多高層鋼結(jié)構(gòu)住宅的建筑技術(shù)和施工應(yīng)用研究

柯晨輝

【摘要】在建筑行業(yè)發(fā)展過程中，面對(duì)不同體式建筑的施工要求，建筑結(jié)構(gòu)形式逐漸豐富，當(dāng)前，較為常用的施工結(jié)構(gòu)之一為鋼結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)具有環(huán)保、靈活等特征，能夠顯著提高工程質(zhì)量和環(huán)保效益。本文從多高層住宅中的鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)出發(fā)，首先對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑體系進(jìn)行簡要介紹，并結(jié)合實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)探究多高層鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】多高層住宅;鋼結(jié)構(gòu)施工;技術(shù)要點(diǎn)

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.02.126

在推廣應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的過程中，要提高對(duì)多高層建筑施工的關(guān)注度。在現(xiàn)階段的鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，由于該技術(shù)形式相對(duì)新穎，缺乏充足的施工經(jīng)驗(yàn)作為支撐，從而導(dǎo)致在施工過程中出現(xiàn)部分質(zhì)量問題。而鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為多高層住宅的主要結(jié)構(gòu)形式，作為工程施工人員，必須加深對(duì)其的研究，并在不斷實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，幫助提高實(shí)際應(yīng)用成效。

1、鋼結(jié)構(gòu)建筑體系

分析當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)施工體系可知，其主要分為純框架體系、框架支撐體系、新型抗側(cè)力體系和交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)體系四種。一是純框架體系。構(gòu)成材料主要為型鋼，具有較為均勻的受力面和良好的延伸以及抗震效果;二是框架支撐體系。在具體配置時(shí)，一般要通過窗臺(tái)下方到下層上方之間進(jìn)行層層配置，以改善力學(xué)支撐性能;三是新型抗側(cè)力體系。該體系的設(shè)置可有效承載豎向荷載，在設(shè)置抗側(cè)力體系時(shí)，應(yīng)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)實(shí)際需求科學(xué)進(jìn)行配置;四是交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)體系。在配置該體系時(shí)，工程人員應(yīng)對(duì)平面鋼架和樓板面進(jìn)行上下交錯(cuò)布置，并按照樓層高度對(duì)桁架高度進(jìn)行控制，確保整體空間布局更為簡單靈活。

2、多高層鋼結(jié)構(gòu)住宅施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

2.1承重鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

施工人員在對(duì)多高層鋼結(jié)構(gòu)住宅施工過程中，一般會(huì)應(yīng)用多種差異性明顯的建筑技術(shù)，主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：第一，鋼框架結(jié)構(gòu)。這種建筑結(jié)構(gòu)受力性非常明確，如果是進(jìn)行平面建筑設(shè)計(jì)，該建筑結(jié)構(gòu)具有非常強(qiáng)的靈活性，因此在住宅室內(nèi)設(shè)計(jì)中應(yīng)用具有一定的優(yōu)勢(shì)，不但能夠擴(kuò)大室內(nèi)的空間，而且還具有較強(qiáng)的抗震性，和傳統(tǒng)形式的施工方式相比，能夠節(jié)省施工時(shí)間，縮短施工周期。但是，該結(jié)構(gòu)框架在適用方面具有一定的局限性，由于該技術(shù)屬于柔性建筑技術(shù)，因此缺乏一定的剛度，容易造成結(jié)構(gòu)損壞;第二，鋼框架支撐結(jié)構(gòu)。是以鋼框架結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)進(jìn)行施工，一般會(huì)在墻體中間設(shè)置支撐結(jié)構(gòu)。如果住宅建筑較高，和鋼框架結(jié)構(gòu)相比，采用支撐結(jié)構(gòu)能夠有效減少在資金以及材料上的投入。而且也具有一定的抗震優(yōu)勢(shì)，因此，該結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于地震多發(fā)地帶;第三，新型抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)的框架結(jié)構(gòu)主要是由豎向力支撐，從而控制施工結(jié)構(gòu)進(jìn)行水平移動(dòng)。在設(shè)計(jì)該結(jié)構(gòu)時(shí)，要依托于住宅建筑的整體高度，和水平位移方向力相結(jié)合，運(yùn)用具有差異性的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。

在設(shè)計(jì)承重鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，要嚴(yán)格按照節(jié)點(diǎn)、基礎(chǔ)梁等實(shí)際變化情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中，如果不能滿足設(shè)計(jì)要求，要確保能夠達(dá)到軸壓比相關(guān)要求。在開展多高層鋼結(jié)構(gòu)住宅施工過程中，要應(yīng)用熱軋或是H型鋼作為主梁的施工材料，并采用高頻率焊接的方式進(jìn)行處理。次梁的處理方式則比較多元化，可以采用和主梁一樣的處理方式，也可以采用焊接方圓鋼管等方式進(jìn)行處理。

在連接承重鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，一般可以選擇剛性連接方式連接框架橫梁與柱。如果是在弱軸方向進(jìn)行連接，則需要和鉸接的方式相結(jié)合。因此，在對(duì)承重鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接時(shí)，要按照焊接的節(jié)點(diǎn)剛度、混合節(jié)點(diǎn)的施工順序進(jìn)行連接。

2.2樓層結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

多高層住宅建筑施工過程中，各個(gè)樓層的銜接一般是采用鋼梁和樓層面板之間的協(xié)同作用。另外，還需要以力學(xué)理論為基礎(chǔ)進(jìn)行實(shí)際考量，在設(shè)計(jì)樓層結(jié)構(gòu)體系時(shí)，要確保有效分散垂直方向力的作用，從而維持住宅建筑結(jié)構(gòu)空間的協(xié)同。另外，在進(jìn)行多高層鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑設(shè)計(jì)時(shí)，要重點(diǎn)關(guān)注樓蓋自身的物理強(qiáng)度，確保樓層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。在選擇建筑材料時(shí)，要嚴(yán)格把關(guān)，確保質(zhì)量符合要求才能投入施工。要在最大程度上降低樓板自身的重量，從而提高住宅建筑的使用壽命，有效縮短施工周期。

2.3外層圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

在多高層鋼結(jié)構(gòu)中，圍護(hù)結(jié)構(gòu)為主要的構(gòu)成部分，工程人員要嚴(yán)格做好施工準(zhǔn)備，并按照施工方案要求開展施工。在該建筑體系中，外層圍護(hù)設(shè)備所花費(fèi)的費(fèi)用在總開銷的三分之一。同時(shí)也要求相關(guān)施工人員具有專業(yè)化的施工操作技術(shù)。在采購材料時(shí)，要選擇具有自重輕、強(qiáng)度高、安全性高的材料，一般會(huì)采用以下幾種建設(shè)技術(shù)進(jìn)行內(nèi)外墻建設(shè)：

第一，填充技術(shù)。在梁柱與樓板底部之間鑲嵌輕質(zhì)隔墻板，從而形成一定的圍護(hù)體系。在對(duì)整個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)開展施工時(shí)，要注重對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料加以優(yōu)選，確保具有較好的隔熱性和防水性。一般會(huì)采用玻璃纖維加強(qiáng)水泥墻板、SRC保溫板墻等。而在進(jìn)行具體填充時(shí)，則要找準(zhǔn)填充位置，精準(zhǔn)確定填充量，提高填充施工質(zhì)量。

第二，外掛技術(shù)。一般會(huì)在兩板、樓板之間通過應(yīng)用輕質(zhì)隔板墻形成圍護(hù)。為了確保能夠荷載整體的重量，每套連強(qiáng)桿至少需要配備兩套，而且每個(gè)接觸點(diǎn)要確保分別具有獨(dú)立的承重作用。

第三，連接體系。在進(jìn)行多高層鋼結(jié)構(gòu)建筑施工時(shí)，可以采用的連接體系方式比較多，焊接連接、螺栓連接、混合性連接是經(jīng)常應(yīng)用的連接技術(shù)。相對(duì)來說，焊接和螺栓連接的方式操作比較簡單，且能有效節(jié)約施工時(shí)間。如果是強(qiáng)軸方向，經(jīng)常會(huì)采用焊接這類剛性的連接方式。螺栓連接的一個(gè)比較明顯的特點(diǎn)是施工速度快，在減少施工難度的同時(shí)能夠保障整體施工質(zhì)量。在進(jìn)行主梁和次梁連接作業(yè)時(shí)，要應(yīng)用焊接混合連接的方法，以確保整體的強(qiáng)度達(dá)標(biāo)，從而提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。

對(duì)于房屋的屋蓋系統(tǒng)，通過統(tǒng)一屋面和樓面的材料，可以形成較為有效的防水體系。當(dāng)前，彩色涂層鋼板屋面系統(tǒng)是比較常用的施工方式，因?yàn)槠渫獗眍伾^為艷麗，很難發(fā)現(xiàn)釘子的存在，而且也具有非常明顯的防水效果。在制作樓頂時(shí)，要重點(diǎn)做好樓頂本身的防水構(gòu)造，如果沒有做好防水措施，則很容易會(huì)造成屋頂漏水問題。

2.4樓板結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

在多高層的鋼結(jié)構(gòu)中，疊合式和整體現(xiàn)澆式是比較常用的樓板系統(tǒng)，一般來說，底板會(huì)應(yīng)用輕型混凝土預(yù)應(yīng)力板材，以形成板材和混凝土疊合樓板。整體現(xiàn)澆式樓板和普通結(jié)構(gòu)所采用的施工技術(shù)相同，但是相較而言，疊合式施工則更為簡便。對(duì)壓型鋼現(xiàn)澆混凝土疊合樓板進(jìn)行分析研究可以發(fā)現(xiàn)，利用栓釘把壓型鋼板固定到鋼梁上，能夠?qū)崿F(xiàn)永久模板的作用，從而減少對(duì)支模環(huán)節(jié)的應(yīng)用。要對(duì)疊合模板向異性對(duì)框架梁所產(chǎn)生的影響進(jìn)行綜合分析。預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土疊合樓板主要是通過把鋼梁與預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土薄板有效進(jìn)行連接，形成完整的樓板，從而提高整體的穩(wěn)定性。

結(jié)語：

總之，對(duì)多高層住宅進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)提高對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的關(guān)注度，要從改善建筑施工性能、優(yōu)化建筑外形、彰顯生態(tài)效益等方面加強(qiáng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的研究和應(yīng)用。在具體施工過程中，施工人員應(yīng)了解具體的鋼結(jié)構(gòu)建筑體系，并有針對(duì)性的對(duì)承重鋼結(jié)構(gòu)、樓層結(jié)構(gòu)、外層圍護(hù)結(jié)構(gòu)以及樓板結(jié)構(gòu)開展施工，確保提高整體工程質(zhì)量。

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