淺析高層建筑鋼結(jié)構(gòu)在土建工程中的應(yīng)用

張照日

【摘 ?要】為最大化地滿足市場需求，提高建筑工程施工的工藝標準，鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用及發(fā)展受到人們的強烈關(guān)注，鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)作為成本低、抗壓能力強、環(huán)保效果好的重要施工材料，對提高建筑工程施工質(zhì)量，減少人們住房質(zhì)量隱患等具有重要意義。鑒于此，文章結(jié)合筆者多年工作經(jīng)驗，對淺析高層建筑鋼結(jié)構(gòu)在土建工程中的應(yīng)用提出了一些建議，僅供參考。

【關(guān)鍵詞】高層建筑鋼結(jié)構(gòu);土建工程;應(yīng)用

中圖分類號：TU973 ? ? 文獻標識碼：A

引言

高層鋼結(jié)構(gòu)建筑不僅對土建工程的發(fā)展起到了一定的推動作用，同時也在土建中得到了廣泛的應(yīng)用，鋼結(jié)構(gòu)自身所具有的各種優(yōu)勢適用于不同類型的建筑工程中。為此，相關(guān)人員就需要對鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)進行深入的研究，不斷總結(jié)經(jīng)驗，學(xué)習(xí)新知識，只有這樣，才能更好的為我國高層鋼結(jié)構(gòu)建筑提供有力的依據(jù)，促進土建工程走向可持續(xù)發(fā)展道路。

1、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)運用的必要性

1.1鋼結(jié)構(gòu)性能較優(yōu)越

（1）硬度較強的特性較為突出。該優(yōu)勢使鋼結(jié)構(gòu)在實際的高建施工中應(yīng)用時，構(gòu)架承載能力較強，從而更好地應(yīng)對一定的自然地質(zhì)性災(zāi)害。（2）鋼結(jié)構(gòu)的延展性及韌性較良好，優(yōu)于其他普遍性的應(yīng)用材料。伴隨著科技的日益革新，我國的鋼材生產(chǎn)能力也進一步提升，體現(xiàn)在可依據(jù)項目工程建設(shè)相關(guān)實況，適時制造出對應(yīng)用途的鋼材。譬如，專項研發(fā)出的耐熱鋼等。（3）鋼結(jié)構(gòu)實體質(zhì)量較輕，組裝較為便捷，易于實操，因而，可運用鋼結(jié)構(gòu)，來建構(gòu)相對較大的建筑體積，此外，鋼結(jié)構(gòu)還可以被循環(huán)使用，這極大地提升了建筑工程施工過程中，對相應(yīng)施工原材料的轉(zhuǎn)化使用效率等。

1.2鋼結(jié)構(gòu)較節(jié)能環(huán)保

大力倡導(dǎo)全面化可持續(xù)性發(fā)展，對工程建筑項目，相繼有了更高的限定準則，比如要求施工的項目工程，應(yīng)當具備節(jié)能環(huán)保特性等。在該背景下，鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)運而生，其節(jié)能環(huán)保特性具體體現(xiàn)在以下幾個方面。（1）鋼結(jié)構(gòu)可回收再利用，其高效與便捷化安裝的特點，可以有效減低相應(yīng)建筑工程的實際工程施工總量，此外，還可以進一步減少工程施工過程中，產(chǎn)生的一些粉塵、噪音污染等。（2）鋼結(jié)構(gòu)的投入成本相對較低，其可以被多次循環(huán)運用，這對于相應(yīng)能源的消耗，有一定的緩解意義，在很大程度上，也提升了其市場競爭力。（3）鋼結(jié)構(gòu)的適時運用，在相應(yīng)土木工程施工過程中，可以在一定程度上拓展相應(yīng)建筑企業(yè)的后續(xù)利益發(fā)展，這對于我國可持續(xù)性發(fā)展的深化實現(xiàn)，有極大的助推作用。

2、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的問題

2.1設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)的參數(shù)

鋼結(jié)構(gòu)存在的良好性能影響著建筑工程前期工藝設(shè)計的繁雜性，相關(guān)設(shè)計者要借助專業(yè)化的信息統(tǒng)計軟件給予鋼結(jié)構(gòu)的諸多技術(shù)標準加以嚴格性的精密檢測，需要真正掌握鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量檢測，才可以科學(xué)的完成施工工作。具體的技術(shù)參數(shù)標準涉及水平荷載指數(shù)、結(jié)構(gòu)的阻尼比例等。比如水平荷載量，建筑在理想環(huán)境中，豎向荷載形式的水平形式荷載指數(shù)為零。

2.2設(shè)計建筑物的抗震性能

在影響巨大的汶川地震背景下，我國給予地震的重視程度逐步加強，特別是建筑層面。并且我國存在于環(huán)太平洋地震帶太平洋板塊與亞洲板塊的交接位置，地震事件的出現(xiàn)不可避免，因此在地震出現(xiàn)時降低人員和財產(chǎn)的損失，應(yīng)該確保高層建筑存在較強的防震性，所以在實際的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計上要關(guān)注抗震效果的設(shè)計。

3、土建工程中高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的具體運用

3.1地腳螺栓預(yù)埋技術(shù)

在高層鋼結(jié)構(gòu)中，地腳螺栓預(yù)埋技術(shù)是最常用的，但在該技術(shù)運用過程中，一定要注意螺栓的位置，如果還未確定螺栓的位置，那么就會增加鋼柱安裝的難度。因此，施工人員一定要根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況，按照相關(guān)標準確定螺栓預(yù)埋水平和垂直標高，然后根據(jù)確定好的位置，把誤差控制在有效范圍內(nèi)。在螺栓預(yù)埋完成后，還要測量預(yù)埋的具體位置，并在混凝土凝固后，再次展開測量工作，從而保證測量數(shù)據(jù)符合實際要求。

3.2螺栓連接技術(shù)

在連接螺栓的時候，施工人員要全面掌握螺栓安裝、緊固工藝，讓螺栓連接中的每個環(huán)節(jié)的質(zhì)量都能得到相對的保障。在螺栓結(jié)構(gòu)架設(shè)完成后，要結(jié)合構(gòu)件展開矯正工作，避免螺栓出現(xiàn)任何的變形和錯位現(xiàn)象。除此之外，在安裝的時候，還要保證螺栓都是從同一個方向進行穿入，只有做好每一個細節(jié)，才能給施工創(chuàng)造更好的條件，如果螺栓無法穿過螺孔，不能強行進行穿入，而是運用鉸刀進行螺孔修正，然后再次進行穿入。

3.3焊接的技術(shù)

除此之外，必要的時候還可以選擇電渣焊，這是一種自動焊接方式，在焊接的時候只要選擇正確的電流、電壓，然后根據(jù)公式計算出電壓、電流、熔縫的寬度，在焊接起弧階段，電壓需要高一點，在焊透之后，電壓就要低一點，注意隨時調(diào)整電壓，在焊接結(jié)束之后，還要檢查焊件的熾熱狀態(tài)，調(diào)整工藝參數(shù)。

3.4鋼柱的吊裝

鋼柱吊裝在具體施工過程中，其主要會涉及到節(jié)柱的吊裝、上節(jié)柱的安裝等。首先，在安裝施工過程中，為了保證施工質(zhì)量和施工的安全性、穩(wěn)定性，在首節(jié)柱吊裝之前，要對所有的螺栓孔進行檢查，同時還要在其中擰進一個螺母、1塊下墊板。與此同時，在具體施工過程中，還要將螺母的下墊板頂標高進行有效調(diào)節(jié)，一直調(diào)節(jié)到柱底板的設(shè)計標高要求范圍之內(nèi)。在鋼柱吊裝完成相對應(yīng)的就位操作之后，要結(jié)合實際情況，將鋼柱的中心線以及基礎(chǔ)中心線進行對準操作，這樣做的根本目的是為了促使后期的一系列施工操作環(huán)節(jié)可以順利開展。同時，還要對地腳螺栓的螺母進行擰緊處理，緊接著要下鉤解繩，同時還要對螺母進行適當?shù)恼{(diào)整，對鋼柱自身的垂直度也要進行有效的調(diào)整。在對鋼柱的垂直度進行調(diào)整時，要將其直接校正到零后擰緊螺母，在這一基礎(chǔ)上，要結(jié)合實際情況，直接對螺母墊板進行合理的焊接處理通常情況下，在首節(jié)柱吊裝完成之后，要結(jié)合實際情況的要求，對剩余的其他部位的鋼柱進行安裝處理。在安裝之前，為了保證安裝的效果，一般都要對柱頂?shù)臉烁摺⑤S線等進行科學(xué)合理的檢查和分析。

3.5節(jié)點施工技術(shù)

高層建筑的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中要關(guān)注節(jié)點施工技術(shù)，結(jié)合傳力的基本特征分類成鉸接、半剛接和剛接類型，不同類型的連接手段給予結(jié)構(gòu)存在不同的影響力，節(jié)點設(shè)計重點涉及幾個層面，首先是焊接，焊接涉及焊縫的形式和尺寸存在嚴格化的設(shè)置，在焊接期間應(yīng)該嚴格遵守，且焊條和金屬連接的材料進行匹配。栓接技術(shù)，建筑鋼結(jié)構(gòu)的連接傳力螺栓往往是高強度的螺栓，作用在10.9強度等級的鋼結(jié)構(gòu)中，螺栓的類型可以設(shè)置成連接型以及扭剪型;梁腹板，驗算栓孔位置具備的腹板抗剪凈截面，且在連接高強度承壓型螺栓期間要鹽酸局部孔壁存在的承壓能力;最后是連接板，把梁腹板進行四毫米厚度的增加，穩(wěn)定的對抗剪凈截面進行計算，節(jié)點技術(shù)操作還要思考螺栓的安裝以及現(xiàn)場施工焊接流程等等。

結(jié)束語

城市化進程的不斷發(fā)展，需進一步提高建筑工程施工水平，而提高鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)在建筑工程施工過程中應(yīng)用可有效降低建筑施工成本，增強建筑設(shè)計安全性，提升建筑質(zhì)量。但需對鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用中存在的問題進行分析規(guī)避，通過加以有效地措施避免，降低意外事故發(fā)生率，保證建筑設(shè)計原材料質(zhì)量，為鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用提供更為廣泛的發(fā)展渠道。

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（作者單位：西安建筑科技大學(xué)）