1、探究鋼結構在高層民用建筑工程中的應用摘要： 本文通過結合高層民用建筑中鋼結構的應用特點，對鋼結構施工技術進行深入研究，通過技術分析規避鋼結構施工中的質量問題，切實提高鋼結構施工水平，促進我國的建筑行業不斷向前發展。 Abstract： Combined with the characteristic of high-rise buildings of steel structure， this paper in-depth studies the construction technology of steel structure， and through technical analysis
2、 to avoid the quality of steel structure construction， effectively improves the level of steel structure construction， and promotes the construction industry in China to develop continuously.關鍵詞： 鋼結構；高層民用建筑；應用；探究Key words： steel structure；high-rise civil building；application；research中圖分類號：TU973 文獻標識
3、碼：A 文章編號：1006-4311（2016）27-0122-030 引言當前，鋼結構已經相對廣泛的應用在我國的一些民用高層建筑中。鋼結構在施工過程中，構件焊接質量控制難度較大，如果控制不當就可能造成焊接變形、構件扭曲；安裝柱腳時，預埋件（錨栓）標高控制易出現人為失誤，且錨栓不垂直，使得鋼柱安裝極易出現誤差，結構受力受到影響。除此以外，鋼構件變形問題也比較常見。在施工中，一旦某一環節控制不嚴格，都會影響鋼構件成形質量。為此，本文通過結合高層民用建筑中鋼結構的應用特點，對鋼結構施工技術進行深入研究，通過技術分析規避鋼結構施工中的質量問題，切實提高鋼結構施工水平，促進我國的建筑行業不斷向前發展。
4、1 鋼結構建筑體系概述高層鋼結構民用建筑結構的結構形式、工藝要求都不同于傳統磚混建筑結構。近些年來，綠色環保理念逐漸在建筑行業盛行，在政府的推動下，粘土磚、木材等材料的用量逐年減少，鋼混建筑結構成為民用建筑中主流的建筑結構形式。鋼結構被廣泛用在廠房工程和住宅建筑工程中。在建筑施工中，鋼結構的材料及施工工法主要根據不同的住宅高度而定。在鋼結構施工中，通常要根據強柱弱梁的原則和現場施工條件來選擇合適的鋼結構。1.1 鋼結構建筑的基礎形式 一般采用鋼筋混凝土獨立基礎、樁基礎或筏板基礎。當有地下室時，鋼柱可直接延伸至地下室，結構傳力途徑簡捷；結構體系的施工周期比較短，建筑工程總體造價比較低。1.2 鋼
5、框架-支撐結構體系 鋼結構體系在鋼結構住宅中，主要采用兩種鋼結構構成的縱橫兩個方向的多層框架體系類型，此類的施工方法是將鋼管混凝土柱、輕型H型梁框架體系和H型鋼T型連接鋼柱、輕型H型梁預制鋼框架片通過鋼梁現場組裝的組合框架體系。2 鋼結構在高層民用建筑結構中的應用特點2.1 施工過程布置相對方便 鋼結構自重相對較輕，大約能夠減少把建筑物30%的重量，并且具備較高的強度，對高層建筑的建設又存在極大的便利之處，因此鋼結構建筑模式大都應用于建筑的過程中一些大跨度的建筑。一般的傳統建筑不具備的鋼結構建筑的優勢，鋼結構能夠將建筑空間進行合理分隔，創造出具有靈動性、安全性的開放式高層建筑，符合現代民眾對居
6、住條件的需求，更與當今社會的住宅的市場需求想符合。傳統的大跨度建筑結構的造價一般較高，而且美觀度不高，當前鋼結構的建筑模式被采用于許多大型的高層建筑中，其結構的安全性和美觀程度都受到了業界的一致認可，如大家所熟悉的國家體育場（鳥巢），就是鋼結構建筑的類型。2.2 具備極好的抗震功能 鋼結構自身的質量穩定，再者相比傳統建筑自重要輕很多很多，其與傳統建筑存在很大的不同。鋼材比傳統的磚混材料質量輕，強度高，因此具有非常好的抗震性能，在遭遇外力擠壓時不易變形、斷裂，適用于地震災害頻繁的地區。2.3 其施工周期較短造價低 鋼結構建筑在施工的過程中不容易受到季節、環境變化等因素的影響，而傳統的建筑進行施工
7、的過程中受到這些因素的影響較大。其主要原因是鋼結構一般由工廠直接生產，在施工時只需運到現場拼裝即可，因此鋼結構建筑比傳統建筑結構的施工進度要快很多，并且不會對環境造成嚴重的污染。施工的過程中多為機械化，施工進度快，鋼結構拼裝精度高，不需要很大的施工場地或者過多的工人，能夠節省一大筆人工費。高層民用建筑與傳統的磚混或混凝土建筑比較，這種結構的重要一般來說都較輕，裝運費用不會太高，并且不需要太多的鋼材， 又能節省一筆材料費，所以總體來講，鋼結構建筑造價相對較低。2.4 環保優勢而備受青睞 鋼結構建筑現場作業量小、無噪聲、對周圍環境無污染。傳統的水泥混凝土的原材質量參差不齊而鋼結構原材料的質量與其不
8、一樣，鋼結構的制作過程是通過全工廠以流水線形式制作而成，生產過程工業化，最大限度的減少了生產的成本。再來是混凝土結構建筑一經生成，便難以對細節部分進行改動，但是鋼材本身的屬性，導致鋼結構建筑在改動細節上存在極大的優勢，并且其他的配件都是環保可降解的原材料，恰恰迎合了當前大熱的“綠色施工”理念，因而是我國民用建筑未來發展趨勢。2.5 空間與功能相對容易控制 鋼結構有著其他結構無法具備的優越造型潛力，其能夠最大限度的超越結構的束縛、創造各種各樣形式的空間以及形象、產生輕盈、靈巧、通透的效果，其強大的造型潛力是其他普通結構形式所難以企及的。 綜上所述，我們得知鋼結構建筑在當代社會的發展的前景一片光明
9、、前景必然不可限量。故需要我們加大力度發展鋼結構民用建筑工程，以滿足人民群不斷增加大的住房條件。如此得出，在21世紀的未來，高層建筑設計者跟開發商將會更多的利用鋼結構建筑的各類優點為社會帶來更多的經濟效益。3 高層民用建筑鋼結構施工技術解析3.1 鋼結構施工工藝流程 高層民用建筑鋼結構施工工藝流程詳見圖1。3.2 關鍵工序施工技術3.2.1 鋼結構建筑的加工制造基本按照以下流程進行鋼結構的加工和制作：鋼結構制作生產準備放樣、下料、切割矯正、成型邊緣加工組裝焊接（焊接結構矯正）制孔鋼構件驗收。其中，放樣、下料、切割工序中，放樣和樣板（樣桿）的允許偏差應嚴格按照表1中的標準進行重點控制。3.2.2
10、 鋼結構的焊接鋼結構的安裝只要采用手工電弧焊的方式焊接而成。焊接時，焊件坡口形式要考慮在焊接和坡口加工可能的條件下盡量減少焊接變形，節省焊材，提高勞動生產率，節省施工成本。通常按照板厚進行選擇。不同板厚和寬度的材料對接時，應作平緩過渡：不同厚度的板材或管材對接接頭受拉時，其允許厚度偏差值應符合表中規定；不同寬度的材料對接時，應根據工廠及工地條件采用熱切割、機械加工或砂輪打磨的方法使之平緩過渡，其連接處最大允許坡度值為1：2.5。鋼板厚度允許偏差詳見表2。3.2.3 鋼結構構件的安裝鋼梁安裝。剛吊車梁安裝示意圖詳見圖2。鋼斜梁安裝。1）起吊方法。門式剛架的安裝按照圖3所示工法有序進行。盡量在在地
11、面拼裝門式剛架所用的鋼結構斜梁，再用起吊機吊起與柱連接。吊裝時，可按照圖3所示，用單機進行兩、三、四點或結合使用鐵扁擔吊裝，或者采用雙機抬吊。2）吊點選擇。建議通過精確的計算得出大跨度斜梁的吊點。對于側向剛度小和腹板寬厚比大的鋼結構，必須重點考慮吊點數量和雙機抬吊起吊動作的一致性。最好在兩機大鉤間拉一根鋼絲繩，使兩鉤距離保持固定。用木房子填充吊點中鋼絲繩接觸的部位，或者在接觸部位設加強筋，再按照設計要求綁扎固定。鋼屋架安裝。鋼屋架側向剛度較差，安裝前需要進行穩定性驗算，穩定性不足是應進行加固。單機吊常加固下弦，雙機吊裝常加固上弦；吊裝綁扎處必須位于桁架節點，以防屋架產生彎曲變形。第一榀屋架起吊
12、就位后，應在屋架兩側用纜風繩固定。如果端部已有抗風柱已校正，可與其固定。第二榀屋架就位后，屋架的每個坡面用一個間隙調整器，進行屋架垂直度矯正；然后，兩端支座中螺栓固定或焊接安裝垂直支撐水平支撐檢查無誤，成為樣板跨，依次類推安裝。如果有條件，可在地面上將天窗架預先拼裝在屋架上，并將吊索兩面綁扎，把天窗架夾在中間，以保證整體安裝的穩定。3.3 鋼結構安裝檢驗 設計要求頂緊的節點，包括上節柱與下節柱、梁端板與柱托板（牛腿、肩梁）等，其接觸面應有70%及以上的面積緊貼，用0.3mm厚塞尺檢查，可插入面積之和不得大于接觸頂緊總面積的30%；邊緣最大間隙不應大于0.8mm。檢查數量：抽查10%，且不應少于
13、3個。檢查方法：用0.3mm厚和0.3mm厚塞尺現場檢查。鋼屋架、梁及受壓桿件的垂直度和側向彎曲矢高的允許偏差應符合規范規定。檢查數量：抽查10%，且不應少于3個。檢查方法：用吊線、拉線、經緯儀和鋼尺現場實測。鋼柱等主要鋼構件的中心線及標高基準點等標志應齊全。檢查數量：抽查10%，且不應少于3件。檢查方法：觀察檢查。鋼柱安裝的允許偏差應符合（GB50205-2001）附表的規定。檢查數量：抽查10%，且不應少于3件。檢查方法：用經緯儀、水準儀、吊線和鋼尺等。4 結語綜上所述，鋼結構自身具備的優點決定了其具有相對強大的生命力。隨著鋼結構的大力發展，鋼結構體系值得在更多的民用建筑中推廣應用。鋼結構建筑降低了開發成本和施工周期，能夠滿足我國眾多人口日益加重的住房要求，鋼結構建筑還與我國的方針政策相符，故我國鋼結構建筑的發展前景一片大好。參考文獻：1唐開一.鋼結構在高層民用建筑工程中的應用J.中國建筑金屬結構，2013.2盧進起，常德志，曲鋒軍.工程中高層民用鋼結構方面的應用J.中國建筑金屬結構，2013.3項兵.淺析鋼結構住宅在高層民用建筑中的應用與發展J.科技資訊，2008.
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