构更加合乎标准和要求。
（三）混凝土框架顶层设计时需要注意温度的控制
混凝土框架顶层设计时经常对于抗震措施的设计很重视，却没有注意到顶层的温度控制。这往往使得顶层加建的钢结构受到自然因素的破坏，顶层出现室内墙壁破裂的现象，轻则使室内温度受到室外温度的影响，室内的保温效果被破坏，重则使得建筑物的使用寿命缩短，建筑物受到破损，发生坍塌事件，威胁到人们的生命和财产的安全。
（四）基础承载重量的构建的负荷设计
基础承载物重量的设计一定要合理和符合设计的标准，使之能够承担其顶层的建筑的重量，以及整体建筑物的负荷。基础承载物重量的构建不要超过基础设计的负荷，建筑物的设计的实际承载重量高于设计规格内的承载负荷就会让建筑物存在着安全隐患，破坏建筑物的安全性。
（五）顶层平面图设计计算的合理
对于顶层平面设计我们要进行合理的计算，对于平面图的设计要注意空间的布置和设计，对于钢结构的每一项工程都进行平面的设计计算，使之有科学的数据和标准对其设计进行取舍。对于柱子之间的长宽、直径设计都要符合科学的标准，数据科学会让建筑物更加的坚固。在梁、柱子和基础构建设计的多个平面中一定要有精准的计算，不出现数据上的计算错误或者计算数据不精确而给整个顶层加建钢结构的工程带来经济损失或者在今后给人们的生活造成不便，甚至会留下安全隐患威胁人的生命安全。
三、混凝土框架顶层加建钢结构的构建要求
混凝土框架顶层加建钢结构的构建需要达到这些方面的要求：
（一）对楼板的构建要求
在楼板的设计中，现代工业技术要求采用现浇灌技术。现浇灌技术是目前楼板构建中最好的方式，采用这种方式能够让混凝土框架顶层加建的钢结构更加结实和稳定。现浇灌技术能够使得在加建钢结构的过程中灵活的处理遇到的问题，及时提出解决方案，让楼板的构建不出一丁点错误。
（二）对梁的构建要求
国际的设计标准和实际设计结合在一起对钢建结构的设计有了这些要求：首先是梁的截面宽度不得小于20cm,宽和高之间的比例不能大于4。再者采用的钢筋要保证其合乎规定，保障梁的硬度，增加抗震性。最后在扁梁的设计中，梁中线需要跟柱子的中线重叠，扁梁采用双向布置。扁梁的设计要进行严格的计算和按照规定要求设计。
（三）对柱子的构建要求
柱子的截面有着严格的要求：柱子截面高度和宽度都不能小于30厘米、柱子的直径要大于35厘米、截面的短边和长边的比不能够大于3、柱子的纵向钢筋配比不能够小于0.2%等等。这些严格的要求对于柱子的设计有科学参照，柱子的构建更加符合科学，整体的钢结构加建也会更加顺利。加建完成后的建筑物也会更使用和耐用。
（四）对四种基础承载重量的构建要求
基础机构应该考虑多方面的结构，要根据负荷承载情况、结构形式、施工条件等多方面的考虑来设计合理的基础结构，满足建筑中的抗滑、载重的建筑要求。对于不合理的、不符合实际承载重量的设计要进行修改，一定要使基础承载重量的构建设计合理。
四、结语
现代建筑普遍是高层建筑，高层建筑的安全性引人担心，人们对于现代建筑能否保障人们的生命安全和其使用性能进行了怀疑。现代建筑业将钢结构加建在混凝土框架的顶层，使得整个建筑的抗震性加强、灵活性加强、整体性也得到了提升。混凝土框架顶层的钢结构的加建是对人民生命的保障，同时也是现代建筑发展的结果。它的应用将会普遍存在于现代社会的建筑物中，为人们的生活和工作提供安全保障。
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