淺析高層住宅鋼結(jié)構(gòu)的施工方法

摘 要：在建筑施工中進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，柱子在其中所占的比例較大，對于建筑的面積以及結(jié)構(gòu)設(shè)計非常不利，所以在高層建筑中，開始越來越多的使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計，高強度的鋼材在其中所占據(jù)的比例越來越大。在高層建筑施工中，鋼結(jié)構(gòu)的使用還是會受到一定的質(zhì)疑，所以對于這方面還需要進(jìn)一步的研究，文章對此做出了論述。

關(guān)鍵詞：高層建筑；鋼結(jié)構(gòu)；施工方法

隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展，對于建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改造，為了提高建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和強度，鋼結(jié)構(gòu)被應(yīng)用在建筑施工中。其主要形式就是利用型鋼和鋼板通過焊接或者是螺栓連接等方式固定在一起，這種結(jié)構(gòu)形式與常規(guī)的鋼筋混凝土相比具有施工周期短，具有極高的抗震性能，并且回收率較高。在高層建筑中，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性十分重要，直接關(guān)系到建筑的抗震性，從而影響到人們生命財產(chǎn)的安全。所以說在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中使用鋼結(jié)構(gòu)，對于提高建筑的穩(wěn)定性和強度有重要的作用，下面對此作出介紹。

1 材料的選用

鋼結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)點，但其缺點是導(dǎo)熱系數(shù)大，耐火性差。隨著冶金技術(shù)的提高，耐火鋼的研究成功并投入生產(chǎn)，為鋼結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造了條件，目前投生產(chǎn)的B400RNQ和B490RNQ種型號的耐火鋼，在達(dá)到600℃時其屈服強度依舊有150～220MPa一般高層和超高層建筑當(dāng)采用框-剪、框-筒結(jié)構(gòu)體系時的經(jīng)濟性統(tǒng)計為：鋼結(jié)構(gòu)造價等于鋼材費用（約占40%）制作安裝費用（約占30%）防火涂料費用（約占30%）放火涂料所占總造價的比重較大，如果使用高強度耐火鋼雖價格有上升，但防火涂料價格有大幅度下降，可部分抵消由此帶來的成本上升，而且可靠度及安全性有了一定的保障。

2 制作與安裝

2.1 在制作與安裝的過程中，會應(yīng)用到大量的測量儀器以及量具，對于施工材料進(jìn)行測量，保證施工的準(zhǔn)確性與規(guī)范性。測量儀器以及量具的準(zhǔn)備是前期工作，需要將這些工具準(zhǔn)備齊全，保證工程能夠順利進(jìn)行。其中對于測量儀器等的選擇要符合國家的相關(guān)規(guī)定，確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并且還要對儀器進(jìn)行定期的檢驗，確保各項指標(biāo)符合國家的標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 定位軸線、標(biāo)高和地腳螺栓

在進(jìn)行鋼柱定位時，要根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況具體分析，軸線應(yīng)設(shè)置在建筑物的外部。在建筑物的高度超過100米的情況下，應(yīng)該設(shè)置控制樁，對于后期使用經(jīng)緯儀或者是激光儀提供基礎(chǔ)，控制樁的設(shè)置要滿足一定的規(guī)定，保證在視野上符合儀器功能的發(fā)揮。鋼柱設(shè)置的長度要能夠滿足起重和運輸?shù)男枨螅谡Ｇ闆r下，每兩到三層設(shè)置一節(jié)。在安裝的過程中，定位線要從地面引起，嚴(yán)禁使用下層柱的軸線，以保證安裝位置的準(zhǔn)確性。在進(jìn)行柱腳的施工中，一般都是采用埋入式進(jìn)入混凝土的基礎(chǔ)部位，并且要安裝必要的控制螺栓。

2.3 鋼柱的制作與安裝

鋼柱在整個建筑中承載著全部的重量荷載，支撐起建筑結(jié)構(gòu)，所以鋼柱所發(fā)揮的作用非常重要，對其制造標(biāo)準(zhǔn)要嚴(yán)格把握，一定要符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確參數(shù)設(shè)置。因為鋼柱所承擔(dān)的責(zé)任重大，所以必須嚴(yán)格規(guī)范，對于每一根鋼柱都要編號，在安裝時，按照編號逐一進(jìn)行，在這個過程中，就算是兩個柱的尺寸完全一樣，也不能夠換著用，還要嚴(yán)格按照編號安裝。在高度超過100米的建筑中，就算是超高層建筑，對于這種建筑的鋼結(jié)構(gòu)一般會將其分為八至十二節(jié)。在鋼柱制作的過程中，要充分的考慮到使用中的荷載受力情況，由于在使用的過程中，要承擔(dān)全部構(gòu)件的荷載，所以會對鋼柱產(chǎn)生巨大的壓力，可能會引起局部變形，由此就需要考慮到壓縮變形的參數(shù)，在下料時的長度和設(shè)計時的長度會存在一定的不同，會有預(yù)留的比例。矩形或力形鋼柱內(nèi)的加勁板的焊接應(yīng)按現(xiàn)行規(guī)范要求采用熔嘴電渣焊，不允許采用其他如在箱板上開孔焊等形式。鋼柱標(biāo)高的控制一般有兩種方式：①按相對標(biāo)高制作安裝。對于鋼柱的長度允許存在一定的誤差，但是一般要控制在三毫米以內(nèi)，這個數(shù)值不包括在焊接時和受到荷載時的變形，但是這種方法一般適用于十二層以下標(biāo)準(zhǔn)要求不高的建筑物；②按設(shè)計標(biāo)高制作安裝。在安裝中鋼柱所累加的標(biāo)高在總的尺寸上應(yīng)該符合規(guī)定的要求，鋼柱在節(jié)點上的變形以及豎向荷載引起的變形所產(chǎn)生的長度差，都應(yīng)該在制作的過程中有所體現(xiàn)，在總的高度上要完全符合設(shè)計的要求。

2.4 框架梁的制作與安裝

高層、超高層框架梁一般采用H型鋼，框架梁與鋼柱宜采用鋼性連接，鋼柱為貫通型，在框架梁的上下翼緣處在鋼柱內(nèi)設(shè)置橫向加筋肋，框架梁應(yīng)按設(shè)計編號正確就位，為保證框架梁與鋼柱連接處的節(jié)點域有較好的延性以及連接可靠性和樓層層高的準(zhǔn)確性，在工廠制造時，在框架梁所在位置設(shè)置懸臂梁，懸臂梁上下翼緣的連接采用襯板個熔透焊縫，腹板采用高強螺栓連接。由于鋼筋混凝土施工允許偏差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋼結(jié)構(gòu)的精度要求，當(dāng)框架梁與鋼筋混凝土剪力墻或鋼筋混凝土筒壁連接時，腹板的連接可開橢圓孔，并應(yīng)保證孔邊距的要求。框架梁的翻樣下料長度同樣小于等于設(shè)計長度，需考慮焊接收縮變形焊接收縮變形可用經(jīng)驗公式計算再按實際加工之后校核，確定其翻樣下料的準(zhǔn)確長度。框架梁上下翼緣的連接可采用高強螺栓連接或焊接連接，目前大部分采用帶襯板的全熔透焊接連接施工時先焊下翼緣在焊上翼緣，先一端點焊定位，再焊另一端，腹板則采用高強度螺栓連接，要充分理解設(shè)計時采用摩擦型還是承托型高強螺栓。采用摩擦型高度螺栓的摩擦系數(shù)應(yīng)選用合理。

3 樓蓋的設(shè)計

高層、超高層建筑的樓板和屋蓋具有很大的平面剛度，是豎向鋼柱與剪力墻或筒體的平面抗側(cè)力構(gòu)件，同時使鋼柱與各豎向構(gòu)件起到變形協(xié)調(diào)作用，一般鋼結(jié)構(gòu)建筑物的樓板和屋蓋，都采用軋制的托型鋼板加現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板和屋蓋，厚度一般不小于150mm，目前在設(shè)計鋼承混凝土樓板和屋蓋時沒有考慮鋼承混凝土樓板和屋蓋與鋼梁共同作用，主要是對于板底旱波形的計算原理不甚了解或認(rèn)為記算繁瑣，就按平板計算，這樣既不安全又增加了鋼梁的用鋼量。如果采用鋼梁與鋼承混凝土樓板共同作用，簡稱MST組合梁，只要計算正確，配筋合理，栓釘可靠，則可以節(jié)約樓層和屋蓋鋼梁的用鋼量20%左右，而且不需對鋼梁進(jìn)行穩(wěn)定驗算。

4 結(jié)束語

隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展，為了更好的適應(yīng)時代的變化，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不斷的改造，發(fā)展到現(xiàn)在，鋼結(jié)構(gòu)在高層建筑中的應(yīng)用具有非常高的價值，不僅施工周期短，而且可以有效的提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，對于建筑的整體質(zhì)量有很大的提升。隨著建筑工程的不斷發(fā)展，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計實踐中將會得到不斷的完善，為我國的建筑事業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)。

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