高層建筑鋼結(jié)構(gòu)在土建工程中的應(yīng)用研究

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1 引言

鋼結(jié)構(gòu)在土木工程建設(shè)中具有許多優(yōu)勢(shì)。非常易于使用，不僅降低了建設(shè)成本，而且保證了整個(gè)項(xiàng)目的質(zhì)量。從建筑發(fā)展的角度來看，建筑業(yè)的未來將是一個(gè)智能化、個(gè)性化和大規(guī)模的發(fā)展模式。由于現(xiàn)階段正在進(jìn)行的項(xiàng)目更新，傳統(tǒng)的水泥和木結(jié)構(gòu)可能無法滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。優(yōu)質(zhì)鋼可以顯著提高建筑物的承載能力。為了最大化市場(chǎng)需求并提高高層結(jié)構(gòu)的技術(shù)水平，鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用與發(fā)展受到了廣泛的關(guān)注。鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)成本低，抗壓強(qiáng)度高，環(huán)保效果好。重要的建筑材料對(duì)于提高高層建筑的質(zhì)量并減少對(duì)社區(qū)住房質(zhì)量的潛在隱患非常重要。因此，需要對(duì)土木工程的鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)進(jìn)行深入的分析和研究，以使其能夠應(yīng)用于土木工程，并提供具有最大實(shí)用價(jià)值的完整戲劇。

2 鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)

2.1 布置簡(jiǎn)單

由于鋼結(jié)構(gòu)的重量輕且強(qiáng)度高，因此大多數(shù)大跨度建筑物現(xiàn)在都使用鋼結(jié)構(gòu)模式。鋼結(jié)構(gòu)的使用可以分隔內(nèi)部空間，并有助于建造開放式摩天大樓。傳統(tǒng)模型沒有這種優(yōu)勢(shì)。根據(jù)大跨度建筑物的傳統(tǒng)模型，它需要更高的成本，并且建筑物的美觀性顯然很差。近年來已證實(shí)鋼結(jié)構(gòu)的易用性。例如，央視的辦公樓是最典型的鋼結(jié)構(gòu)建筑。

2.2 優(yōu)異的抗震性能，不易損壞

通過對(duì)不同類型的工程建筑材料進(jìn)行對(duì)比分析，在鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，鋼結(jié)構(gòu)具有較好的抗震性能。同時(shí)，鋼具有很強(qiáng)的伸長率，很強(qiáng)的抗震性和抗風(fēng)性。建設(shè)項(xiàng)目的安全性和穩(wěn)定性大大提高。在地震，颶風(fēng)和海嘯等嚴(yán)酷條件下，鋼結(jié)構(gòu)可以減輕建筑物倒塌的負(fù)面影響。

2.3 造價(jià)低

與傳統(tǒng)的磚混混凝土建筑相比，高層民用建筑的總成本相對(duì)較低，而且這些結(jié)構(gòu)的重量通常較輕，因此運(yùn)輸和處理成本相對(duì)較低，這樣可以節(jié)省大量資金，大大縮短了鋼鐵建設(shè)項(xiàng)目的采用時(shí)間，并減少了各種間接費(fèi)用。通常，在摩天大樓中建造鋼結(jié)構(gòu)的成本相對(duì)較低。

2.4 施工周期短

鋼結(jié)構(gòu)通常直接在工廠生產(chǎn)，而成熟的鋼則被運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行最終組裝和施工，因此鋼結(jié)構(gòu)的施工周期比傳統(tǒng)的施工模式要短。因此，施工速度比傳統(tǒng)施工快很多，對(duì)環(huán)境的污染也較小。框架施工時(shí)的機(jī)械化程度極高，特別是因?yàn)樾枰笠?guī)模的施工現(xiàn)場(chǎng)，因此施工速度快并且滿足了快速發(fā)展時(shí)代的特點(diǎn)。特別是，其好處非常明顯，尤其是在當(dāng)今越來越短的建造周期中。另外，創(chuàng)建此模式可減少手動(dòng)和機(jī)械運(yùn)輸?shù)某杀荆⑶液芙?jīng)濟(jì)。

3 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的劣勢(shì)

3.1 對(duì)施工技術(shù)的要求較高

在高層建筑中建造鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)充分考慮鋼結(jié)構(gòu)的功能和荷載作用下鋼結(jié)構(gòu)的變形，并計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)的焊接螺栓和安裝螺栓之間的潛在間距。與混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)對(duì)建筑工程技術(shù)的要求更高。而且，它直接影響鋼結(jié)構(gòu)施工的效率和質(zhì)量。

3.2 昂貴的建筑材料成本

隨著土木工程中摩天大樓鋼結(jié)構(gòu)的廣泛采用，鋼結(jié)構(gòu)材料的價(jià)格持續(xù)上漲。盡管鋼結(jié)構(gòu)的產(chǎn)量在增加，但是很明顯鋼結(jié)構(gòu)的價(jià)格很高，大量的原材料都是進(jìn)口的，這極大地改變了鋼結(jié)構(gòu)的市場(chǎng)價(jià)值。

3.3 鋼對(duì)溫度的抵抗力不足

通過對(duì)鋼進(jìn)行測(cè)試，可以確認(rèn)鋼具有良好的導(dǎo)熱性，并且鋼容易受到高溫的影響。由于損壞，施工容易發(fā)生事故。由于鋼結(jié)構(gòu)不能滿足耐火要求，因此必須在鋼表面使用耐火材料以確保鋼結(jié)構(gòu)的整體性能。

4 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)工程主要特點(diǎn)

鋼結(jié)構(gòu)廣泛用于高層建筑，同時(shí)，在建造摩天大樓時(shí)，會(huì)使用更多的鋼結(jié)構(gòu)，在施工過程中，必須預(yù)填充鋼柱，并將鋼梁焊接到所需的零件上。如果先將地腳螺栓埋入，則可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求調(diào)整地腳螺栓的厚度，然后可以將地腳螺栓連接到剩余在地腳螺栓中的孔上。在安裝鋼柱期間，鋼柱的長度必須在規(guī)則預(yù)期的范圍內(nèi)。同時(shí)，在安裝鋼梁時(shí)，施工單位應(yīng)注意鋼柱和鋼梁的可靠連接。進(jìn)行加固過程，以確保兩者之間的垂直度滿足結(jié)構(gòu)圖要求。此外，鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)可總結(jié)如下。

（1）鋼結(jié)構(gòu)相對(duì)較輕。即使在具有高層建筑物的地方發(fā)生地震等自然災(zāi)害，其結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)較輕，因此地震不會(huì)造成重大破壞。有助于實(shí)現(xiàn)減震、防震的目的。

（2）材料強(qiáng)度高。如今，許多摩天大樓都采用了鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)，鋼結(jié)構(gòu)已成為摩天大樓的重要組成部分，并在確保高品質(zhì)建筑方面發(fā)揮著重要作用。從建筑材料的角度來看，鋼鐵建筑材料適用于高負(fù)荷和跨度項(xiàng)目。作為項(xiàng)目的主要組成部分，鋼具有良好的抗震性，與鋼筋混凝土材料相比，這種混凝土具有更高的延展性和應(yīng)力吸收能力，并且在改善高層建筑的抗震性能方面可以發(fā)揮更好的作用。

（3）有助于縮短工期。鋼結(jié)構(gòu)建筑的腳手架比其他結(jié)構(gòu)少，并且鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)在工廠制造，因此您可以直接在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行建筑，而無需進(jìn)行二次處理。它還有助于減少。

（4）鋼結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的環(huán)保性。鋼架結(jié)構(gòu)可重復(fù)使用，減少了施工浪費(fèi)，具有環(huán)保節(jié)能的性能。簡(jiǎn)而言之，隨著人們對(duì)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)變得更加環(huán)保。它已成為中國摩天大樓建筑中廣泛使用的形式，并獲得了應(yīng)用潛力，鋼結(jié)構(gòu)的使用已引起廣泛關(guān)注。

5 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)在土建工程中的應(yīng)用

5.1 強(qiáng)化鋼結(jié)構(gòu)工程材料質(zhì)量的管理

在施工之前，相關(guān)工匠會(huì)檢查原材料，并確保其規(guī)格，型號(hào)和尺寸在生產(chǎn)的初期階段是否符合標(biāo)準(zhǔn)和要求，并進(jìn)行預(yù)組裝以確保生產(chǎn)出原材料。專業(yè)人員必須首先檢查和模擬基本組件和結(jié)構(gòu)材料的安裝，以避免生產(chǎn)過程中的技術(shù)錯(cuò)誤。因此，確保鋼結(jié)構(gòu)的高質(zhì)量性是進(jìn)行建設(shè)的基礎(chǔ)。

5.2 吊裝施工技術(shù)

在鋼結(jié)構(gòu)的制造中，起吊主要涉及拆除鋼梁和鋼柱，主要是拆除鋼柱。鋼柱的實(shí)際長度與設(shè)計(jì)長度之間存在明顯的偏差，因此需要充分考慮鋼柱的垂直變形。如果頂部和底部橫截面的大小和長度完全相同，則不能隨意更改它們，并且可以保證結(jié)構(gòu)的剛度。此外，在鋼梁安裝項(xiàng)目之前，首先在鋼梁上安裝圍欄和繩索，以確保操作員安全并在鋼梁的整個(gè)范圍內(nèi)找到正確的裝箱位置。接下來，把吊耳焊接舉升上去，以充當(dāng)?shù)跹b點(diǎn)。

5.3 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要注重防火

由于當(dāng)今建筑物中發(fā)生火災(zāi)的頻率很高，因此在設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)時(shí)必須仔細(xì)考慮防火性能問題。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程要求設(shè)計(jì)人員繼續(xù)優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)的防火設(shè)計(jì)，以提高防火性能并預(yù)防火災(zāi)。在這個(gè)階段，設(shè)計(jì)中國鋼結(jié)構(gòu)的最常見方法是從鋼開始，包括選擇耐火鋼和在鋼上涂耐火涂料。設(shè)計(jì)師應(yīng)在其設(shè)計(jì)計(jì)劃中提前計(jì)劃此策略。

5.4 鋼結(jié)構(gòu)施工最后階段的質(zhì)量控制

在實(shí)際建造鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，這對(duì)于后續(xù)質(zhì)量控制也很重要。這需要檢查正確的構(gòu)造和安裝，這是檢查每個(gè)零件的安裝質(zhì)量以及焊接和安裝質(zhì)量的必要條件。根據(jù)質(zhì)量控制要求，嚴(yán)格控制強(qiáng)度，抗震性和鋼結(jié)構(gòu)抗力，只有加強(qiáng)這一基本水平，才能保證鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

5.5 加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震性能

由于中國很多地區(qū)都位于地震帶中，因此可以嘗試將鋼結(jié)構(gòu)抗震材料應(yīng)用于對(duì)鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的需求很高的建筑物。鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)過程要求設(shè)計(jì)人員根據(jù)諸如建筑物加固的強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)類型和房屋高度等因素選擇抗震結(jié)構(gòu)。例如鋼的硬度和柔韌性的確定。設(shè)計(jì)師必須根據(jù)建筑物的高度，施工現(xiàn)場(chǎng)的材料等選擇鋼的硬度和柔韌性，以確保建筑物的抗彎能力以及滿足建筑物的受彎極限能力。

6 結(jié)束語

鋼鐵建筑技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)民用建筑技術(shù)的新改進(jìn)。鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的建設(shè)成本相對(duì)較低，保證了項(xiàng)目的整體穩(wěn)定性。在建筑中使用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)，不僅可以節(jié)省實(shí)際上滿足現(xiàn)代建筑需求的建筑材料，而且可以提高建筑質(zhì)量并加快施工進(jìn)度，這將使鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)更加成熟和完善，具有更好的應(yīng)用效果，并進(jìn)一步提高鋼結(jié)構(gòu)制造技術(shù)，改善建筑業(yè)并使其完美，提高發(fā)展水平。