鋼結構在高層建筑工程中的應用及對綠色建筑發(fā)展思考

李鶴

摘要：超高層建筑的鋼結構施工技術對人們生活居住和辦公效果有著非常大的影響，并且決定了建筑使用功能和特點的展現。但是，受限于各種各樣的現實條件，鋼結構的施工存在著一些問題需要注意和解決。所以，工程人員對于超高層建筑的具體施工技術的掌握，對于施工的進程和建筑的質量有著重要的影響。本文對使用鋼結構施工技術的超高層建筑的施工手段進行簡單分析，希望對將來的工程建設工作提供參考。

關鍵詞：鋼結構；高層建筑工程；應用；綠色建筑；發(fā)展思考

鋼結構具有材料密度高，材質均勻，生產簡單等優(yōu)點，并憑借其較大的荷載與良好的結構性能，在高層建筑工程中的得到了廣泛的應用。鋼結構建筑施工涉及的環(huán)節(jié)較多，一旦某個環(huán)節(jié)出現問題，都可能對工程質量造成影響，為此應采取有效的施工安全和質量管理措施，保證工程按質、按量、按時完成。

一、鋼結構建筑體系概述

高層鋼結構民用建筑結構的結構形式、工藝要求都不同于傳統(tǒng)磚混建筑結構。近些年來，綠色環(huán)保理念逐漸在建筑行業(yè)盛行，在政府的推動下，粘土磚、木材等材料的用量逐年減少，鋼混建筑結構成為民用建筑中主流的建筑結構形式。鋼結構被廣泛用在廠房工程和住宅建筑工程中。在建筑施工中，鋼結構的材料及施工工法主要根據不同的住宅高度而定。在鋼結構施工中，通常要根據強柱弱梁的原則和現場施工條件來選擇合適的鋼結構。

（一）鋼結構建筑的基礎形式一般采用鋼筋混凝土獨立基礎、樁基礎或筏板基礎。當有地下室時，鋼柱可直接延伸至地下室，結構傳力途徑簡捷；結構體系的施工周期比較短，建筑工程總體造價比較低。

（二）鋼框架-支撐結構體系鋼結構體系在鋼結構住宅中，主要采用兩種鋼結構構成的縱橫兩個方向的多層框架體系類型，此類的施工方法是將鋼管混凝土柱、輕型H型梁框架體系和H型鋼T型連接鋼柱、輕型H型梁預制鋼框架片通過鋼梁現場組裝的組合框架體系。

二、鋼結構的優(yōu)勢

（一）自重比較輕，而且抗震效果較好

通過比較能夠看出，薄壁鋼管和車型熱軋鋼截面受力情況更加合理，而且質量比較輕，屬于重要的裝配式結構建筑物的承重構件，對于建筑墻體以及建筑樓面來說，最好是選擇質地比較輕的建筑材料。裝配式鋼結構結構的建筑物抗震效果較強，而且可以顯著提升裝配式建筑結構的安全性、穩(wěn)定性和可靠性，在進行施工的時候，通過使用質量比較輕的建筑材料能夠顯著降低住宅的各項費用。

（二）在環(huán)境保護方面的優(yōu)勢

一個國家在發(fā)展的過程出現環(huán)境污染的問題是制約其發(fā)展的主要因素，而且這也是世界范圍內的共性問題，因此，只要是有利于環(huán)境保護的措施我們就采用。鋼結構在環(huán)境保護方面的優(yōu)勢明顯，一是可減少施工現場的污染，傳統(tǒng)的混凝土建筑工藝的現場攪拌和澆筑工藝，使得施工現場的文明程度大大降低，而鋼結構就基本沒有這個工序，因此，施工現場的污染程度減輕了。二是減少了對土地資源的破壞，鋼結構在建設時基礎地基中的取土量大大減少，而且在拆卸時產生的建筑垃圾較少，并且很多的構件是還可再循環(huán)利用的，從而也節(jié)約了資源。三是鋼結構件在節(jié)能方面的優(yōu)勢就更明顯，它幾乎能提高一半的節(jié)能效率。因此，基于這些優(yōu)勢，我們稱鋼結構建筑為綠色建筑。

（三）滿足可持續(xù)發(fā)展觀念需求

通過比較能夠看出，鋼結構住宅能夠顯著改善施工時期所存在的各種問題，而且不會影響到附近的環(huán)境，鋼結構建筑主要就是在加工之后將其運輸到裝修現場開展裝配工作，這樣可以顯著降低對于能源的消耗，而且可以有效地避免產生噪音的情況。不僅如此，裝配式鋼結構建筑比較方便進行拆遷和改建，并且這些建筑結構在拆遷的時候出現的廢棄材料能夠進行回收使用，如此可以有效地實現綠色建筑。

三、鋼結構建筑的綠色施工

（一）建筑設計

在鋼結構設計的過程中，應該始終強調概念設計的重要作用，無論是在結構選型還是布置環(huán)節(jié)概念設計，都會產生重要的影響。要從全局的角度出發(fā)，對整體的布置措施和控制結構進行方案的制定。除此之外，在設計的過程中也要保障設計和整體的結構布局之間的協(xié)調統(tǒng)一，要針對具體的要求來加強彈性設計，要保障位移驗算能夠得到一個準確的結果。設計的過程中，也可以緊密地結合計算機技術，通過計算機設計程序來實現后期的制作與拼接，從而將設計和生產緊密的結合在一起，大幅度的提升施工的效率。

（二）成本方面

高層住宅建筑建設的整個壽命周期的成本管理涵蓋了從工程立項審批、可行性研究，到建筑及施工設計、土地開發(fā)、施工建造到最終的使用、維修和報廢的全部過程形成的費用，成本內容主要為項目的資金、環(huán)境與社會三方面。為保證傳統(tǒng)施工作業(yè)的順利進行，所需人力較大，盡可能避免任何環(huán)節(jié)出現差錯，否則會延長工期，而國內農民工十分匱乏，“用工荒”問題嚴重，所以，導致人工成本也大大增加。且由于高層住宅建筑的建設資金通常是向商業(yè)銀行申請貸款獲得，因此需要大量投入，很難獲得良好的經濟效應。針對此，裝配式方式成為了最佳選擇，可大大減少人工需求，降低人工成本，保證施工進度和良好建筑質量，同時在后期住宅使用維修保養(yǎng)上的費用也相應地減少。按照整體成本核算結果可知，該新型建造模式需大量投入，但是在其廣泛應用后能有效控制建造成本，并且能有效提升高層住宅建筑質量和安全，具有至關重要的意義。

四、結語：

隨著我國經濟突飛猛進地發(fā)展，我國的經濟實力和技術水平都得到了迅速地提高。鋼結構以其獨特的優(yōu)越憂，在建筑業(yè)被越來越廣泛的重視和應用，在“大力發(fā)展鋼結構”政策的指導下，我國鋼結構發(fā)展的歷史機遇已經到來。作為監(jiān)理行業(yè)的從業(yè)人員，面對鋼結構建筑的大量涌現，應與時俱進，加強學習有關鋼結構工程的專業(yè)知識與管理內容，特別是對鋼結構工程設計方面、駐廠監(jiān)造方面以及施工安裝監(jiān)控方面的問題引起足夠重視，圓滿地完成國家賦予監(jiān)理工程師的社會責任。

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