淺析高層建筑鋼結構在土建工程中的應用

隋強

摘要：鋼結構施工技術是傳統土建工程建設技術的一項新改革。鋼結構技術其施工成本比較低，同時確保了工程的整體穩定性。在施工中利用鋼結構技術可以有效提高建筑質量，加快建筑進度，而且還節省了建筑材料，從根本上滿足了現代建筑的需求。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;應用

1 高層建筑鋼結構建設的優點

在高層建筑項目建設的過程中，鋼結構具有非常明顯的優點，下面作者就會對其進行細致的分析：首先，鋼結構本身擁有非常優質的承載能力，相同的工程使用鋼結構能夠產生擁有更安全的效果。在空間利用方面來說，鋼結構本身擁有極強的延展性，在相同的截面下能夠產生更大的使用空間，擴大房屋的實用面積，減少環境空間的浪費。和傳統的建筑用材相比較，傳統建筑材料的密度小，而鋼材料因為密度大能夠保護材料內部不受環境壓迫，產生的破壞較小。其次，鋼結構還有另外的一個顯著的特性，就是剛才本身的重量輕。當我們身邊發生自然災害的時候，鋼結構就能夠發揮自重輕的優勢，增加內部彈性，保證建筑不受到破壞，使其獲得良好的保護，從而增加房屋本身的抗震性能。再次，鋼材料本身還存在一種基本的特性，就是可再生性。鋼結構不會危害環境，當不再使用時能夠被再次改造，項目建設人員能夠將它們收集起來，在以后項目建造的過程中提供可需要的幫助，這恰恰也符合當代社會勤儉節約、可持續發展的理念，不斷提升社會環境對節能、環保的重視程度。不僅如此，還能夠降低工程建設的成本，提升整體項目的經濟效益[1]。最后，因為鋼的可塑性較強，在制成鋼板的過程中，制作流程非常容易、一次成型，不再需要相關人員進行二次改造，對建造人員的要求也少，能夠從根本上減少項目搭建的時間，降低工程的時間成本，提升經濟效益。

2 高層建筑鋼結構的設計

2.1 鋼結構的水平力

在高層建筑工程設計過程中，鋼結構設計占據主體地位，為了有效的確保建筑工程質量，要將水平力放在首位。在豎向構件中，建筑自身和樓面種類負載產生的彎矩和建筑高度的一次方是成正比例關系。然而水平荷載對建筑產生的軸向力和建筑高度的二次方成正比。所以，在鋼結構設計過程中，不但要考慮豎向荷載，同時要注重水平荷載，選擇水平荷載能力比較高的鋼材。

2.2 鋼結構設計控制指標

在低層建筑中，鋼結構只作為連接構件使用，但在高層建筑中，鋼結構可以確保工程的安全性。因此，在高層建筑鋼結構的施工過程中，必須重視各工程技術指標的控制。例如，豎向鋼結構偏心加劇的情況下，會發生位移現象，導致附加內力產生，在附加內力達到限制的時候，就會出現建筑倒塌情況。因此，要科學設計鋼結構構件，防止豎向構件出現位移問題，防止側移帶來的隱患問題[2]。

3 高層建筑鋼結構應用關鍵技術

3.1 吊裝工作

在鋼結構項目建設的時候，最為關鍵、核心的就是吊裝。吊裝的好壞和時間對項目整體都有重要的影響。在高層建筑建設時，不僅要考慮整體的項目布局，還要把握塔吊的準確位置，從而保證項目建設的完整和順利。下面針對鋼梁和鋼柱的房屋吊裝進行分析：

3.1.1 鋼柱的吊裝

在對鋼柱進行吊裝的時候，首先要對大的框架進行全面安排規劃，之后按照先中間再周圍的、先主后次的原則對鋼柱進行吊裝，從而降低鋼柱在安裝完成的時候出現地腳螺栓的絲牙受損的情況產生，并且在安裝的過程中，首節鋼柱的安裝一定要對提前安放的地腳螺栓進行適當的保護，例如套上保護層。

3.1.2 鋼梁的吊裝

在對鋼梁進行吊裝的時候，我們要精準地確定鋼柱和鋼梁所連接成的個體，不管從垂直的角度還是兩者軸線的定點都要有穩定地把控，以上工作想要完成，一定要根據限位鋼板多次嘗試性的固定，并不斷試驗、不斷更正才能確定的。

3.2 焊接技術

在實際的高層建筑施工過程中，有一項避免不了的技術就是焊接技術，當我們使用焊接的時候，一定要牢記焊接的基本原則，盡量降低焊接的時候出現變形，減少焊接應力出現和發生。在平面焊接的時候，先焊接平面的中心位置，然后由這一點向周圍延伸進行焊接[3]。

首先需要判斷好所使用的焊接技術，然后挑選適合的焊接參數，一定要在鋼柱和鋼梁吊裝完畢，建筑的高度沒有任何問題以后，再對關鍵部位采用焊接技術，在焊接的過程中也要細心、仔細，保證鋼梁和鋼柱能夠精準的完成。當所有部位的焊接都完成之后，相關的焊接人員要在其焊接部位打上個人的鋼印，明確焊接的責任，當出現問題時保證能夠找到對應的當事人，對相關問題進行妥善的解決和返修。在對焊接完成部位進行質量檢測時，均按照國家規定的標準進行檢測，像那種超聲波探傷檢測不合格的都要進行重焊返修，最終確保焊接成果能夠符合標準，保證焊接的質量。

3.3 預埋螺栓

在鋼結構的預埋螺栓項目建設的時候，一定要堅決把控螺栓安裝位點的基本軸線和高度進行精準的確定，準確的測量獨立柱地腳螺栓組兩者距離的差值，然后在制造平面圖的過程中，標示出偏差的數據和方向。并且相關技術人員要對地腳螺栓鋼柱安裝孔采取仔細的監測，從而保證安裝孔的安裝達到要求。對區型鋼板進行建設的時候，一定要提前規劃好，保證項目建設能夠統籌規劃。因為這項工作具有很多的關聯性，在區型鋼板建設的速度也要好好控制，只有這樣才能保證項目建設人員的安全，最終確保鋼結構項目建設的質量水平。

4 結語

在土建工程施工中，鋼結構具有許多優點。它的實用性很好，不僅降低了建筑成本，而且保證了項目的整體質量。從建筑發展的角度來看，建筑業的未來將會趨于智能化、個性化和大規模的發展模式。由于現階段工程的不斷更新，傳統的水泥結構和木結構以不能達到相關的標準。優質的鋼材可顯著提高建筑物的承載能力。因此，在土建工程施工中，應充分對鋼結構技術進行深入的分析和研究，以使其運用到土建工程中，并發揮其最大的使用價值。

參考文獻：

[1]高智鑫.高層建筑鋼結構施工技術分析[J].磚瓦世界，2019（16）：79.

[2]郭鑫.高層建筑鋼結構施工技術現狀與對策分析[J].山西建筑，2019（3）：103～104.

[3]羅曉玲.鋼結構在高層建筑工程中的應用及對綠色建筑發展思考[J].中國住宅設施，2018，（02）：37-38.