高層建筑鋼結(jié)構(gòu)在土建工程中的應(yīng)用研究

胡會(huì)永

摘要：近年來，我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，改變了人們的生活方式以及生活水平，尤其是居住條件的改善，城市土地利用率越來越大，由于高質(zhì)量的鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)能夠一定程度的提高建筑的穩(wěn)定性和安全性，因此，高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量就尤為重要。本篇文章主要對(duì)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)本身獨(dú)特的結(jié)構(gòu)體系和優(yōu)勢(shì)進(jìn)行一系列的分析，以及高層建筑鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程當(dāng)中的應(yīng)用展開討論。

關(guān)鍵詞：高層建筑;鋼結(jié)構(gòu);土建工程;應(yīng)用研究

引言

伴隨著建筑工程技術(shù)的水平不斷提升，城市內(nèi)出現(xiàn)越來越多的高層建筑物，與此同時(shí)，高層建筑物的規(guī)模也在逐漸地?cái)U(kuò)大。大部分的高層建筑在建設(shè)的過程中都引用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)，這種施工技術(shù)與以往的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有所區(qū)別，所以，無論是施工工藝方面，還是施工質(zhì)量方面都有著更高的要求。因此，要求實(shí)際的施工人員一定要嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)圖紙和施工制度的要求，從而進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)安裝的工作，另一方面，還需要相關(guān)的質(zhì)檢人員對(duì)施工的每道工序都進(jìn)行一系列的質(zhì)量檢查，全部完工后再由專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行確認(rèn)，之后才可以繼續(xù)施工。

一、簡(jiǎn)要論述高層建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)需要具備的特點(diǎn)

（一）需要的材料強(qiáng)度相對(duì)較高

現(xiàn)階段，大部分的高層建筑物在施工的過程中都運(yùn)用了鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)，因此，鋼結(jié)構(gòu)在高層建筑當(dāng)中占據(jù)著重要的位置，發(fā)揮著不可替代的作用。針對(duì)施工材料的角度進(jìn)行分析，鋼結(jié)構(gòu)材料更適合應(yīng)用在荷載或者跨度較大的工程當(dāng)中，作為土建工程的主要構(gòu)件，能夠更好的發(fā)揮出自身的優(yōu)勢(shì)。鋼材本身具有很好的抗震性，與過去的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)無論是在延展性還是應(yīng)力吸收能力方面，都表現(xiàn)得更為出色，尤其是在提升高層建筑的抗震性方面，起到重要的作用。與過去傳統(tǒng)的土建結(jié)構(gòu)相比較而言，鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度也更大，在相同強(qiáng)度的情況下，鋼結(jié)構(gòu)的需要的截面積相對(duì)較小，在條件允許的情況下，工藝達(dá)到更好的穩(wěn)定性。鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部材料的分布更加的平均，如果有外力介入，則可以自動(dòng)進(jìn)入彈性狀態(tài)，所以建筑物的結(jié)構(gòu)就不會(huì)受到損壞，從而出現(xiàn)嚴(yán)重的破損，很大程度上加強(qiáng)高層建筑物的穩(wěn)定性和安全性。

（二）施工周期比較短

相關(guān)的施工人員為了有效提高鋼結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)件的加工精度，進(jìn)一步使鋼結(jié)構(gòu)符合形狀以及尺寸等方面的要求，所以在鋼結(jié)構(gòu)當(dāng)中多數(shù)都采取工廠的預(yù)制方式，從而縮短建筑的工期，因此，作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度就會(huì)隨之降低，在建筑物中只需要進(jìn)行裝配作業(yè)，就可以適用于施工工期較高的土建項(xiàng)目工程。另一方面，工程的投入成本也會(huì)隨之降低，從而為施工單位創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)效益。建造完成的鋼結(jié)構(gòu)零部件，在進(jìn)行后續(xù)加固和改造的過程中就會(huì)比較順利和方便。

（三）結(jié)構(gòu)重量相對(duì)較輕

與過去傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)材料的體積更小，重量也更輕，自身優(yōu)勢(shì)比較明顯，所以鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用更為廣泛。如果建筑物的跨度比較大，并且需要更強(qiáng)的承重力時(shí)，滿足這一要求的混凝土結(jié)構(gòu)的重量是鋼筋結(jié)構(gòu)重量的三倍之多。與此同時(shí)，由于鋼結(jié)構(gòu)的重量更輕，所以在運(yùn)輸?shù)臅r(shí)候也更加的方面，有效的提升了施工效率，加快了施工的進(jìn)程。

（四）成本過高，并且耐溫性能差，對(duì)施工技術(shù)的要求比較高

鋼結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)件中要對(duì)螺栓和焊縫產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)裂縫進(jìn)行分析，而且還需要采用合理的施工工藝，才可以最大限度的滿足鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求。另一方面，與混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)的建筑構(gòu)件的價(jià)格也更高，而且還會(huì)受到進(jìn)口材料、防火涂料等方面的影響，導(dǎo)致價(jià)格不能保持穩(wěn)定。加之鋼材本身的導(dǎo)熱性能比較好，就會(huì)導(dǎo)致在高溫狀態(tài)下桿結(jié)構(gòu)就會(huì)失去原來的承重力，從而引發(fā)建筑物坍塌等惡性事件，這幾點(diǎn)因素影響了鋼結(jié)構(gòu)在土建工程當(dāng)中的應(yīng)用。

二、簡(jiǎn)單分析鋼結(jié)構(gòu)在土建工程當(dāng)中的主要應(yīng)用

（一）鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與施工方面

在設(shè)計(jì)高層建筑物的鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的過程中，不僅需要考慮到應(yīng)力傳遞的可靠性，而且還需要考慮施工的成本問題。這種情況下，就可以利用建模軟件對(duì)節(jié)點(diǎn)的手里情況進(jìn)行全面的分析，進(jìn)一步為鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供更為準(zhǔn)確的信息和數(shù)據(jù)，從而科學(xué)的設(shè)計(jì)出鋼結(jié)構(gòu)連接點(diǎn)的強(qiáng)度、剛度和抗震性能。與此同時(shí)，還要充分考慮到鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的彈性要求、風(fēng)力載荷等因素的影響。在進(jìn)行高層建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接工作時(shí)，就可以采取高強(qiáng)度螺栓連接或者焊接的施工方式，之后再由專業(yè)的質(zhì)檢人員進(jìn)行全方位的檢測(cè)即可。

（二）構(gòu)件制作與安裝方面

（1）關(guān)于軸線和定位

在進(jìn)行高層鋼結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)件施工的過程當(dāng)中，需要相關(guān)的工作人員建立一個(gè)平面控制網(wǎng)，之后確定好控制平面的軸線，軸線的設(shè)置可以是建筑物的內(nèi)部，也可以是外部，在實(shí)際的施工開始之前在進(jìn)行最后的復(fù)核，從而保證軸線符合精度的相關(guān)要求，最后再開始施工。在這一過程中可以采用經(jīng)緯儀等精密的測(cè)量工具進(jìn)行定位，再通過激光儀的指導(dǎo)，從而良好的完成鋼結(jié)構(gòu)的安裝工作。需要注意的是，萬萬不能采用上節(jié)鋼結(jié)構(gòu)的測(cè)量數(shù)據(jù)，需要根據(jù)建立起來的高程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量，有效避免在施工的過程中出現(xiàn)累積誤差的情況。

（2）關(guān)于鋼柱的施工和安裝

在高層建筑物的架構(gòu)當(dāng)中，鋼柱是承受豎向載荷的重要組成部分，由于鋼柱具有很強(qiáng)的承載能力，尤其是剛度和強(qiáng)度方面，在保證建筑物穩(wěn)定性和安全性等方面發(fā)揮著非常重要的作用。在高層建筑物當(dāng)中，鋼柱的制作和安裝是土建工程施工的關(guān)鍵性內(nèi)容，需要工作人員嚴(yán)格遵循相關(guān)的規(guī)范和要求，對(duì)鋼柱的密度進(jìn)行良好的控制。

三、結(jié)束語

總而言之，鋼結(jié)構(gòu)在高層建筑，甚至是整個(gè)土建工程當(dāng)中都發(fā)揮著非常重要的作用，為人們的居住提供了便利，從而進(jìn)一步提高高層建筑物的安全性和穩(wěn)定性。由于鋼結(jié)構(gòu)本身具有強(qiáng)度相對(duì)較高、施工周期比較短、結(jié)構(gòu)重量輕等特點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用在土建施工當(dāng)中。但是鋼結(jié)構(gòu)也有耐溫性差、成本高等缺點(diǎn)，所以，在實(shí)際的施工過程當(dāng)中，施工人員一定要牢牢掌握鋼結(jié)構(gòu)的特性和缺陷，科學(xué)、合理的將鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用在建筑物當(dāng)中，并且要注意結(jié)合高層建筑的實(shí)際情況，采用合理的施工技術(shù)，保障土建工程施工的質(zhì)量。

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（作者單位：石家莊市住宅開發(fā)建設(shè)公司）