試論鋼結(jié)構(gòu)在簡(jiǎn)述施工中的應(yīng)用

牛海濤

（中油吉林化建工程有限公司，吉林 吉林 132021）

鋼結(jié)構(gòu)同鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)想比較具有著體積小承重高的優(yōu)勢(shì)，具體的表現(xiàn)在：跨度相同，高度上混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋要比鋼梁高一倍。而承載力相同的時(shí)候，鋼筋混凝土在面積上是鋼柱的四倍。這就在很大程度上減少了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上的框架大的弊端。但是在住宅的設(shè)計(jì)上，鋼梁和鋼柱還是需要隱藏在墻體內(nèi)部的，這也是住宅設(shè)計(jì)的主要考慮內(nèi)容。

1 施工技術(shù)的簡(jiǎn)述

1.1 布置以及選型

形心以及質(zhì)心的距離和扭轉(zhuǎn)度較大的住宅平面不適宜應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)，并且運(yùn)用鋼結(jié)構(gòu)的建筑應(yīng)當(dāng)在體型上保證均勻規(guī)整，凹凸變化少，并且軸線盡量少的錯(cuò)開(kāi)。

一般的鋼結(jié)構(gòu)在住宅設(shè)計(jì)時(shí)都要對(duì)應(yīng)用后的抗側(cè)力進(jìn)行水平位移的控制，這種側(cè)力作用主要是包括了風(fēng)荷載以及地震荷載。這對(duì)于住宅建筑的安全性能是很重要的。在設(shè)計(jì)中，一般情況下會(huì)把電梯間以及樓梯間的墻體作為抗側(cè)力的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)考量。當(dāng)抗側(cè)力的水平位移無(wú)法控制在允許范圍中時(shí)，則可以利用單元的分戶墻或者是衛(wèi)生間和廚房等一些不動(dòng)墻作為抗側(cè)力的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。

1.2 變形限值的概述

鋼筋混凝土以及鋼結(jié)構(gòu)都可以成為抗側(cè)力的控制結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)在建筑中。這種抗側(cè)力的結(jié)構(gòu)在抗側(cè)力能力上是有范圍限定的，當(dāng)抗側(cè)力結(jié)構(gòu)是鋼衍架時(shí)規(guī)定在風(fēng)力作用以及地震的作用中分別是：風(fēng)力作用下是，1/400的間層位移，1/500的頂點(diǎn)位移；而地震時(shí)，水平位移應(yīng)當(dāng)控制在間層位移的1/250，以及頂點(diǎn)位移的1/300。由于抗側(cè)力在結(jié)構(gòu)上對(duì)于鋼衍架的要求較高，因此會(huì)很大程度上提高造價(jià)。

并且需要考慮到的問(wèn)題是鋼衍架的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)是否可以和鋼筋混凝土的剪力墻具有共同的剛度。如果限制鋼結(jié)構(gòu)的1/300對(duì)整體剛度進(jìn)行控制，地震時(shí)，剪力墻和抗側(cè)力結(jié)構(gòu)是無(wú)法保持一樣的剛度，因此這種應(yīng)用的安全性不高。 但是若是限值為混凝土結(jié)構(gòu)的1/800時(shí)鋼柱以及鋼梁的截面就會(huì)增加。

1.3 層數(shù)以及層高

鋼結(jié)構(gòu)在建筑中的應(yīng)用是有著最佳的層高和層數(shù)的，這也是由于任何的結(jié)構(gòu)都是具有適應(yīng)范圍和適應(yīng)環(huán)境的。在高層以及超高層的建筑中鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)是最明顯的。在平常的居民住宅中，梁柱的存在不但影響了空間應(yīng)用，同時(shí)也是對(duì)視覺(jué)上的影響。雖然在體積上鋼結(jié)構(gòu)要比鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)要小的多，但是仍舊是會(huì)存在。因此鋼結(jié)構(gòu)在分戶較多的多層以及高層建筑中的應(yīng)用時(shí)較為合理和優(yōu)勢(shì)明顯的。

在住宅的使用中，在空間上的擴(kuò)大和分割的自由一直以來(lái)是住宅建筑的追求。而這種目的的實(shí)現(xiàn)就是需要大空間以及進(jìn)深實(shí)現(xiàn)，但是空間的擴(kuò)大就會(huì)造成樓板的加厚，而樓板的加厚優(yōu)惠使得鋼材的使用量增加，從而加重了樓體結(jié)構(gòu)，加大的地震力又會(huì)使得剪力墻在厚度以及強(qiáng)度配筋傻瓜受到影響。

1.4 柱網(wǎng)以及柱斷面在型式上的選擇柱網(wǎng)在結(jié)構(gòu)上需要根據(jù)截面的高度以及梁位置進(jìn)行分割設(shè)定，這也是由于鋼梁在應(yīng)用時(shí)需要被隱藏的特點(diǎn)決定的。柱網(wǎng)在決定上的關(guān)鍵點(diǎn)就是外墻中的鋼柱的距離，外墻的墻窗上皮在高度上和鋼梁的關(guān)系確定那么柱網(wǎng)的結(jié)構(gòu)也就確定了。

1.5 節(jié)點(diǎn)構(gòu)造

適宜的節(jié)點(diǎn)會(huì)再構(gòu)造上影響鋼材的使用情況，主要對(duì)柱腳以及和剪力墻的連接部分進(jìn)行解決。（1）柱腳：試點(diǎn)工程地下層結(jié)構(gòu)按鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)考慮，柱腳位于地下室頂板標(biāo)高處，柱腳與頂板預(yù)埋鋼板用高強(qiáng)螺栓連接。（2）鋼框架的鋼梁和鋼筋混凝土剪力墻（核心筒）的連接：為了確保試點(diǎn)工程安全可靠，設(shè)計(jì)中沒(méi)有采用單純?cè)诩袅χ蓄A(yù)埋鋼板的連接方法，而是在剪力墻端部和核心筒拐角處自柱腳標(biāo)高起，以確保該部位節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài)和計(jì)算假定相吻合。

1.6 結(jié)構(gòu)體系

（1）5～6層以下的，可采用框架體系或框架-支撐體系，6層以上的可采用框架支撐體系或框架-混凝土剪力墻（核心筒）體系。多層房屋大多采用雙重體系。（2）框架柱有H型鋼柱，鋼管砼柱和鋼骨砼柱，后兩種為組合柱。在小高層中，組合柱比H型鋼柱省鋼。（3）剪力墻比鋼支撐的延性低，在大震時(shí)延性低的地震力大，延性好的地震力小，從抗大震的性能來(lái)說(shuō)，鋼支撐比砼剪力墻好。（4）鋼框架-砼剪力墻體系屬混合結(jié)構(gòu)，核心筒宜用小鋼柱加強(qiáng)，也有利于安裝。

2 如何作好鋼結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量控制

2.1 做好工程開(kāi)工前準(zhǔn)備工作

（1）強(qiáng)化施工圖紙的會(huì)審工作。圖紙是工程施工的依據(jù)，工程開(kāi)工前項(xiàng)目控制機(jī)構(gòu)要組織控制人員熟悉工程圖紙與項(xiàng)目有關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、工藝技術(shù)條件，充分領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖。（2）認(rèn)真審查鋼結(jié)構(gòu)安裝施工組織設(shè)計(jì)。施工組織設(shè)計(jì)是施工單位全面指導(dǎo)工程實(shí)施的技術(shù)性文件，施工組織設(shè)計(jì)的完善程度直接影響工程的質(zhì)量、進(jìn)度。因此，鋼結(jié)構(gòu)安裝工程施工組織設(shè)計(jì)審查要針對(duì)性和重點(diǎn)。審查的重點(diǎn)內(nèi)容有：a.質(zhì)量保證體系和技術(shù)管理體系的建立；b.特殊工種的培訓(xùn)合格證和上崗證；c.新工藝的應(yīng)用；d.對(duì)工程項(xiàng)目的針對(duì)性；e.質(zhì)量、進(jìn)度控制的措施和方法；f.施工計(jì)劃（工期）的安排。

2.2 加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中的質(zhì)量控制

（1）做好鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)工程的質(zhì)量控制。鋼結(jié)構(gòu)工程的基礎(chǔ)一般都采用混凝土獨(dú)立柱基礎(chǔ)，基礎(chǔ)的混凝土及鋼筋、模板的施工與其他工程的施工工序及方法相同，而基礎(chǔ)獨(dú)立柱中預(yù)埋的螺栓是質(zhì)量控制的重點(diǎn)，單個(gè)螺栓及每組螺栓之間的間距、高低的偏差，直接影響鋼結(jié)構(gòu)工程的安裝質(zhì)量，我們?cè)诳刂瀑|(zhì)量控制過(guò)程中，要求施工單位必須嚴(yán)格控制好。（2）鋼結(jié)構(gòu)主體工程的質(zhì)量控制。a.鋼構(gòu)件的質(zhì)量驗(yàn)收。鋼構(gòu)件的加工已實(shí)行工廠化生產(chǎn)，鋼構(gòu)件的進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量驗(yàn)收就非常重要。b.鋼構(gòu)件安裝質(zhì)量控制。c.螺栓安裝質(zhì)量的控制。（3）門(mén)窗工程安裝質(zhì)量的控制。鋼窗安裝質(zhì)量的控制重點(diǎn)有兩點(diǎn)，一是，鋼窗進(jìn)場(chǎng)合格證、產(chǎn)品試驗(yàn)報(bào)告及外觀的檢查。二是，鋼窗和固定鋼窗的立柱之間的間隙控制。先施工固定鋼窗的立柱，有可能出現(xiàn)鋼窗與立柱之間縫隙過(guò)大或鋼窗安不上。

鋼結(jié)構(gòu)工程的施工在我國(guó)剛起步，在鋼結(jié)構(gòu)工程施工控制過(guò)程中，要真正發(fā)揮工程控制的作用，要求工程在施工時(shí)要嚴(yán)格控制好進(jìn)度，同時(shí)工程師也要做好質(zhì)量把關(guān)工作，這樣才能保證鋼結(jié)構(gòu)工程的施工質(zhì)量。

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