建筑鋼結構施工技術要點分析

孫蘇南

摘 要：鋼結構建筑相比傳統的混凝土建筑而言，用鋼板或型鋼替代了鋼筋混凝土，強度更高，抗震性更好。建筑鋼結構工程不僅要作好建筑物前期的設計工作，還要采取有效的技術保證結構的質量，由此可見，結構的加固將成為一項重要的工作。本文主要對建筑鋼結構的特點、技術要點及施工技術應用進行了分析與探究。

關鍵詞：鋼結構建筑；結構布置；施工技術

1 建筑鋼結構的特點

1、復雜性

鋼結構工程項目施工質量問題的復雜性，主要表現在引發質量問題的因素繁多，產生質量問題的原因也復雜，即使是同一性質的質量問題，原因有時也不一樣，從而質量問題的分析、判斷和處理增加了復雜性。例如焊接裂縫，其既可發生在焊縫金屬中，也可發生在母材熱影響中，既可在焊縫表面，也可在焊縫內部；裂縫走向既可平行于焊道，也可垂直于焊道，裂縫既可能是冷裂縫，也可能是熱裂縫；產生原因也有焊接材料選用不當和焊接預熱或后熱不當之分。

2、嚴重性

鋼結構工程項目施工質量問題的嚴重性表現在：一般的，影響施工順利進行，造成工期延誤，成本增加，嚴重的，建筑物倒塌，造成人身傷亡，財產受損，引起不良的社會影響。

3、可變性

鋼結構工程施工質量問題還將隨著外界變化和時間的延長而不斷地發展變化，質量缺陷逐漸體現。例如，鋼構件的焊縫由于應力的變化，使原來沒有裂縫的焊縫產生裂縫：由于焊后在焊縫中有氫的活動的作用便可產生延遲裂縫。又如構件長期承受過載，則鋼構件要產生下拱彎曲變形，產生隱患。

2 鋼結構選型與結構布置的技術要點

建設部、國家冶金工業局聯合組織建筑用鋼技術協調組制定《國家建筑鋼結構產業"十五"計劃和2015年發展規劃綱要》。綱要中明確闡述：鋼結構具有強度高、自重輕、抗震性能好、施工速度快、地基費用省、占地面積小、工業化程度高、外形美觀等一系列優點，此外，鋼結構建筑還具有良好的空間感，可設計成大量開放型辦公室圍繞著空中花園、中央天井加上合理的電梯設計可達到最低的能源消耗。因此鋼結構又是環保型和節能型建筑結構。與混凝土結構相比它是環保型和可再次利用的、易于產業化的結構，發達國家在房屋建筑中廣泛采用鋼結構。在鋼結構設計的整個過程中都應該強調的是概念設計，它在結構選型與布置階段尤其重要，對一些難以作出精確性或規范規定的情況，可依據從整體結構體系與分體系之間的力學關系，破壞機理，震害，試驗現象和工程經驗所獲得的設計思想，從全局的角度來確定控制結構的布置及細部措施，運用概念設計可以在早期迅速有效地進行構思，比較與選擇，所得結構方案往往都易于計算，概念清晰，定性正確，并可避免結構分析階段不必要的繁瑣運算，同時，它也是判斷計算機內力分析輸出數據可靠與否的主要依據。

鋼結構通常是框架、平面架、網架、索膜、輕鋼、塔桅等結構形式，其理論與技術大都成熟，亦有部分難題沒有解決，或沒有簡單適用的設計方法，結構和選形式，方應考慮它們的特點，基本雪壓大的地區，屋面曲線應有利于積雪滑落，而屋面覆蓋跨度較大的建筑中，可選擇構件受拉力為主的懸索結構體系。

結構的布置要根據體系特征、荷載分布情況及性質等綜合考慮。一般說要剛度均勻，力學模型清晰，盡可能限制大荷載或移動荷載的影響范圍，使其以最直接的線路傳遞到基礎，柱間抗側支撐的分布應均勻，其形心要盡量靠近側向力（風震）的作用線。否則應考慮結構的扭轉，結構的抗側應有多道防線?？蚣芙Y構的樓層平面次梁的布置，有時可以調整其荷載傳遞方向以滿足不同的要求。通常為了減小截面沿短向布置次梁，但是這會使主梁截面加大，減少了樓層凈高，頂層邊柱也有時會吃不消，此時把次梁支撐在較短的主梁上可以犧牲次梁保住主梁和柱子。

3 建筑鋼結構的施工技術應用

鋼結構施工方式包括：減輕荷載、改變結構計算圖形、加大原結構構件截面和連接強度、阻止裂紋擴展等。當有成熟經驗時，亦可采用其它加固方法。

1、改變結構計算圖形

改變結構計算圖形的加固方法是指采用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節點性質和邊界條件，增設附加桿件和支撐、施加預應力、考慮空間協同工作等措施對結構進行加固的方法。

（1）改變結構計算圖形的一般加固方法為對結構可采用下列增加結構或構件的剛度的方法進行加固： 如增加支撐形成空間結構并按空間結構驗算；加設支撐增加結構剛度，或者調整結構的自振頻率等以提高結構承載力和改善結構動力特性；增設支撐或輔助桿件使結構的長細比減少以提高其穩定性；在排架結構中重點加強某一列柱的剛度，使之承受大部分水平力，以減輕其它柱列負荷； 在塔架等結構中設置拉桿或適度張緊的拉索以加強結構的剛度。

（2）對受彎桿件可采用下列改變其截面內力的方法進行加固。如改變荷載的分布，例如將一個集中荷載轉化為多個集中荷載；改變端部支承情況，例如變鉸接為剛結；增加中間支座或將簡支結構端部連接成為連續結構；調整連續結構的支座位置；將結構變為撐桿式結構；施加預應力。

（3）對桁架可采取下列改變其桿件內力的方法進行加固。增設撐桿變桁架為撐桿式結構； 加設預應力拉桿。

2、加大構件截面的加固

采用加大截面加固鋼構件時，所選截面形式應有利于加固技術要求并考慮已有缺陷和損傷的狀況。

3、連接的加固與加固件的連接

鋼結構連接方法，即焊縫、鉚釘、普通螺栓和高強度螺栓連接方法的選擇，應根據結構需要加固的原因、目的、受力狀況、構造及施工條件，并考慮結構原有的連接方法確定。

鋼結構加固一般宜采用焊縫連接、摩擦型高強度螺栓連接，有依據時亦可采用焊縫和摩擦型高強度螺栓的混合連接。當采用焊縫連接時，應采用經評定認可的焊接工藝及連接材料。

4、裂紋的修復與加固

結構因荷載反復作用及材料選擇、構造、制造、施工安裝不當等產生具有擴展性或脆斷傾向性裂紋損傷時，應設法修復。在修復前，必須分析產生裂紋的原因及其影響的嚴重性，有針對性地采取改善結構實際工作或進行加固的措施，對不宜采用修復加固的構件，應予拆除更換。

4 結束語

綜上所述，鋼結構建筑一種新型的建筑體系有可通房地產業、建筑業、冶金業之間的行業界線，集合成為一個新的產業體系，這就是業內人士普遍看好的鋼結構建筑體系。建筑鋼結構工程的質量不僅關系到建筑的使用情況，也關系到人們使用過程中的生命安全和財產安全。近年來，我國鋼結構設計應用日趨廣泛，眾多企業也制定了相關獎勵政策鼓勵技術人員對鋼結構施工技術進行創新。以此為基礎，相關人員要注意總結日常生活經驗，以滿足實際住宅要求為目標，不斷提高鋼結構工程的施工安全性能。

參考文獻

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