鋼結構在建筑工程中的應用

吳娜

摘 要：人們的居住環境不斷被改變著，住房的安全性與舒適度受鋼筋混凝土結構得到提高。所以該文就鋼結構在建筑工程中的應用進行探討，一開始的茅草結構轉變為磚瓦結構，到現在的鋼筋混凝土結構，住房無論是舒適度還是安全性能都有著極大程度的提高。本文研究鋼結構在建筑工程中的，同時并對未來鋼結構在建筑工程中的發展前景進行預測，希望能夠為建筑工程事業提出一些意見與建議。

關鍵詞：建筑工程；鋼結構；應用策略

1 前言

由于鋼結構具有抗震性能力強、強度高、制作安裝迅速、承載能力好等特點，因此被廣泛的運用于建筑行業當中去。在一些特區中，很多輕工業廠房也開始采用了鋼結構，這主要是因為隨著交通運輸的發達，縮短了鋼結構的運輸時間，再加上自身的制作安裝迅速、投資效果比較好的優點，因而提高了工程的投資效益。本文根據鋼結構在建筑中的運用，對其進行了合理的發展預測，以便為鋼結構的發展提供理論基礎。

2 鋼結構建筑的特點

2.1 鋼結構建筑在建筑業中的優勢

（1）施工周期短。對鋼結構材料的生產往往是流水線生產，具有非常大的生產規模，因此，在施工中對鋼結構的安裝效率非常高，使得施工進程得以加快，施工工期較短，同時降低了施工成本。（2）鋼結構綜合性能好。鋼結構相比混凝土結構具有很多明顯的優點，包括鋼結構的柔韌性強、可塑性高、材質較輕，承載能力也高于混凝土結構，實踐發現，鋼結構的承靈能力比混凝土高1.5倍，具有很強的抗震性能。同時在施工作業中，鋼結構具有更小的截面，實現了對空間的有效利用。（3）鋼結構可回收。相比混凝土效用的一次性，鋼結構由于主要是鋼材，因此，具有可回收和再次利用的價值，因而能夠減少建筑垃圾，降低建筑成本。

2.2 鋼結構建筑在建筑業中的劣勢

（1）鋼結構導熱系數高。鋼結構原材料都是鋼材，鋼材導熱性強，在施工中往往出現超出鋼熔點的情況，導致鋼結構出現變化，強度和剛度有所下降，對整個建筑產生巨大影響。因此，在鋼結構的設計中應當注重防火配置。（2）鋼結構耐腐蝕性差。鋼結構建筑采用的鋼材具有較高的含鐵量，由于鐵的抗腐蝕性很差，導致鋼材料在使用中會出現氧化腐蝕現象，出現生銹的情況，進而對建筑整體美觀性和安全性產生威脅。

3 鋼結構建筑的施工技術

3.1 螺栓預埋技術

螺栓預埋技術是鋼結構建筑施工技術之一，運用這一技術時，應當確保螺栓預埋位置的準確無誤，達到精準的施工要求。一旦預埋位置出現偏差，將會帶來極大的隱患，造成后續工作難以開展，如果偏差過大，甚至會發生嚴重的安全事故，對工作人員的生命財產造成嚴重危害。因此，在預埋作業中，一定要確保實際操作的質安全，嚴格把關操作細節，保證數據準確無誤。現場施工圖見圖1。

3.2 鋼柱吊裝技術

鋼柱吊裝時，鋼柱是決定高以建筑層高和總高度的主要豎向構件，在加工制造中必須滿足現行規范的標準。鋼柱在翻樣下料制作過程中應考慮焊縫的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形，所以鋼柱的翻樣下料長度不等于設計長度，即使只有幾毫米的義別也不能忽略不計。鋼柱就位后，先調整標高，再調整位移，最后調整垂直度。柱子要按規范規定的數值進行校正，標準柱子的垂直偏差應校正到零。當上柱與下柱發生扭轉錯位時，可在連接上下的耳板處加墊板進行調整。

3.3 鋼梁吊裝

鋼梁在吊裝前，應于柱子牛腿處檢查標高和柱子間距，主梁吊裝前，應在梁上裝好扶手桿和扶手繩，待主梁吊裝就位后，將扶手繩與鋼柱系牢，以保證施工人員的安全。通常在鋼梁上翼緣處開孔作為吊點。吊點位置取決于鋼梁的跨度。為加快吊裝速度，對蜇顯較小的次梁和其他小梁，多利用多頭吊索一次吊裝數根[1]。有時將梁、柱在地面組裝成排架進行整體吊裝，減少了高空作業，保證了質迓，并加快了吊裝速度。

3.4 鋼結構高強螺栓連接

高強度螺栓連接應在其結構架設調整完畢后，再對接合件進行矯正，消除接合件的變形、錯位和錯孔，板束接合摩擦面要貼緊后進行安裝高強度螺栓。為了接合部板束間摩擦面貼緊，結合良好，先用臨時變通螺栓和手動扳手緊固，直到貼緊為止。

4 工程案例分析

該工程為地下3 層，地上53層，總高度278.3 m，為超高層建筑。為筒中筒結構，內筒為型鋼混凝土核心筒，內筒型鋼采用H500×300×30×30。外筒為鋼結構，外筒設計采用小1500×40鋼管柱；地下室部分內外筒連接設計為鋼筋混凝土結構，地上部分內外筒連接設為鋼梁與仄型板組合鋼筋混凝土樓板結構。針對鋼結構耐火性差，外露鋼柱、鋼梁設計采用厚涂型鋼結構防火涂料，耐火極限小于3.0，本工程項目設計上充分利用了鋼構與混凝土結構的優點，兩者相互結合。圖2 為實例照片。

5 鋼結構建筑的特點和綜合效益

（1）結構輕質，強度高。由于鋼材抗拉、抗剪、強度較高，鋼結構住宅往往具有自重輕、延性好、可塑性強的特點，不僅如此，鋼結構住宅受到的重力小、材質輕，所以具有穩定的抗震性能。（2）外形美觀，內部靈活鋼結構的原材料鋼材具有很的柔韌性和輕質性，在具體的施工操作中具有較大的靈活性和便利性，能夠形成大開間的建筑空間，靈活地布置建筑結構，達到各種空間布置的要求，以滿足現代住宅建筑的需求。相比較混凝土結構，鋼結構的施工技術能夠提高建筑使用面積，豐富建筑造型，具有鮮明的美感和藝術性。（3）結構改造容易。鋼結構具有靈活的接高、加固、分特性，同時便于管線的布置，使得建筑改造相對容易。

6 結語

以上所講鋼結構不僅能滿足人們對建筑物的要求，還符合國建科學發展觀的理念，對發展綠色產業，保護生態環境、建設美麗和諧的中國社會發揮著重要的意義。

參考文獻：

[1] 安潔.我國綠色環保建筑的發展趨勢——鋼結構建筑淺談[J].科技情報開發與經濟， 2012（16）.

[2] 劉增生，任學甲，孔亞娜.高層民用鋼結構在工程中應用[J].科技信息，2011（3）.