姚恒信

摘要：目前，国内钢结构建筑行业仍处于发展阶段，技术发展还有很大的提升空间。在城市化不断深化的背景下，钢结构建筑行业的设计已成为业界关注的焦点。为了实现这一点，有必要准确了解混凝土和钢框架的特性。本文主要分析了混凝土框架顶钢结构的设计，以进一步优化施工工艺。

关键词：混凝土框架;顶层施工;钢结构设计;分析研究

1增加钢结构的优点

首先，这样设计可以节约土地使用，大大提高土地利用效率，有效利用土地资源，通过混凝土与钢结构的结合，可以减少建筑资源的浪费，也可以实现资源的循环利用，符合现代绿色发展理念。其次，钢结构自身的重量较轻，对原有结构的设计造成很小的荷载影响，不需要单独进行地基加固，降低了工程造价和工程量，使工程造价大大降低，有效缩短了工期。钢结构具有延展性和防震性。最后，它有着广泛的应用，不仅可以增加工业建筑，还可以进行住宅建设。设计的多样性可以充分发挥空间的优势，可以使空间的结构变得更大，顶部的平面是简约的装修，以减少原有结构的影响，为消费者提供更大的建筑空间，对人们生命安全的危险损失打到底部，具有很强的整体性。

2我国钢结构施工现状

房屋修缮工程是指从建筑到报废、房屋的维护或改造等活动的全过程，混凝土框架顶钢结构设计为建筑施工和修缮工程提供必要的技术支持。随着科学技术水平的不断提高，我国建设项目的快速发展，全国各地相继开展了一批旧住宅的挖掘、改造、施工等项目。一些省市甚至将旧房改造纳入城市规划项目，出台了一系列规章制度。在科学技术的支持下，加上国家政策的推动，相信该建设项目在我国有很大的发展空间。

3混凝土框架顶层钢结构设计

3.1楼层设计

楼板设计可采用多种方法，包括现浇混凝土技术，可适当提高钢结构楼板的稳定性和安全性。在设计楼板时，为了减少混凝土在外压下引起的结构问题，施工方案中可采用轻质楼板或装饰钢板，屋面设计为轻钢屋面，以减轻楼板构件的重量。如果可能，可以使用模块化楼板将压型钢板与现浇混凝土结合起来，以确保结构的稳定性和安全性。型钢板与现浇混凝土相结合的设计方法更加灵活，可以应用于多种情况，并结合建筑的实际需要，减少安全问题的发生。

3.2梁设计

在梁的设计工作中，应结合施工标准和施工实践，灵活运用。从具体参数来看，梁的横截面宽度应保证在200mm以上，宽高比应在4以下，但在梁的加固支撑设计过程中还需要有，以有效保证钢梁的稳定性，所以在加固材料的选择和匹配时应注意，钢梁的整体稳定性和安全性满足标准要求。此外，在设计过程中应注意梁中线与柱中线的连接，采用双向布置结构，平梁的参数通过结构模型计算，以确保整个工程的稳定性。

3.3立柱设计

在钢结构加层柱设计中，柱脚连接方法包括钻孔连接法和U型环箍连接法。其中，钻孔连接方法是将过渡钢板插入原混凝土柱头钻孔，焊接通过锚固钢筋，并将其锚固和钢结构柱安装。这种方法可以降低施工难度，但会影响其可靠性和耐久性。钢柱内的钢筋可以与主筋具有一定强度的钢筋一起使用，经过加热处理，在孔的位置与底板焊接，用细石混凝土找平，将钢柱底板与钢板连接。这种连接的重要缺点是不能保证其地震效應。当施工范围较小时，通常更适合采用U形箍连接法，即在钢柱下端使用U形箍连接钢柱和底板。

在钢结构与混凝土框架结构的柱设计中，需要在综合考虑原有结构和新增要求的基础上，确定柱脚的连接方式。例如，如果建筑物的原始混凝土结构有4层，则钢结构为2层，并采用方形箱形截面。结构之间的连接方式为大底盘结构，不同单体结构之间的隔墙采用抗震接缝。假定本工程抗震设防烈度为7度，地震分组为第二组，场地类型为二级，层高为6米。考虑到添加后结构的质量和刚度沿垂直方向会发生很大变化，因此可能会产生鞭梢效应。为了确保原有结构和新增结构之间的协同效应，还可以使用混凝土外柱脚。利用结构设计软件PKPM建立SATWE“4+2”整体计算模型，计算柱脚内力和变形。

3.4连接设计

根据相关设计要求，钢柱脚的设计可分为铰接式和刚性式。对于没有起重机的轻钢结构，通常使用铰接柱脚。采用化工厂钢筋，钢柱可以与原混凝土柱进行有效连接，在这种情况下，化学植筋的作用是铰接的，锚栓的作用是柱脚，在混凝土柱中，锚栓的埋深可以实现不同的张力，从而可以有效地传递柱与混凝土之间的粘结力。本实用新型主要用于下翼缘板与钢柱翼缘的连接，钢梁腹板与钢柱翼缘之间采用摩擦型高强度螺栓，实现螺栓焊接的刚性连接。此外，钢梁端部的焊接端板和柱翼缘穿孔螺栓可用于连接梁和柱的刚性。在“人”字形屋脊采用刚性连接时，钢梁可与传统的梁端焊接端板连接，并可安装在高强度螺栓屋脊上刚性加工。

3.5其他设计

混凝土框架上部结构钢结构设计，还需要考虑如何合理设计地基承载构件，需要综合考虑设计环境的诸多因素，并结合施工现场的实际情况，综合考虑混凝土框架结构的设计，对于可能存在的设计问题需要及时调整，避免设计不合理，影响钢结构设计的稳健性和安全性。因此，原混凝土框架结构在实际中不会考虑建立钢结构的荷载问题，所以在设计时要对钢结构进行施工，必须对混凝土框架结构和钢结构施工进行整体分析，通过建筑模型的方式进行构造计算，以评估建筑钢结构，判断建造钢结构对混凝土框架结构的整体影响，为了确保混凝土框架结构和顶部钢结构的安全稳定，我们应该调整钢结构的设计方案。

4结论

随着社会经济的不断发展，人们对生活质量的要求不断提高。这就要求我们在建筑工程中充分发挥建筑设计的优势，更好地满足人们的需求。在施工中对混凝土框架顶部钢结构进行设计，进一步提高了建筑物的安全性和稳定性，同时也具有良好的抗震性能，更好地保障了人民的生命安全。在钢结构设计中，应进行科学合理的设计，结合当地实际情况，设计出更加完善的建筑整体结构，促进建筑业的蓬勃发展。

参考文献

[1]郭海臣.混凝土框架顶层加建钢结构设计探析[J].建材与装饰，2017（44）：94.

[2]周亦玲.钢结构设计在混凝土框架顶层加建的分析[J].居业，2017（09）：83+85.