高層建筑鋼結構在土建工程中的應用研究

王綱綱

摘要：由于人們生活水平的提高，對我國社會的經濟水平起到了推動作用。城市化進程也在加快。在這種情況下，人們越來越重視土建工程項目的應用和成效。由于科學技術水平的持續提高，相應的工程技術已不能滿足現階段社會發展的需要。因此，必須要從實際出發，并不斷創新，以改進和完善相關的技術和工藝，特別是與土建工程相關技術的創新。在此基礎上，本文將主要分析總結鋼結構技術在施工中的相關應用，而且由于其靈活性高，所以施工作業簡單，穩定性高，并且可以在施工過程中得到良好地應用。

關鍵詞：高層建筑;鋼結構;土建工程

引言

近年來，隨著我國建筑行業的快速發展，各種新技術、新材料被應用到建筑施工領域，對提高工程施工效率和施工質量起到了較好的積極作用。而高層建筑鋼結構就是當前土建工程中較為常用的一種技術，能夠充分滿足我國人民對工程質量和安全等各方面的要求，且可以進一步降低工程資金的浪費，使土建工程的整體效益得以提升。但是在應用高層建筑鋼結構技術的時候，也要充分認識到這一技術的缺點，以便能夠對其進行靈活運用，促進工程施工技術水平的提升，為高層建筑施工技術的發展提供有利支持。

1高層建筑鋼結構技術具備的特點

1.1較短的施工作業周期

為了提高鋼結構建筑構件的加工精度，達到形狀尺寸方面的要求，鋼結構大多采用工廠預制方式，施工建設周期相對較短，作業人員的勞動強度也會隨之降低，只需在建筑物中進行裝配作業，更適用于對施工工期要求較高的工程項目。工程成本也會進一步降低，可以為施工企業創造更多的經濟效益。建造完成的鋼結構建筑構件，進行后續加固和改造比較便利，螺栓的連接可結合土建工程實際需要進行拆除和改建。

1.2鋼結構的強度較高

與混凝土圖結構相比，鋼結構具有更高的密度，且抗震性能、吸收能力和延伸性等等都更勝一籌，能夠充分滿足工程施工的需求。同時，由于鋼材的強度較高，能夠實現最小截面的構件，使構件的承載能力更加穩定，再加上鋼材本身就是一個內部組織比較均勻的材料，能夠保證工程施工的實際效果達到預期的目標。

1.3鋼的施工效率高，環保

根據相關統計，在建筑工程中應用鋼結構，可以有的縮短施工時間，比傳統建筑工程施工減少了三分之一的時間，一棟2000m2的大廈只需要40d的時間，五個施工人員就可以完成，很大程度上減少了人工費用，節約了施工時間。在應用鋼結構的時候可以減少灰，石子，沙子的使用量。施工過程中使用的材料通常是一些綠色材料，可以完全降解和回收利用。如果建筑拆除也不會污染環境，同時不會產生建筑垃圾。

1.4韌性和塑性強

在靜力荷載下，擁有較強韌性和塑性的鋼結構能夠有效吸收自身的變形，而對于一些重力荷載，鋼結構只會增加變形，不會出現任何的斷裂。鋼結構在動力荷載下，它自身所擁有的韌性和塑性可以幫助它更快的適應，這個優勢可以給高層建筑提供更加安全的保障。除此之外，鋼結構還可以進行回收利用，這不但可以減少對環境的污染，而且更節能、更環保。

2鋼結構在土建工程中的應用

2.1鋼結構節點設計與施工

在對高層建筑鋼結構節點進行設計時，需要考慮到應力傳遞的可靠性，還需要顧及施工成本。可以利用建模軟件來對節點受力情況進行分析，從而為鋼結構設計提供準確的數據，合理地設計鋼結構連接節點的強度、剛度和抗震性能，還應結合鋼結構節點的彈性和塑性要求，以及考慮風力的荷載影響因素。在對高層建筑鋼結構節點進行連接時，可采用高強度螺栓連接或焊接連接方式，若采用焊接連接方式，需對焊接后的鋼結構建筑構件焊接質量進行檢測。

2.2吊裝施工技術

在進行高層建筑鋼結構施工的時候，需要借助各種設備設施對鋼梁、鋼柱等等進行吊裝，確保整個吊裝施工過程的安全性及有效性。在進行吊裝施工的時候，施工人員必須要充分考慮到豎向荷載對鋼柱產生的負面影響，避免因豎向荷載過大造成鋼柱變形等不良狀況，從而保證吊裝施工的整體質量。同時，施工人員需要充分掌握鋼柱的設計長度，對鋼柱的實際長度進行檢查，使其能夠達到工程施工的要求。在鋼柱的實際長度與設計長度相符的情況下，不能對其進行隨意更換，以此保證工程施工的科學性和嚴謹性。其次，在進行施工操作前，需要做好施工人員的安全防護，通過繩索和欄桿對其進行保護，并利用鋼梁的跨度對打孔位置進行確定，之后做好吊耳的焊接工作，使其能夠成為滿足工程施工需求的吊裝點。

2.3焊接技術

在具體的焊接時，施工者必須合理選擇焊接參數、焊接線、瓶子。通過分析不同的焊接位置，利用不同的焊接技術實現了施工標準。在焊接過程中，通常采用左向焊接法，可檢測焊縫和熔池，明確焊縫的形成。在橫向焊接的過程中通常采用右方向焊接法。此外，在必要的時候可以選用電渣焊方式。在焊接的時候要選擇合理的電流，電壓，然后通過公式計算出電壓、電流和熔縫寬度，在焊接起弧環節，電壓需要高一些，焊接完成要減低電壓。在焊接結束后要檢查焊件的制熱狀態，及時調整工藝參數。

2.4地腳螺栓預埋技術

在高層鋼結構中，地腳螺栓預埋技術是最常用的，但在該技術運用過程中，一定要注意螺栓的位置，如果還未確定螺栓的位置，那么就會增加鋼柱安裝的難度。因此，施工人員一定要根據施工現場的具體情況，按照相關標準確定螺栓預埋水平和垂直標高，然后根據確定好的位置，把誤差控制在有效范圍內。在螺栓預埋完成后，還要測量預埋的具體位置，并在混凝土凝固后，再次展開測量工作，從而保證測量數據符合實際要求。

結語

綜上所述，高層建筑鋼結構是土建工程中不可或缺的重要部分，但是鋼結構本身不僅具有較高的優勢，也存在著一些劣勢，這就需要加強技術研究，以便能夠在改進技術的同時，幫助施工人員更好地應用高層建筑鋼結構，從而滿足土建工程各方面的要求，促進土建工程施工技術水平的提高。

參考文獻：

[1]?沈強.淺析高層建筑鋼結構在土建工程中的應用[J].山西建筑，2019，45（14）：71-72.

[2]?鄧小年.高層建筑鋼結構的施工技術要點解析[J].江西建材，2015（10）：76.

（作者單位：遼寧致盛建筑有限公司）