鋼結構在高層民用建筑工程中的應用

唐開一

（湖南三眾建筑有限責任公司，湖南 永州 425000）

鋼結構高層民用建筑是現代建筑中一個十分重要的組成部分，具有很好的應用前景。這種類型的建筑主要是以鋼結構作為建筑的主要骨架，同時采取多種復合材料做成墻體的建筑施工類型。鋼結構的構建多是由工廠進行標準化生產，因此質量有所保障，安裝的過程比較簡單，運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步，也使得我國的高層建筑進入到了現代化的發展階段。鋼結構建筑和混凝土以及磚混等傳統的建筑有著很大的區別，主要是依靠鋼結構來承受建筑的重量，所以鋼結構建筑除了具備鋼結構的一些基本特點之外，同時還有著其他普通建筑的一些基本特點。

1 鋼結構建筑的主要優點探討

1.1 鋼結構建筑在進行施工的過程中布置較為方便

鋼結構的自重比較輕，且具有比較高的強度，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構建筑模式。采取鋼結構進行建設可以將建筑內的空進進行比較合理的分隔，能夠創造出開放式的高層建筑，這是一般的傳統建筑不具有的優勢。傳統建筑進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構的建筑模式，事實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構建筑。

1.2 鋼結構建筑有著很好的抗震性能

鋼結構建筑和傳統建筑不同，鋼結構本身質量穩定，加上自重要遠遠的輕于同面積的傳統建筑，因此在抗震建筑的應用中有著比較好的應用前景。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越，加上比較好的強度優勢，在遇到重物突然擠壓的過程中，不易出現斷裂。因此，鋼結構在一些地震高發地區或地基較軟的地區應用的范圍更廣，具有很好的應用前景。

1.3 鋼結構建筑的施工周期比較短

和傳統的建筑比較，鋼結構建筑在進行施工的過程中受到季節、環境變化的影響比較小。這主要是因為鋼結構一般都是在工廠直接進行生產，只需要將構建運送到工地進行組裝就可以完成，這個過程比較傳統的建筑施工要快很多，并且對于環境的污染比較小，施工過程中的機械化程度很高，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，優勢較為明顯，同時因為減少了大量的人工和機械運輸費用，其經濟性也更好。

1.4 鋼結構應用在高層建筑中造價比較低

和傳統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，并且這種結構的重量一般都比較輕，因此運輸和裝卸的費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省，同時采取鋼結構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用也會大大的減少，總體而言，鋼結構建筑在高層建筑中的造價比較低。

2 鋼結構建筑的施工要點和流程探討

2.1 鋼結構的節點細節設計的思路探討

在進行鋼結構的節點細節設計的過程中，工作人員要使用專門的繪圖工作對建筑的平面、剖面以及立面等進行繪圖，對于一些比較重要的細節要進行較為詳細的設計。另外還可以通過一些專門的鋼結構的設計軟件對鋼結構的負荷和受力的情況進行計算和分析，對于鋼結構建筑中比較復雜的構建一定要使用CAD工具進行放大樣的操作，目的在于達到對于計算機和圖形設計的精準，提升設計的準度和精度，為后續施工打下好的基礎。

2.2 鋼結構的加工和制作

和傳統的建筑不同，高層民用鋼結構建筑的構件全部在場外進行加工，在制作的過程中要嚴格的對質量進行控制，依據圖紙進行制作與設計，對于不合格的鋼結構構件不予驗收，最大限度的確保鋼結構的質量，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

將鋼結構的構建運送到施工的現場之后，應當由專門的工作人員對鋼結構的質量進行開展必要的監察工作。如果一些鋼結構在運輸的過程中出現了變形或者是彎曲，則應當對鋼結構開展矯正，最大的限度的確保鋼結構能夠達到施工要求。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。然后通過混凝土進行澆筑。

2.3.1 鋼結構構件的安裝順序

鋼結構在進行安裝的過程中首先應該繪制出分區段的平面吊裝圖，分區的先后順序一般是整體框架結構的安裝，然后進行樓板結構的安裝；先進行柱子的安裝，然后再對梁進行安裝；安裝時先進行主梁的安裝，再進行次梁的安裝。在鋼結構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構，從而更好的提升鋼結構的安全性和剛度，最大限度的保障施工安全。

2.3.2 鋼柱的安裝過程

在對鋼柱進行安裝時，首先要在預埋的螺栓上安裝必要的螺母，這主要是為了可以更好的調整垂直度，然后再利用水平儀開展找平的操作，最后再進行鋼柱的安裝工作，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行必要的固定操作。

2.3.3 主次衡量的安裝分析

當空間內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，首先要進行必要的實驗和計算，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。當整個梁的安裝精度已經達到了安裝的預期，就可以通過高強度螺母穿入到栓孔之中，擰緊的過程中也應當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，焊接時所應當遵循的原則是節點堆成、結構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的施焊，在每一層的焊道焊完之后進行及時檢查和清理，再對缺陷進行清除完畢之后再進行焊接。在進行多層的焊接時應該依據安裝的情況先焊接頂層柱和梁節點，然后再進行底柱和梁節點的焊接。最后將中間部分的梁節點和柱進行焊接。在焊接過程中，對于頂層的梁節點和柱，首先要做的就是對頂部垂直偏差比較大的部位進行焊接，利用焊接之后的收縮變形應力達到減少柱頂垂直偏差的目的。焊接的整體吮吸應該從中間的軸線向著四周進行擴散。

3 結語

總的來講，鋼結構建筑有著很好的優點，是一種綠色環保的建筑，在目前的建筑領域鋼結構建筑具有比較好的應用前景。住宅建筑的鋼結構體系具有質量輕、強度高以及抗震性能高等一些優點，所以值得在實踐中進行應用推廣，促進建筑行業的不斷發展。

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