鋼結構在高層中的應用及問題

高立翔 謝平榮

（浙江偉星房地產開發有限公司，浙江 臺州市 317000）

進入21世紀以來，我國社會經濟進入了飛速發展的時期，高科技產品也伴隨著經濟的提升而加快研發的步伐。鋼結構的應用不僅促使了住宅建筑工程建設范圍的不斷擴大，也加快了整個建筑行業的發展速度。特別是城市中的高層建筑，為城市居民生活水準的提升做出了巨大的貢獻。本篇文章結合了國內外眾多的高層鋼結構建設過程中的經驗，對現代鋼結構建筑在建設過程中的一些重點問題及解決方案作出了詳細的闡述[1]。

1 鋼結構的材料選擇

高層建筑所采鋼結構主要的構成材料是鋼材。一般來說，鋼結構的鋼材都是通過鋼板和型鋼相結合焊接而成的。在現代高層建筑建設的過程中，絕大多數都采用的鋼結構作為主要的建筑結構。鋼結構這種材質的結構與普通的鋼筋混凝土結構相比較而言，有著一個幾個優點：

①材料分布的更為均勻，極大的減少了施工錯誤而引起的材料質量問題；

②強度比鋼筋混凝土來說要高得多，并且更為輕便；

③鋼筋混凝土由于自身成型的原因，導致了鋼筋混凝土所需的工期要遠遠高于鋼結構施工；

④鋼結構由于材料的原因有著遠比鋼筋混凝土高的抗震性能；

⑤鋼筋混凝土結構的建筑在拆除之后幾乎沒有回收利用的價值，但是鋼結構的建筑在失去居住特性之后，還能夠將鋼材進行回收利用，創造價值；

⑥鋼結構所需的使用成本低于鋼筋混凝土在建造和運輸過程中的成本；

⑦鋼結構建筑由于在各方面性能上都比鋼筋混凝土結構要強，因此，鋼結構剪胡子有著比鋼筋混凝土建筑更高的安全性和可靠性。

雖然鋼結構比鋼筋混凝土有著更多的優勢，但是鋼結構也有受到自身材料影響的缺陷，也由于鋼材的導熱性強，傳熱系數要大于鋼筋混凝土，所以導致了鋼結構的耐火性能不足。但是這個缺陷隨著現代科學技術的不斷發展，會不斷的把鋼結構性能提升，使得鋼結構能擁有更好的發展空間。現目前，在常見的高層建筑中所使用的鋼結構通常硬度都達到了150~200MPa[2]。

2 高層建筑的鋼結構制作與安裝

2.1 統一測量儀器和鋼尺的量具

任何一個建筑工程在建設進行建設的過程中，都會遇到各種建筑鋼結構、墻面玻璃、土地建設、設備安裝等情況，這些工程項目在進行安裝的過程中，都需要使用一些測量設備來進行測量，其測量出的標準必須要完全符合國家相關的標準，但是在測量過程中所使用測量工具必須要經過國家相部門完全檢測合格之后才能夠投入到測量工作中。

2.2 高層建筑的鋼結構中鋼柱的制作與安裝

高層住宅建筑物中的主要豎向構件是鋼柱，因此，在進行鋼柱的制造過程當中，必須要考慮到以下幾個方面：

①在對鋼柱進行焊接的時候，容易導致鋼柱 變形。

②不可忽視鋼柱的下料長度和設計長度，即使二者相差只有幾毫米也不可忽視。

③不可以將上下兩節的鋼柱的位置進行互換，即使是在兩節鋼柱的截 面積都相同的情況下也不可以。

④對每節的鋼柱進行編號，這樣便于區別。

2.3 高層建筑的鋼結構中框架梁的制作與安裝

高層建筑的鋼結構中框架梁的制作與安裝具體措施如下：

①在進行框架梁的制作與安裝前，都必須對鋼柱的連接件上的埋件進行預檢。預檢的內容為：連接件面的平整度，摩擦面以及出現的螺栓孔。檢查件的位置，平整度，以及清潔情況。

②框架梁必須采取兩點吊的方法來安裝。

③采用高強螺栓來 連接框架梁上下的翼緣。

3 鋼結構應用中需要重視的問題以及解決措施

3.1鋼結構的強度負載問題

從表面上來看，鋼結構的整體強度、剛度遠高于混凝土，但如果對鋼結構的構件截面設定一個負載，那么其剛度就要小于同等條件下的混凝土結構構件，出現這種情況的主要原因就在于鋼結構的強度優勢導致自身結構尺寸、大小等較小。所以，將鋼結構應用在高層建筑中，必須要最大限度的提高鋼結構的穩定性，而要實現鋼結構穩定性的提高，就需要加大型鋼的大小、尺寸，也可以使用填充混凝土、外包混凝土的方法來提升鋼結構截面的剛度。并且鋼結構對于防火和防腐蝕的性能較差，如果長期受到高溫的影響，鋼結構的強度就會逐漸下降，針對這一問題，最適合的措施就是對鋼結構表面涂刷防火涂料，提高耐火性。

3.2鋼結構的韌性特質問題

鋼結構的韌性通常都是表現在制造、安裝、使用的過程中能夠承受的變形值，這是鋼結構所擁有的一個重要特性，也正是因為鋼結構自身有著高韌性的特質，才會使得鋼結構在受到鍛造、打孔、剪切的過程中極大的降低了出現裂紋的幾率。但是鋼結構的韌性特質在較為寒冷的天氣無法充分的發揮出來，這主要是由于鋼結構對于溫度條件極為敏感，如果氣溫過低，就會使得鋼結構出現一定的脆性，因此，在寒冷地區進行鋼結構設計規劃的過程中，必須要充分的考慮到天氣因素，在這種情況下，采用低碳鈮鋼所得到的韌性要高于高碳成分鋼材。

4 結語

一棟高層建筑自身的質量能否達標，其主要的原因就在鋼結構在高層住宅建筑中有沒有起到相應的作用，只有將鋼結構自身的所有行嗯那個與整個建筑緊密結合起來，才能夠使得鋼結構達到物盡其用，由此可以看出，在高層建筑中將鋼結構合理的應用才是重點。這也是整個建筑在開工之前所必須要做好的前期準備工作，只有在建設之前將鋼結構應該如何應用在建設中的計劃做好了，才能使得建筑在建造過程中井然有序，建設完成后擁有較高的質量，并且還能夠促進現代建筑行業的發展。

[1] 何戰宇.高層建筑鋼結構施工技術[J].企業科技與發展，2010（12）：83.

[2] 許世雄.淺談高層建筑鋼結構施工技術與工藝[J].科技創新導報，2010（13）：34.