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1、探究鋼結(jié)構(gòu)在高層民用建筑工程中的應(yīng)用摘要： 本文通過結(jié)合高層民用建筑中鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用特點(diǎn)，對鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)進(jìn)行深入研究，通過技術(shù)分析規(guī)避鋼結(jié)構(gòu)施工中的質(zhì)量問題，切實(shí)提高鋼結(jié)構(gòu)施工水平，促進(jìn)我國的建筑行業(yè)不斷向前發(fā)展。 Abstract： Combined with the characteristic of high-rise buildings of steel structure， this paper in-depth studies the construction technology of steel structure， and through technical analysis2、 to avoid the quality of steel structure construction， effectively improves the level of steel structure construction， and promotes the construction industry in China to develop continuously.關(guān)鍵詞： 鋼結(jié)構(gòu)；高層民用建筑；應(yīng)用；探究Key words： steel structure；high-rise civil building；application；research中圖分類號：TU973 文獻(xiàn)標(biāo)識3、碼：A 文章編號：1006-4311（2016）27-0122-030 引言當(dāng)前，鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)相對廣泛的應(yīng)用在我國的一些民用高層建筑中。鋼結(jié)構(gòu)在施工過程中，構(gòu)件焊接質(zhì)量控制難度較大，如果控制不當(dāng)就可能造成焊接變形、構(gòu)件扭曲；安裝柱腳時，預(yù)埋件（錨栓）標(biāo)高控制易出現(xiàn)人為失誤，且錨栓不垂直，使得鋼柱安裝極易出現(xiàn)誤差，結(jié)構(gòu)受力受到影響。除此以外，鋼構(gòu)件變形問題也比較常見。在施工中，一旦某一環(huán)節(jié)控制不嚴(yán)格，都會影響鋼構(gòu)件成形質(zhì)量。為此，本文通過結(jié)合高層民用建筑中鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用特點(diǎn)，對鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)進(jìn)行深入研究，通過技術(shù)分析規(guī)避鋼結(jié)構(gòu)施工中的質(zhì)量問題，切實(shí)提高鋼結(jié)構(gòu)施工水平，促進(jìn)我國的建筑行業(yè)不斷向前發(fā)展。4、1 鋼結(jié)構(gòu)建筑體系概述高層鋼結(jié)構(gòu)民用建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式、工藝要求都不同于傳統(tǒng)磚混建筑結(jié)構(gòu)。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(jié)構(gòu)成為民用建筑中主流的建筑結(jié)構(gòu)形式。鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的材料及施工工法主要根據(jù)不同的住宅高度而定。在鋼結(jié)構(gòu)施工中，通常要根據(jù)強(qiáng)柱弱梁的原則和現(xiàn)場施工條件來選擇合適的鋼結(jié)構(gòu)。1.1 鋼結(jié)構(gòu)建筑的基礎(chǔ)形式 一般采用鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)或筏板基礎(chǔ)。當(dāng)有地下室時，鋼柱可直接延伸至地下室，結(jié)構(gòu)傳力途徑簡捷；結(jié)構(gòu)體系的施工周期比較短，建筑工程總體造價比較低。1.2 鋼5、框架-支撐結(jié)構(gòu)體系 鋼結(jié)構(gòu)體系在鋼結(jié)構(gòu)住宅中，主要采用兩種鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)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(yù)制鋼框架片通過鋼梁現(xiàn)場組裝的組合框架體系。2 鋼結(jié)構(gòu)在高層民用建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用特點(diǎn)2.1 施工過程布置相對方便 鋼結(jié)構(gòu)自重相對較輕，大約能夠減少把建筑物30%的重量，并且具備較高的強(qiáng)度，對高層建筑的建設(shè)又存在極大的便利之處，因此鋼結(jié)構(gòu)建筑模式大都應(yīng)用于建筑的過程中一些大跨度的建筑。一般的傳統(tǒng)建筑不具備的鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)勢，鋼結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒔ㄖ臻g進(jìn)行合理分隔，創(chuàng)造出具有靈動性、安全性的開放式高層建筑，符合現(xiàn)代民眾對居6、住條件的需求，更與當(dāng)今社會的住宅的市場需求想符合。傳統(tǒng)的大跨度建筑結(jié)構(gòu)的造價一般較高，而且美觀度不高，當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)的建筑模式被采用于許多大型的高層建筑中，其結(jié)構(gòu)的安全性和美觀程度都受到了業(yè)界的一致認(rèn)可，如大家所熟悉的國家體育場（鳥巢），就是鋼結(jié)構(gòu)建筑的類型。2.2 具備極好的抗震功能 鋼結(jié)構(gòu)自身的質(zhì)量穩(wěn)定，再者相比傳統(tǒng)建筑自重要輕很多很多，其與傳統(tǒng)建筑存在很大的不同。鋼材比傳統(tǒng)的磚混材料質(zhì)量輕，強(qiáng)度高，因此具有非常好的抗震性能，在遭遇外力擠壓時不易變形、斷裂，適用于地震災(zāi)害頻繁的地區(qū)。2.3 其施工周期較短造價低 鋼結(jié)構(gòu)建筑在施工的過程中不容易受到季節(jié)、環(huán)境變化等因素的影響，而傳統(tǒng)的建筑進(jìn)行施工7、的過程中受到這些因素的影響較大。其主要原因是鋼結(jié)構(gòu)一般由工廠直接生產(chǎn)，在施工時只需運(yùn)到現(xiàn)場拼裝即可，因此鋼結(jié)構(gòu)建筑比傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)的施工進(jìn)度要快很多，并且不會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。施工的過程中多為機(jī)械化，施工進(jìn)度快，鋼結(jié)構(gòu)拼裝精度高，不需要很大的施工場地或者過多的工人，能夠節(jié)省一大筆人工費(fèi)。高層民用建筑與傳統(tǒng)的磚混或混凝土建筑比較，這種結(jié)構(gòu)的重要一般來說都較輕，裝運(yùn)費(fèi)用不會太高，并且不需要太多的鋼材， 又能節(jié)省一筆材料費(fèi)，所以總體來講，鋼結(jié)構(gòu)建筑造價相對較低。2.4 環(huán)保優(yōu)勢而備受青睞 鋼結(jié)構(gòu)建筑現(xiàn)場作業(yè)量小、無噪聲、對周圍環(huán)境無污染。傳統(tǒng)的水泥混凝土的原材質(zhì)量參差不齊而鋼結(jié)構(gòu)原材料的質(zhì)量與其不8、一樣，鋼結(jié)構(gòu)的制作過程是通過全工廠以流水線形式制作而成，生產(chǎn)過程工業(yè)化，最大限度的減少了生產(chǎn)的成本。再來是混凝土結(jié)構(gòu)建筑一經(jīng)生成，便難以對細(xì)節(jié)部分進(jìn)行改動，但是鋼材本身的屬性，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)建筑在改動細(xì)節(jié)上存在極大的優(yōu)勢，并且其他的配件都是環(huán)?？山到獾脑牧希∏∮狭水?dāng)前大熱的“綠色施工”理念，因而是我國民用建筑未來發(fā)展趨勢。2.5 空間與功能相對容易控制 鋼結(jié)構(gòu)有著其他結(jié)構(gòu)無法具備的優(yōu)越造型潛力，其能夠最大限度的超越結(jié)構(gòu)的束縛、創(chuàng)造各種各樣形式的空間以及形象、產(chǎn)生輕盈、靈巧、通透的效果，其強(qiáng)大的造型潛力是其他普通結(jié)構(gòu)形式所難以企及的。 綜上所述，我們得知鋼結(jié)構(gòu)建筑在當(dāng)代社會的發(fā)展的前景一片光明9、前景必然不可限量。故需要我們加大力度發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)民用建筑工程，以滿足人民群不斷增加大的住房條件。如此得出，在21世紀(jì)的未來，高層建筑設(shè)計(jì)者跟開發(fā)商將會更多的利用鋼結(jié)構(gòu)建筑的各類優(yōu)點(diǎn)為社會帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益。3 高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)解析3.1 鋼結(jié)構(gòu)施工工藝流程 高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)施工工藝流程詳見圖1。3.2 關(guān)鍵工序施工技術(shù)3.2.1 鋼結(jié)構(gòu)建筑的加工制造基本按照以下流程進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的加工和制作：鋼結(jié)構(gòu)制作生產(chǎn)準(zhǔn)備放樣、下料、切割矯正、成型邊緣加工組裝焊接（焊接結(jié)構(gòu)矯正）制孔鋼構(gòu)件驗(yàn)收。其中，放樣、下料、切割工序中，放樣和樣板（樣桿）的允許偏差應(yīng)嚴(yán)格按照表1中的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行重點(diǎn)控制。3.2.210、 鋼結(jié)構(gòu)的焊接鋼結(jié)構(gòu)的安裝只要采用手工電弧焊的方式焊接而成。焊接時，焊件坡口形式要考慮在焊接和坡口加工可能的條件下盡量減少焊接變形，節(jié)省焊材，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)省施工成本。通常按照板厚進(jìn)行選擇。不同板厚和寬度的材料對接時，應(yīng)作平緩過渡：不同厚度的板材或管材對接接頭受拉時，其允許厚度偏差值應(yīng)符合表中規(guī)定；不同寬度的材料對接時，應(yīng)根據(jù)工廠及工地條件采用熱切割、機(jī)械加工或砂輪打磨的方法使之平緩過渡，其連接處最大允許坡度值為1：2.5。鋼板厚度允許偏差詳見表2。3.2.3 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安裝鋼梁安裝。剛吊車梁安裝示意圖詳見圖2。鋼斜梁安裝。1）起吊方法。門式剛架的安裝按照圖3所示工法有序進(jìn)行。盡量在在地11、面拼裝門式剛架所用的鋼結(jié)構(gòu)斜梁，再用起吊機(jī)吊起與柱連接。吊裝時，可按照圖3所示，用單機(jī)進(jìn)行兩、三、四點(diǎn)或結(jié)合使用鐵扁擔(dān)吊裝，或者采用雙機(jī)抬吊。2）吊點(diǎn)選擇。建議通過精確的計(jì)算得出大跨度斜梁的吊點(diǎn)。對于側(cè)向剛度小和腹板寬厚比大的鋼結(jié)構(gòu)，必須重點(diǎn)考慮吊點(diǎn)數(shù)量和雙機(jī)抬吊起吊動作的一致性。最好在兩機(jī)大鉤間拉一根鋼絲繩，使兩鉤距離保持固定。用木房子填充吊點(diǎn)中鋼絲繩接觸的部位，或者在接觸部位設(shè)加強(qiáng)筋，再按照設(shè)計(jì)要求綁扎固定。鋼屋架安裝。鋼屋架側(cè)向剛度較差，安裝前需要進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算，穩(wěn)定性不足是應(yīng)進(jìn)行加固。單機(jī)吊常加固下弦，雙機(jī)吊裝常加固上弦；吊裝綁扎處必須位于桁架節(jié)點(diǎn)，以防屋架產(chǎn)生彎曲變形。第一榀屋架起吊12、就位后，應(yīng)在屋架兩側(cè)用纜風(fēng)繩固定。如果端部已有抗風(fēng)柱已校正，可與其固定。第二榀屋架就位后，屋架的每個坡面用一個間隙調(diào)整器，進(jìn)行屋架垂直度矯正；然后，兩端支座中螺栓固定或焊接安裝垂直支撐水平支撐檢查無誤，成為樣板跨，依次類推安裝。如果有條件，可在地面上將天窗架預(yù)先拼裝在屋架上，并將吊索兩面綁扎，把天窗架夾在中間，以保證整體安裝的穩(wěn)定。3.3 鋼結(jié)構(gòu)安裝檢驗(yàn) 設(shè)計(jì)要求頂緊的節(jié)點(diǎn)，包括上節(jié)柱與下節(jié)柱、梁端板與柱托板（牛腿、肩梁）等，其接觸面應(yīng)有70%及以上的面積緊貼，用0.3mm厚塞尺檢查，可插入面積之和不得大于接觸頂緊總面積的30%；邊緣最大間隙不應(yīng)大于0.8mm。檢查數(shù)量：抽查10%，且不應(yīng)少于13、3個。檢查方法：用0.3mm厚和0.3mm厚塞尺現(xiàn)場檢查。鋼屋架、梁及受壓桿件的垂直度和側(cè)向彎曲矢高的允許偏差應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。檢查數(shù)量：抽查10%，且不應(yīng)少于3個。檢查方法：用吊線、拉線、經(jīng)緯儀和鋼尺現(xiàn)場實(shí)測。鋼柱等主要鋼構(gòu)件的中心線及標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)等標(biāo)志應(yīng)齊全。檢查數(shù)量：抽查10%，且不應(yīng)少于3件。檢查方法：觀察檢查。鋼柱安裝的允許偏差應(yīng)符合（GB50205-2001）附表的規(guī)定。檢查數(shù)量：抽查10%，且不應(yīng)少于3件。檢查方法：用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、吊線和鋼尺等。4 結(jié)語綜上所述，鋼結(jié)構(gòu)自身具備的優(yōu)點(diǎn)決定了其具有相對強(qiáng)大的生命力。隨著鋼結(jié)構(gòu)的大力發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)體系值得在更多的民用建筑中推廣應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)建筑降低了開發(fā)成本和施工周期，能夠滿足我國眾多人口日益加重的住房要求，鋼結(jié)構(gòu)建筑還與我國的方針政策相符，故我國鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展前景一片大好。參考文獻(xiàn)：1唐開一.鋼結(jié)構(gòu)在高層民用建筑工程中的應(yīng)用J.中國建筑金屬結(jié)構(gòu)，2013.2盧進(jìn)起，常德志，曲鋒軍.工程中高層民用鋼結(jié)構(gòu)方面的應(yīng)用J.中國建筑金屬結(jié)構(gòu)，2013.3項(xiàng)兵.淺析鋼結(jié)構(gòu)住宅在高層民用建筑中的應(yīng)用與發(fā)展J.科技資訊，2008.