試論鋼結構在簡述施工中的應用

牛海濤

（中油吉林化建工程有限公司，吉林 吉林 132021）

鋼結構同鋼筋混凝土結構想比較具有著體積小承重高的優勢，具體的表現在：跨度相同，高度上混凝土結構的鋼筋要比鋼梁高一倍。而承載力相同的時候，鋼筋混凝土在面積上是鋼柱的四倍。這就在很大程度上減少了鋼筋混凝土結構上的框架大的弊端。但是在住宅的設計上，鋼梁和鋼柱還是需要隱藏在墻體內部的，這也是住宅設計的主要考慮內容。

1 施工技術的簡述

1.1 布置以及選型

形心以及質心的距離和扭轉度較大的住宅平面不適宜應用鋼結構，并且運用鋼結構的建筑應當在體型上保證均勻規整，凹凸變化少，并且軸線盡量少的錯開。

一般的鋼結構在住宅設計時都要對應用后的抗側力進行水平位移的控制，這種側力作用主要是包括了風荷載以及地震荷載。這對于住宅建筑的安全性能是很重要的。在設計中，一般情況下會把電梯間以及樓梯間的墻體作為抗側力的結構進行設計考量。當抗側力的水平位移無法控制在允許范圍中時，則可以利用單元的分戶墻或者是衛生間和廚房等一些不動墻作為抗側力的設計結構。

1.2 變形限值的概述

鋼筋混凝土以及鋼結構都可以成為抗側力的控制結構被設計在建筑中。這種抗側力的結構在抗側力能力上是有范圍限定的，當抗側力結構是鋼衍架時規定在風力作用以及地震的作用中分別是：風力作用下是，1/400的間層位移，1/500的頂點位移；而地震時，水平位移應當控制在間層位移的1/250，以及頂點位移的1/300。由于抗側力在結構上對于鋼衍架的要求較高，因此會很大程度上提高造價。

并且需要考慮到的問題是鋼衍架的抗側力結構是否可以和鋼筋混凝土的剪力墻具有共同的剛度。如果限制鋼結構的1/300對整體剛度進行控制，地震時，剪力墻和抗側力結構是無法保持一樣的剛度，因此這種應用的安全性不高。 但是若是限值為混凝土結構的1/800時鋼柱以及鋼梁的截面就會增加。

1.3 層數以及層高

鋼結構在建筑中的應用是有著最佳的層高和層數的，這也是由于任何的結構都是具有適應范圍和適應環境的。在高層以及超高層的建筑中鋼結構的應用優勢是最明顯的。在平常的居民住宅中，梁柱的存在不但影響了空間應用，同時也是對視覺上的影響。雖然在體積上鋼結構要比鋼筋混凝土的結構要小的多，但是仍舊是會存在。因此鋼結構在分戶較多的多層以及高層建筑中的應用時較為合理和優勢明顯的。

在住宅的使用中，在空間上的擴大和分割的自由一直以來是住宅建筑的追求。而這種目的的實現就是需要大空間以及進深實現，但是空間的擴大就會造成樓板的加厚，而樓板的加厚優惠使得鋼材的使用量增加，從而加重了樓體結構，加大的地震力又會使得剪力墻在厚度以及強度配筋傻瓜受到影響。

1.4 柱網以及柱斷面在型式上的選擇柱網在結構上需要根據截面的高度以及梁位置進行分割設定，這也是由于鋼梁在應用時需要被隱藏的特點決定的。柱網在決定上的關鍵點就是外墻中的鋼柱的距離，外墻的墻窗上皮在高度上和鋼梁的關系確定那么柱網的結構也就確定了。

1.5 節點構造

適宜的節點會再構造上影響鋼材的使用情況，主要對柱腳以及和剪力墻的連接部分進行解決。（1）柱腳：試點工程地下層結構按鋼筋混凝土框架-剪力墻結構考慮，柱腳位于地下室頂板標高處，柱腳與頂板預埋鋼板用高強螺栓連接。（2）鋼框架的鋼梁和鋼筋混凝土剪力墻（核心筒）的連接：為了確保試點工程安全可靠，設計中沒有采用單純在剪力墻中預埋鋼板的連接方法，而是在剪力墻端部和核心筒拐角處自柱腳標高起，以確保該部位節點的工作狀態和計算假定相吻合。

1.6 結構體系

（1）5～6層以下的，可采用框架體系或框架-支撐體系，6層以上的可采用框架支撐體系或框架-混凝土剪力墻（核心筒）體系。多層房屋大多采用雙重體系。（2）框架柱有H型鋼柱，鋼管砼柱和鋼骨砼柱，后兩種為組合柱。在小高層中，組合柱比H型鋼柱省鋼。（3）剪力墻比鋼支撐的延性低，在大震時延性低的地震力大，延性好的地震力小，從抗大震的性能來說，鋼支撐比砼剪力墻好。（4）鋼框架-砼剪力墻體系屬混合結構，核心筒宜用小鋼柱加強，也有利于安裝。

2 如何作好鋼結構施工的質量控制

2.1 做好工程開工前準備工作

（1）強化施工圖紙的會審工作。圖紙是工程施工的依據，工程開工前項目控制機構要組織控制人員熟悉工程圖紙與項目有關的規范標準、工藝技術條件，充分領會設計意圖。（2）認真審查鋼結構安裝施工組織設計。施工組織設計是施工單位全面指導工程實施的技術性文件，施工組織設計的完善程度直接影響工程的質量、進度。因此，鋼結構安裝工程施工組織設計審查要針對性和重點。審查的重點內容有：a.質量保證體系和技術管理體系的建立；b.特殊工種的培訓合格證和上崗證；c.新工藝的應用；d.對工程項目的針對性；e.質量、進度控制的措施和方法；f.施工計劃（工期）的安排。

2.2 加強現場施工過程中的質量控制

（1）做好鋼結構基礎工程的質量控制。鋼結構工程的基礎一般都采用混凝土獨立柱基礎，基礎的混凝土及鋼筋、模板的施工與其他工程的施工工序及方法相同，而基礎獨立柱中預埋的螺栓是質量控制的重點，單個螺栓及每組螺栓之間的間距、高低的偏差，直接影響鋼結構工程的安裝質量，我們在控制質量控制過程中，要求施工單位必須嚴格控制好。（2）鋼結構主體工程的質量控制。a.鋼構件的質量驗收。鋼構件的加工已實行工廠化生產，鋼構件的進場質量驗收就非常重要。b.鋼構件安裝質量控制。c.螺栓安裝質量的控制。（3）門窗工程安裝質量的控制。鋼窗安裝質量的控制重點有兩點，一是，鋼窗進場合格證、產品試驗報告及外觀的檢查。二是，鋼窗和固定鋼窗的立柱之間的間隙控制。先施工固定鋼窗的立柱，有可能出現鋼窗與立柱之間縫隙過大或鋼窗安不上。

鋼結構工程的施工在我國剛起步，在鋼結構工程施工控制過程中，要真正發揮工程控制的作用，要求工程在施工時要嚴格控制好進度，同時工程師也要做好質量把關工作，這樣才能保證鋼結構工程的施工質量。

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