淺析高層建筑中鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工

摘 要：隨著建筑水平的提升，建筑工程逐漸朝向高層且復(fù)雜的結(jié)構(gòu)發(fā)展，這對于建筑材料的選擇也有了更高的要求標(biāo)準(zhǔn)。與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)在建筑物中的應(yīng)用有更加明顯的優(yōu)勢特征，因，此在建筑工程中得到了越來越多的應(yīng)用。不過，從當(dāng)前的情況來看，高層建筑施工過程中，高結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工依然存在諸多問題。因此，必須針對這些問題展開深入的分析，并采取合理的措施進一步的解決與完善，以確保建筑本身的穩(wěn)定性能。

關(guān)鍵詞：高層建筑；鋼結(jié)構(gòu)；設(shè)計；改進

中圖分類號：TU97 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-3362（2013）12-0005-01

當(dāng)前，在建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)得到了越來越廣泛的應(yīng)用，相對于鋼筋混凝土，它具有工期較短及穩(wěn)定性能更強的優(yōu)勢，對于建筑物本身的安全穩(wěn)定性能及行業(yè)的利益發(fā)展都具有重要的影響意義。

1 鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用于高層建筑的優(yōu)勢特征

1.1 穩(wěn)定性及抗震性能較強

鋼結(jié)構(gòu)在高層建筑中的應(yīng)用，比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具備更強的穩(wěn)定性能，它能夠承受更大的壓力負重，同時能夠抵抗住更強勁的地震災(zāi)害，有效的提升建筑物整體的安全性能。鋼結(jié)構(gòu)之所以會有這種優(yōu)勢，是由于在一樣負荷量的情況下，其橫截面面積要明顯的沒有其他結(jié)構(gòu)大，一樣得道理，在橫截面面積相等的情況下，鋼結(jié)構(gòu)的負重能力最強。在以往的建筑工程中，往往所選擇的是鋼筋混凝土這種結(jié)構(gòu)，在建筑物投入使用之后就會慢慢的體現(xiàn)出各種問題，其根本原因就是這種結(jié)構(gòu)抗震性能較弱。而鋼結(jié)構(gòu)的使用能夠有效的增強建筑工程的抗震功能，讓建筑物在投入使用之后能夠抵抗住更強的地震災(zāi)害，并且就算是建筑物本身被破壞，鋼結(jié)構(gòu)也能最大限度的保持原結(jié)構(gòu)框架的完整性，這樣一來在災(zāi)后的修建就變得更加方便。

1.2 合理規(guī)劃建筑結(jié)構(gòu)，確?？臻g利用的高效性

通常情況下，建筑工程在施工的過程中，會選擇很多的施工材料去撐起整個結(jié)構(gòu)框架，導(dǎo)致建筑空間占用，可利用空間變小。假如想要對建筑結(jié)構(gòu)實現(xiàn)合理的規(guī)劃，提高空間的利用效率就要利用很厚的樓板，導(dǎo)致建筑本身的美觀性降低。而鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用恰好能夠解決這一問題，能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)的合理規(guī)劃，同時確保建筑空間的高效應(yīng)用。這是由于鋼結(jié)構(gòu)本身強度性能較強，當(dāng)施工的過程中，能夠?qū)⒔ㄖ季衷谝粋€水平面上完成合理的間隔。并且鋼結(jié)構(gòu)在建筑施工過程中的應(yīng)用，所需要占用的面積較小，從而實現(xiàn)建筑空間的高效利用，這種建筑施工效果是鋼筋混凝土等材料無法實現(xiàn)的。

1.3 所需花費的費用少，施工便利性提高

鋼結(jié)構(gòu)在建筑中應(yīng)用的時候，由于其本身質(zhì)量較輕的特點，施工開展就更加便利，并且能夠省去一部分材料輸送等成本。這對于建筑成本控制工作的開展是十分有利的。并且，在建筑施工的過程中，整個鋼結(jié)構(gòu)所需要花費的時間是相對較短的，這樣以來就有效縮短了施工工期，同時相同的工程只需要更少的人力就能夠完成，這樣一來能夠幫助企業(yè)節(jié)約更多的人力成本，能夠為建筑工程創(chuàng)造更多的經(jīng)濟利益。更為重要的是鋼結(jié)構(gòu)在施工的過程中，外界因素所造成的影響費用較小，從而確保工程的順利開展。

1.4 能夠反復(fù)應(yīng)用，滿足生態(tài)保護的理念

在高層建筑中，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，能夠為企業(yè)創(chuàng)造更豐厚的利潤，并且更為重要的一點是鋼結(jié)構(gòu)能夠反復(fù)利用，符合生態(tài)保護的生產(chǎn)理念。在施工過程中，鋼結(jié)構(gòu)不會產(chǎn)生大量的灰塵以及垃圾廢物，且在建筑拆除之后還能夠再次的應(yīng)用，這對于節(jié)約型社會的建設(shè)具有重要的推動意義。

2 當(dāng)前高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中體現(xiàn)出的問題

2.1 設(shè)計工作者設(shè)計方案缺少創(chuàng)新性，缺乏較強的科學(xué)性意識

在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計環(huán)節(jié)，設(shè)計工作者一般對于方案的合理性能考慮的過于片面，沒有從多個角度去衡量方案的效益價值。這往往會造成在工程開展的過程中，施工單位就必須花費很多沒必要的成本費用，從而為企業(yè)帶來利益虧損。要想有效避免這一現(xiàn)象，就必須全面的提升設(shè)計工作者的綜合能力，在設(shè)計工作開展的過程中，要綜合成本費用、結(jié)構(gòu)合理性等各個方面，確保設(shè)計方案的最高效益價值，并且針對那些需要注重的位置，做好相應(yīng)的標(biāo)記，確保工程進展的高效性。

2.2 設(shè)計方案較為隨性

當(dāng)針對建筑鋼結(jié)構(gòu)開展設(shè)計工作的過程中，設(shè)計工作者一般會選擇套圖設(shè)計的方法，這樣設(shè)計之后的方案就很容易發(fā)生圖紙與實際施工狀況不一致的問題。因此在設(shè)計的過程中，設(shè)計工作者必須充分考慮工程的實際開展需求，確保設(shè)計方案符合工程的開展情況，防止在施工過程中出現(xiàn)由于設(shè)計的問題而導(dǎo)致進度受阻的情況。

3 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計及施工改進方法

3.1 鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計改進

加強對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)和繼續(xù)教育，提高設(shè)計責(zé)任心和綜合設(shè)計能力，充分考慮施工的難度和需要，抓好鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點細化設(shè)計工作。嚴(yán)格執(zhí)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計施工圖出圖前的專業(yè)會簽和三級審核制度，確保其預(yù)留孔、預(yù)埋件、管線布置整體的系統(tǒng)性。減少施工中的設(shè)計變更和設(shè)計不合理等一系列問題。在鋼結(jié)構(gòu)體系節(jié)點的設(shè)計和構(gòu)件的設(shè)計具有同等的重要性，因此必須給予充分的重視。設(shè)計時應(yīng)確保節(jié)點的安全可靠，并盡量采用簡捷、穩(wěn)定、可靠的施工工藝，減少或避免現(xiàn)場的焊縫連接。墻、板布置設(shè)計要詳細，與主體結(jié)構(gòu)的連接節(jié)點設(shè)計要考慮抗震措施及溫度變形引起墻板裂縫的防治。

3.2 鋼結(jié)構(gòu)的施工改進

鋼結(jié)構(gòu)安裝工程施工組織設(shè)計編制要有針對性和重點。重點包括質(zhì)量保證體系的建立；特殊工種的培訓(xùn)合格證和上崗證；關(guān)鍵工序的施工方法及新工藝的應(yīng)用；上下道工序交接等。提高翻樣人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)，積極采用國內(nèi)外比較先進的鋼結(jié)構(gòu)翻樣軟件，使第一階段不出錯；加強焊接工人的培養(yǎng)，使焊接人員的實際操作水平不斷提高，人員保持穩(wěn)定；根據(jù)工程的規(guī)模和自身實力，努力更新設(shè)備，大力推廣使用三維數(shù)控鉆床、數(shù)控平板鉆床、數(shù)控高速精細等離子切割機等能提高制作質(zhì)量的設(shè)備；開發(fā)熱軋箱形、圓形構(gòu)件，最大限度地使用現(xiàn)有熱軋H型鋼，盡量減少工廠焊接量。

4 結(jié)語

綜上所述，鋼結(jié)構(gòu)因為其施工過程便利，穩(wěn)定性能較高，抗震功能強大等優(yōu)勢，在當(dāng)前的高層建筑工程中得到了越來越多的應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，能夠有效提升建筑物本身的安全性能，增強建筑施工質(zhì)量，對于建筑行業(yè)的發(fā)展具有重要的推動作用。

參考文獻

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