研究多高層鋼結構住宅的建筑技術與工程實踐

張智超

摘 要：鋼結構在住宅建筑中應用具有較強的節能環保性，能夠避免各類施工問題出現，尤其是環境污染問題，因此，加強對鋼結構建筑技術的研究有著積極的作用，針對多高層鋼結構住宅施工技術，從施工技術要點與質量控制等方面入手，結合工程實踐進行了簡單論述。

關鍵詞：住宅建筑；鋼結構；建筑技術；建筑行業

中圖分類號：TU974 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.12.113

新時期下，全力推進建筑行業改革發展，提升設計水平以及工程質量已經成為了建筑產業工作的重點內容。建筑行業改革技術創新是關鍵，鋼結構建筑技術無疑是技術研究的重點。鋼結構技術的最新發展是鋼管束組合結構住宅體系，此建筑技術的開發再次突破了行業發展水平，不僅可以降低施工成本，還能夠提升建筑質量和節能環保性。

1 住宅鋼結構

鋼結構的應用具有強度高、質量輕等優勢，鋼結構住宅建筑的抗震性能較強，與傳統鋼混結構相比，即使是普通鋼結構，其質量是傳統鋼混結構的35%～50%，因此，鋼結構自重較小、較為輕巧，即使與剛勁混凝土相比，鋼結構的塑性與延性也較好，如果遇到地震，受到影響較小、抗破壞性較強。鋼結構施工較為便捷，能合理縮短施工工期。鋼結構在國外住宅建筑中應用時間較早，尤其是在日本與歐美等地區，我國住宅建筑中鋼結構應用的時間較短，鋼結構的應用與研究處于發展階段，但發展速度較快，鋼結構設計專利數目不斷增加。

2 鋼結構住宅核心優勢分析

2.1 得房率高

與傳統建筑相比，鋼結構住宅建筑每100 m2能多出1間臥室。建筑的承重墻具有較強的力學性能，即使是較薄的墻體，也可以達到住宅承重的基礎要求，而非承重墻多使用的是預制輕質墻體，在使用面積較大的住宅中，與傳統住宅相比面積至少增加5%～8%.

2.2 抗震性能強

鋼結構住宅的抗震性能好，能夠達到7級地震不倒。其承載強度較高，因此，抗震性能優越。在相同荷載條件下，鋼結構截面最小，而在相同截面條件下，鋼結構具有最強的承載力。與傳統磚混結構相比，住宅質量的層數比為3∶2，即6層鋼結構與4層磚混結構住宅的質量相同，但所受的地震作用小。

2.3 經濟性較好

鋼結構住宅的經濟性主要體現在綜合投資方面，預配式鋼結構住宅的建設周期相對較短、資金回籠較快，因此，資金的利用率高。

在新的金融環境下，鋼結構住宅建設建造周期縮短，能實現資金的快速周轉，便于開發商提前還清銀行貸款，節約建設成本，增加建設效益。

2.4 綠色環保性強

鋼結構住宅建設的綠色環保性主要體現在鋼材回收方面，回收率能夠達到90%.現階段，鋼結構住宅建筑中所使用的新型綠色環保材料是鋼管束組合剪力墻結構體系，此結構體系不含石棉，無毒無害，住宅建設施工過程產生的噪聲小、粉塵少。

3 多高層鋼結構住宅建筑工程實踐

某多高層鋼結構住宅建筑面積為3.7×105 m2，共計27層，地下1層，為立體車庫，4層以上是住宅樓。建筑結構中的承重框架是箱形截面柱以及H形梁，內外墻本使用ALC材料，使用預制鋼，即在鋼車間加工成型。

3.1 鋼結構住宅設計

在進行鋼結構住宅設計的過程中，需要基于高層住宅建筑的設計要求，從抗震性與環保節能等角度來分析，以確保設計的合理性。此工程使用的是鋼管束組合剪力墻結構體系。結構體系中水平構件和豎向構件的設計，重點從節點區設計把控，考慮混凝土強度等級，豎向構件混凝土強度等級設計，要遵循“級別不宜過多”的原則，確保豎向構件截面變化和錯層同步。而水平構件的混凝土的強度等級要在合理范圍內。水平構件和豎向構件的混凝土強度等級要相互搭配，以簡化施工，避免節點區域獨立澆筑。在安全的前提下，按照抗震等級來設計截面尺寸以及混凝土強度等級，合理地降低安全系數，控制混凝土等級強度差值。

3.2 施工方法

此高層鋼結構住宅工程施工中，使用的鋼構件是在車間加工完成的，并已經經過除銹與焊接作業。在實際施工中，采取以下方法：①鋼板拼接。因為每段柱的高度<12 m，對此，為了能夠確保下料后鋼板的直線度，先拼接2塊鋼板在鋼板的2段開坡口。②劃線下料。在此環節安裝排料圖進行劃線作業，在進行劃線的過程中，寬度方向需要預留3 mm，在長度方向要預留50 mm，而中間隔板不留距離，沿著長度方向每隔5 m鉆孔，孔規格為Φ8 mm。使用型鋼切割機進行下料作業，鋼板下料要使用半自動切割機，做好清渣、編號分類工作。在鉆孔前，要在鋼構件上畫出孔中心以及直徑，使用劃針與鋼尺。在鉆孔的周圍要布設4個沖孔，做好檢查。

3.3 安裝作業

內外墻安裝方面，外墻板厚度是175 mm，為ALC輕質材料，在材料加工廠經過加工后運輸到現場進行吊裝作業，使用塔吊作業。外墻墻板總數為9 782塊，主要是TU平板與藝術板。按照施工圖紙作業，采取螺栓固定法，使用砂漿與密封膠進行密封，窗戶四周加設角鋼。內墻版厚度為125 mm，為ALC板，現場安裝，安裝方法和外墻類似，但是衛生間與廚房等位置的墻板使用PVC密封膠進行密封處理。鋼結構安裝施工的質量直接影響住宅建筑工程整體質量，因此，必須要加強安裝施工環節的質量控制，做好全面把控，以確保安裝質量。裝配式圍護結構多使用壓型鋼板建材，在選擇的過程中，要基于結構功能以及住宅建筑表現功能，充分考慮材料的強度與單坡長度等。在實際施工過程中，建筑常用的版型建材是YX51-475型。屋面板在安裝時要配合應用電動咬邊機，按照屋面安裝操作標準，在現場施工，以此避免搭接。除此之外，金屬幕墻板也較為常用，分為橫裝與豎裝形式，在實際安裝作業時采取插裝式安裝方法，利用隱藏螺釘來固定。

4 結束語

多高層鋼結構住宅的建筑技術主要分為圍護系統建筑技術與結構體系技術等，需要結合工程的實際特點來選擇各種技術形式，以確保工程施工的質量。在實際施工中需要加強對施工技術要點的把控，以確保安裝施工的質量，進而確保建筑的整體質量。

參考文獻

[1]趙成安.多高層鋼結構住宅建筑技術[J].建筑技術開發，2016（07）.

[2]李青山.高層鋼結構住宅體系的研究及其應用前景[J].山西建筑，2015（03）.

〔編輯：張思楠〕