鋼結(jié)構(gòu)在高層民用建筑工程中的應(yīng)用

唐開一

（湖南三眾建筑有限責(zé)任公司，湖南 永州 425000）

鋼結(jié)構(gòu)高層民用建筑是現(xiàn)代建筑中一個十分重要的組成部分，具有很好的應(yīng)用前景。這種類型的建筑主要是以鋼結(jié)構(gòu)作為建筑的主要骨架，同時采取多種復(fù)合材料做成墻體的建筑施工類型。鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)建多是由工廠進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，因此質(zhì)量有所保障，安裝的過程比較簡單，運(yùn)輸和卸裝所需要的成本較低。相比較混凝土建筑這是一種比較大的進(jìn)步，也使得我國的高層建筑進(jìn)入到了現(xiàn)代化的發(fā)展階段。鋼結(jié)構(gòu)建筑和混凝土以及磚混等傳統(tǒng)的建筑有著很大的區(qū)別，主要是依靠鋼結(jié)構(gòu)來承受建筑的重量，所以鋼結(jié)構(gòu)建筑除了具備鋼結(jié)構(gòu)的一些基本特點(diǎn)之外，同時還有著其他普通建筑的一些基本特點(diǎn)。

1 鋼結(jié)構(gòu)建筑的主要優(yōu)點(diǎn)探討

1.1 鋼結(jié)構(gòu)建筑在進(jìn)行施工的過程中布置較為方便

鋼結(jié)構(gòu)的自重比較輕，且具有比較高的強(qiáng)度，因此在建筑的過程中一些大跨度的建筑一般都采取的是鋼結(jié)構(gòu)建筑模式。采取鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行建設(shè)可以將建筑內(nèi)的空進(jìn)進(jìn)行比較合理的分隔，能夠創(chuàng)造出開放式的高層建筑，這是一般的傳統(tǒng)建筑不具有的優(yōu)勢。傳統(tǒng)建筑進(jìn)行大跨度建筑的施工需要的成本很高，而且很容易造成建筑的美觀性受到很大的影響，目前很多大型的高層建筑都使用的是鋼結(jié)構(gòu)的建筑模式，事實(shí)證明也獲得了比較好的效果，得到了多方的肯定，如大家所熟悉的中央電視臺辦公樓，就是比較典型的鋼結(jié)構(gòu)建筑。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)建筑有著很好的抗震性能

鋼結(jié)構(gòu)建筑和傳統(tǒng)建筑不同，鋼結(jié)構(gòu)本身質(zhì)量穩(wěn)定，加上自重要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的輕于同面積的傳統(tǒng)建筑，因此在抗震建筑的應(yīng)用中有著比較好的應(yīng)用前景。由于這種建筑本身的重量比較輕，所以它的抗震性更加的優(yōu)越，加上比較好的強(qiáng)度優(yōu)勢，在遇到重物突然擠壓的過程中，不易出現(xiàn)斷裂。因此，鋼結(jié)構(gòu)在一些地震高發(fā)地區(qū)或地基較軟的地區(qū)應(yīng)用的范圍更廣，具有很好的應(yīng)用前景。

1.3 鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工周期比較短

和傳統(tǒng)的建筑比較，鋼結(jié)構(gòu)建筑在進(jìn)行施工的過程中受到季節(jié)、環(huán)境變化的影響比較小。這主要是因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)一般都是在工廠直接進(jìn)行生產(chǎn)，只需要將構(gòu)建運(yùn)送到工地進(jìn)行組裝就可以完成，這個過程比較傳統(tǒng)的建筑施工要快很多，并且對于環(huán)境的污染比較小，施工過程中的機(jī)械化程度很高，且不需要很大的施工場地，因此施工的速度比較快，這對于那些對于工期要求比較高的建筑來講，優(yōu)勢較為明顯，同時因?yàn)闇p少了大量的人工和機(jī)械運(yùn)輸費(fèi)用，其經(jīng)濟(jì)性也更好。

1.4 鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用在高層建筑中造價比較低

和傳統(tǒng)的磚混或混凝土建筑比較，高層民用建筑的總體造價比較低，并且這種結(jié)構(gòu)的重量一般都比較輕，因此運(yùn)輸和裝卸的費(fèi)用也會行對的比較低，工程總體的材料使用量也會大大的節(jié)省，同時采取鋼結(jié)構(gòu)建筑工程的周期也大大的縮短，與之相伴的其他各種間接費(fèi)用也會大大的減少，總體而言，鋼結(jié)構(gòu)建筑在高層建筑中的造價比較低。

2 鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工要點(diǎn)和流程探討

2.1 鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)細(xì)節(jié)設(shè)計的思路探討

在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)細(xì)節(jié)設(shè)計的過程中，工作人員要使用專門的繪圖工作對建筑的平面、剖面以及立面等進(jìn)行繪圖，對于一些比較重要的細(xì)節(jié)要進(jìn)行較為詳細(xì)的設(shè)計。另外還可以通過一些專門的鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計軟件對鋼結(jié)構(gòu)的負(fù)荷和受力的情況進(jìn)行計算和分析，對于鋼結(jié)構(gòu)建筑中比較復(fù)雜的構(gòu)建一定要使用CAD工具進(jìn)行放大樣的操作，目的在于達(dá)到對于計算機(jī)和圖形設(shè)計的精準(zhǔn)，提升設(shè)計的準(zhǔn)度和精度，為后續(xù)施工打下好的基礎(chǔ)。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)的加工和制作

和傳統(tǒng)的建筑不同，高層民用鋼結(jié)構(gòu)建筑的構(gòu)件全部在場外進(jìn)行加工，在制作的過程中要嚴(yán)格的對質(zhì)量進(jìn)行控制，依據(jù)圖紙進(jìn)行制作與設(shè)計，對于不合格的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件不予驗(yàn)收，最大限度的確保鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，減少可能存在的一些不安全因素。

2.3 高層民用建筑的安裝分析

將鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)建運(yùn)送到施工的現(xiàn)場之后，應(yīng)當(dāng)由專門的工作人員對鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量進(jìn)行開展必要的監(jiān)察工作。如果一些鋼結(jié)構(gòu)在運(yùn)輸?shù)倪^程中出現(xiàn)了變形或者是彎曲，則應(yīng)當(dāng)對鋼結(jié)構(gòu)開展矯正，最大的限度的確保鋼結(jié)構(gòu)能夠達(dá)到施工要求。在地腳螺栓的安裝方面，首先要將地腳螺栓固定在鋼套板上，然后通過鋼筋將其焊接在柱鋼筋上。然后通過混凝土進(jìn)行澆筑。

2.3.1 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安裝順序

鋼結(jié)構(gòu)在進(jìn)行安裝的過程中首先應(yīng)該繪制出分區(qū)段的平面吊裝圖，分區(qū)的先后順序一般是整體框架結(jié)構(gòu)的安裝，然后進(jìn)行樓板結(jié)構(gòu)的安裝；先進(jìn)行柱子的安裝，然后再對梁進(jìn)行安裝；安裝時先進(jìn)行主梁的安裝，再進(jìn)行次梁的安裝。在鋼結(jié)構(gòu)的安裝過程中要保證每一天的安裝都可以形成一個整體的空間框架結(jié)構(gòu)，從而更好的提升鋼結(jié)構(gòu)的安全性和剛度，最大限度的保障施工安全。

2.3.2 鋼柱的安裝過程

在對鋼柱進(jìn)行安裝時，首先要在預(yù)埋的螺栓上安裝必要的螺母，這主要是為了可以更好的調(diào)整垂直度，然后再利用水平儀開展找平的操作，最后再進(jìn)行鋼柱的安裝工作，這樣的效果會比較好。在鋼柱的頂端系兩根風(fēng)繩的目的的使得吊裝過程中能夠確保吊裝的有效安裝，這要求從多個方面對鋼柱進(jìn)行必要的固定操作。

2.3.3 主次衡量的安裝分析

當(dāng)空間內(nèi)的鋼柱吊裝完成之后，就可以開展主次梁的安裝。在開展主次梁的安裝的過程中，首先要進(jìn)行必要的實(shí)驗(yàn)和計算，然后再使用撬棍插入到鋼梁兩端的螺孔之中，然后將臨時螺母擰入。當(dāng)整個梁的安裝精度已經(jīng)達(dá)到了安裝的預(yù)期，就可以通過高強(qiáng)度螺母穿入到栓孔之中，擰緊的過程中也應(yīng)當(dāng)從中心位置向著四周不斷的延伸，一般擰緊可以分為兩種，一種是初級擰緊，另外則是終極擰緊。初擰時的扭矩一般是終擰的一半。

2.3.4 焊接

梁和柱的安裝一般采取的是手工電弧焊，焊接時所應(yīng)當(dāng)遵循的原則是節(jié)點(diǎn)堆成、結(jié)構(gòu)堆成以及全方位對稱焊接。多層的焊接一般所采取的是連續(xù)的施焊，在每一層的焊道焊完之后進(jìn)行及時檢查和清理，再對缺陷進(jìn)行清除完畢之后再進(jìn)行焊接。在進(jìn)行多層的焊接時應(yīng)該依據(jù)安裝的情況先焊接頂層柱和梁節(jié)點(diǎn)，然后再進(jìn)行底柱和梁節(jié)點(diǎn)的焊接。最后將中間部分的梁節(jié)點(diǎn)和柱進(jìn)行焊接。在焊接過程中，對于頂層的梁節(jié)點(diǎn)和柱，首先要做的就是對頂部垂直偏差比較大的部位進(jìn)行焊接，利用焊接之后的收縮變形應(yīng)力達(dá)到減少柱頂垂直偏差的目的。焊接的整體吮吸應(yīng)該從中間的軸線向著四周進(jìn)行擴(kuò)散。

3 結(jié)語

總的來講，鋼結(jié)構(gòu)建筑有著很好的優(yōu)點(diǎn)，是一種綠色環(huán)保的建筑，在目前的建筑領(lǐng)域鋼結(jié)構(gòu)建筑具有比較好的應(yīng)用前景。住宅建筑的鋼結(jié)構(gòu)體系具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高以及抗震性能高等一些優(yōu)點(diǎn)，所以值得在實(shí)踐中進(jìn)行應(yīng)用推廣，促進(jìn)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展。

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