高層建筑鋼結(jié)構施工技術及體系梁柱節(jié)點設計

1.王克曉 2.劉洪波

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鋼結(jié)構主要是指由鋼制材料組成的框架結(jié)構，鋼材是建筑施工單位常見的基礎材料之一，其自身的剛性及穩(wěn)定性較強，常用來加固墻體或房梁。為確保居民的居住安全，對高層建筑鋼結(jié)構施工技術及體系梁柱節(jié)點設計進行創(chuàng)新研究。

一、鋼結(jié)構施工過程中常用的技術方法

現(xiàn)階段比較喜歡使用鋼結(jié)構進行整體建筑物的框架結(jié)構施工，這是由于鋼材自身的重量較輕，不會增加整體建筑物的重量負擔，避免了建筑物下沉的問題。鋼材的可塑性較高，能夠結(jié)合工程要求合理改變長短及形狀。具體使用過程中，技術人員需要掌握相應的施工技術方法。

（一）電焊技術

電焊技術是鋼結(jié)構施工技術中比較常見的施工方法。利用專業(yè)的焊接設備，連接電路，按照一定順序?qū)︿摻Y(jié)構的整體框架進行焊接。焊接時需要把握好焊接力度，防止用力過猛導致鋼材折斷。通常情況下，鋼結(jié)構的電焊工作一般需要先將大致的框架結(jié)構焊接出來，確保結(jié)構的穩(wěn)定性，然后再進行細節(jié)方面的處理工作。鋼材之間銜接的位置也需要施工人員進行嚴格計算，找準受力點，有效保證鋼結(jié)構的穩(wěn)定性能，提升施工的整體質(zhì)量。在電焊過程中，施工單位需要注意鋼材的長度、直徑及材質(zhì)問題。在進行焊接工作前，應清潔鋼材表面，打磨表面粗糙、有凸起的地方。針對電焊過程中擦出零星火花的現(xiàn)象，施工人員在進行高層建筑鋼結(jié)構焊接時，必須要做好相應的防護措施，并清理現(xiàn)場環(huán)境，防止火星飛濺導致安全事故的發(fā)生。完成焊接工作后，施工人員應當仔細檢查各個焊接位置，確保結(jié)構細節(jié)處的穩(wěn)固性，全面提升高層建筑鋼結(jié)構的穩(wěn)定性能，保障人們的居住安全。

（二）安裝技術

鋼結(jié)構焊接完成后，需要進行整體的安裝工作。由于高層建筑的實際結(jié)構框架比較大，人工操作不便，通常安裝工作都是由施工人員操作專業(yè)的機械設備來完成的。施工人員在具體安裝工作開始前，需要仔細檢查機械設備的情況，包括零部件的運作情況、有無松動。并進行試運行操作，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，防止在安裝過程中機械設備故障而引發(fā)安全事故。施工單位還要做好安全防護措施，設計防護網(wǎng)，并設立警告牌。疏散人群，禁止行人靠近正在進行鋼結(jié)構安裝工作的施工現(xiàn)場。

安裝工作的第一步是要將用于整體結(jié)構支撐的鋼柱安裝完成，這個環(huán)節(jié)要保證施工人員具備操作機械設備的專業(yè)能力，操作過程中要控制好鋼柱的移動速度，保證鋼柱與地平面之間相互垂直。確定好角度后才能放置鋼柱，并由施工人員使用螺栓固定鋼柱。安裝完成后檢查其各項數(shù)據(jù)是否與施工方案相一致，之后再進行下一步的施工工作。支柱安裝完成后，要進行鋼梁的安裝。安裝鋼梁時，可以利用專業(yè)的測量儀器及信息技術，精準測量鋼柱的支撐效果、垂直度以及具體的施工位置。鋼結(jié)構的固定與安裝對施工人員的施工技術能力提出了很高的要求，施工單位必須加強重視，積極開展對員工的培訓工作。

二、鋼結(jié)構體系中的梁柱節(jié)點設計

基于現(xiàn)階段我國在建筑施工工作中推行的前沿理論，高層建筑鋼結(jié)構體系設計過程中，應注重體現(xiàn)人性化的特點，設計重點應落在居住舒適度方面。同時，應綜合考慮地形特點，建設有特色的建筑結(jié)構。

（一）梁柱節(jié)點連接方式的特點

鋼結(jié)構體系中的梁柱節(jié)點設計方式會影響整體結(jié)構的穩(wěn)固性，還會影響建筑結(jié)構的美觀性。通常情況下，梁柱節(jié)點設計工作的主要方式有剛性連接節(jié)點、半剛性連接節(jié)點以及鉸接連接節(jié)點。在這三種梁柱節(jié)點設計中，剛性連接節(jié)點是應用比較廣泛的一種連接方式，許多復雜的鋼結(jié)構框架都可以應用這種形式。在高層建筑設計中，對個性化房屋布局的結(jié)構設計要求來說，更加適合使用剛性節(jié)點連接形式。半剛性連接節(jié)點在實際使用過程中，會因不同建筑物細節(jié)構造設計的不同而產(chǎn)生變化。鉸接連接節(jié)點有一定的使用范圍，通常只用于構件端部的連接。

（二）梁柱節(jié)點的混合施工方式

高層建筑鋼結(jié)構體系梁柱節(jié)點設計中，使用螺栓連接是最重要的一種連接形式。這項施工技術對施工人員的操作能力要求相對較低，施工方法比較簡單，只需要安裝相應的螺栓，使用專業(yè)的施工工具，手工就能完成。需要注意的是，由于施工工程涉及的項目是高層建筑，普通的螺栓無法滿足鋼結(jié)構體系梁柱節(jié)點對穩(wěn)固性、抗壓力等功能的需求。因此，必須使用高強度的螺栓，顯著提升螺栓本身的剛硬度。施工人員在連接過程中依靠手工進行安裝操作，使得各個連接點的緊固程度可能會因施工人員所用力度大小不一致而產(chǎn)生差異。為了保證各個節(jié)點的穩(wěn)固性，防止由于工作馬虎引發(fā)事故，必須多次緊固螺栓，并安排專業(yè)的監(jiān)管人員進行全面檢查，確保后續(xù)工作的有序進行。

三、高層建筑鋼結(jié)構施工的質(zhì)量控制要點

在進行高層建筑鋼結(jié)構施工及鋼結(jié)構體系梁柱節(jié)點設計時，必須確保施工質(zhì)量能夠滿足現(xiàn)階段城市施工的具體需求。鋼材自身耐腐蝕能力較差，其與空氣直接接觸容易產(chǎn)生銹蝕。針對這個問題，施工時應挑選耐腐蝕能力強的材質(zhì)，或者為鋼材表面刷一層保護涂料。銹蝕問題會影響鋼結(jié)構施工質(zhì)量，必須引起相關工作人員的重視。建筑行業(yè)的發(fā)展必須要與社會的長遠發(fā)展結(jié)合起來，在確保施工單位經(jīng)濟效益的同時，還應注重環(huán)境保護問題。

四、結(jié)語

選擇科學合理的鋼結(jié)構施工技術及鋼結(jié)構體系梁柱節(jié)點設計方法進行施工，對提升高層建筑物的施工質(zhì)量和水平具有促進作用。隨著科學技術的不斷發(fā)展，施工技術逐漸多樣化。施工單位必須明確各種施工技術的適用范圍、優(yōu)勢及不足，結(jié)合實際的施工項目，靈活選擇施工方法。引導技術人員積極進行技術創(chuàng)新，全面提升施工水平和質(zhì)量。