論鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中的推廣應(yīng)用

張強(qiáng)

摘要：經(jīng)濟(jì)危機(jī)使得鋼鐵的價(jià)格持續(xù)降低，因此應(yīng)該將鋼鐵與建筑業(yè)結(jié)合，使得鋼鐵產(chǎn)業(yè)技術(shù)得到更快的發(fā)展。本文主要論述了鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中的推廣應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)以及具體的施工應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；建筑工程；應(yīng)用

中圖分類號(hào)： TU198 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

隨著建筑行業(yè)的發(fā)展和成熟,在當(dāng)今的建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)正逐漸被鋼結(jié)構(gòu)所取代，這是由于其性能方面的優(yōu)勢(shì)，因此，我們應(yīng)了解鋼結(jié)構(gòu)的施工要點(diǎn)，掌握其應(yīng)用特點(diǎn)，進(jìn)而推動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中的應(yīng)用。

1、鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中的應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

1.1、鋼結(jié)構(gòu)建筑在進(jìn)行施工的過程中布置較為方便

鋼結(jié)構(gòu)的自重比較輕，且具有比較高的強(qiáng)度，因此在建筑的過程中一些大跨度的建筑一般都采取的是鋼結(jié)構(gòu)建筑模式。采取鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行建設(shè)可以將建筑內(nèi)的空進(jìn)進(jìn)行比較合理的分隔，能夠創(chuàng)造出開放式的高層建筑，這是一般的傳統(tǒng)建筑不具有的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)建筑進(jìn)行大跨度建筑的施工需要的成本很高，而且很容易造成建筑的美觀性受到很大的影響，目前很多大型的高層建筑都使用的是鋼結(jié)構(gòu)的建筑模式，事實(shí)證明也獲得了比較好的效果，得到了多方的肯定，如大家所熟悉的中央電視臺(tái)辦公樓，就是比較典型的鋼結(jié)構(gòu)建筑。

1.2、鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工周期比較短

和傳統(tǒng)的建筑比較，鋼結(jié)構(gòu)建筑在進(jìn)行施工的過程中受到季節(jié)、環(huán)境變化的影響比較小。這主要是因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)一般都是在工廠直接進(jìn)行生產(chǎn)，只需要將構(gòu)建運(yùn)送到工地進(jìn)行組裝就可以完成，這個(gè)過程比較傳統(tǒng)的建筑施工要快很多，并且對(duì)于環(huán)境的污染比較小，施工過程中的機(jī)械化程度很高，且不需要很大的施工場(chǎng)地，因此施工的速度比較快，這對(duì)于那些對(duì)于工期要求比較高的建筑來講，優(yōu)勢(shì)較為明顯，同時(shí)因?yàn)闇p少了大量的人工和機(jī)械運(yùn)輸費(fèi)用，其經(jīng)濟(jì)性也更好。以下是鋼結(jié)構(gòu)普通的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)比較：

（1）材料分布的更為均勻，極大的減少了施工錯(cuò)誤而引起的材料質(zhì)量問題；

（2）強(qiáng)度比鋼筋混凝土來說要高得多，并且更為輕便；

（3）鋼筋混凝土由于自身成型的原因，導(dǎo)致了鋼筋混凝土所需的工期要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鋼結(jié)構(gòu)施工；

（5）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑在拆除之后幾乎沒有回收利用的價(jià)值，但是鋼結(jié)構(gòu)的建筑在失去居住特性之后，還能夠?qū)摬倪M(jìn)行回收利用，創(chuàng)造價(jià)值；

（6）鋼結(jié)構(gòu)所需的使用成本低于鋼筋混凝土在建造和運(yùn)輸過程中的成本；

（7）鋼結(jié)構(gòu)建筑由于在各方面性能上都比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)要強(qiáng)，因此，鋼結(jié)構(gòu)有著比鋼筋混凝土建筑更高的安全性和可靠性。

1.3、鋼結(jié)構(gòu)建筑有著很好的抗震性能

鋼結(jié)構(gòu)建筑和傳統(tǒng)建筑不同，鋼結(jié)構(gòu)本身質(zhì)量穩(wěn)定，加上自重要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的輕于同面積的傳統(tǒng)建筑，因此在抗震建筑的應(yīng)用中有著比較好的應(yīng)用前景。由于這種建筑本身的重量比較輕，所以它的抗震性更加的優(yōu)越，加上比較好的強(qiáng)度優(yōu)勢(shì)，在遇到重物突然擠壓的過程中，不易出現(xiàn)斷裂。因此，鋼結(jié)構(gòu)在一些地震高發(fā)地區(qū)或地基較軟的地區(qū)應(yīng)用的范圍更廣，具有很好的應(yīng)用前景。

1.4、環(huán)保節(jié)能效果好

墻體采用輕型節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)化的C型鋼、方鋼、夾芯板,90%的結(jié)構(gòu)建筑利用成品構(gòu)件減少了整個(gè)建筑的能量損耗,保溫性能好。

鋼結(jié)構(gòu)建筑施工時(shí)大大減少了砂、石、灰的用量, 所用的材料大部分是可以回收或降解的,在建筑物拆除時(shí),因?yàn)榇蟛糠植牧峡梢栽儆没蚪到?不會(huì)造成太多的建筑垃圾。

2、鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程應(yīng)用中的施工要點(diǎn)

2.1、鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)以及施工

梁、柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)是結(jié)構(gòu)受力的關(guān)鍵部位，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證傳力明確，安全可靠，施工方便，確保節(jié)點(diǎn)核心區(qū)不產(chǎn)生過大的變形。節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼骨部分連接的構(gòu)造按鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的連接構(gòu)造設(shè)計(jì)，在梁、柱節(jié)點(diǎn)和主、次梁節(jié)點(diǎn)位置遇鋼筋穿型鋼的情況時(shí)，進(jìn)行了如下處理：柱頭內(nèi)箍筋穿鋼骨梁腹板，采用兩個(gè)U型箍，單面焊接10d；梁縱筋避免穿鋼骨柱翼緣，按1∶6斜率繞開；梁縱筋可直接穿過鋼骨柱腹板，鋼筋采用直螺紋連接。鋼骨柱腹板開孔孔徑＝梁縱筋直徑＋4～6mm；鋼骨柱腹板開孔面積≥25%腹板面積時(shí)，采取措施進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)；鋼骨柱縱橫兩方向至少錯(cuò)開1個(gè)孔徑開孔；要求振搗時(shí)采用小型振搗棒（30mm），并控制混凝土中石子的粒徑≤20mm。

2.2、構(gòu)件的制作與安裝

2.2.1、鋼柱安裝

鋼柱是高層建筑中用來承受豎向荷載力的最主要部件之一，它對(duì)整個(gè)工程的承重體系起著非常關(guān)鍵的作用。制作和安裝鋼柱是鋼結(jié)構(gòu)施工過程中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，所以施工人員一定要按照施工規(guī)范進(jìn)行操作。制作鋼柱時(shí)，一定要嚴(yán)格控制鋼柱的精度，以免下料時(shí)因受多種因素影響而出現(xiàn)誤差，影響到鋼構(gòu)件成品的精度以及施工質(zhì)量。一些已經(jīng)安裝好的鋼構(gòu)件要依次進(jìn)行編號(hào)以作區(qū)分；一些鋼柱的橫截面可能相同，也要作清除的標(biāo)記，并且不允許隨意進(jìn)行調(diào)換，以免安裝過程中出現(xiàn)差池。

2.2.2、框架梁制作與安裝

在高層建筑工程中，鋼結(jié)構(gòu)的另外一個(gè)重要組成部分是框架梁。工廠在生產(chǎn)制作框架梁時(shí)要采用預(yù)制法，等到框架梁做好后才能送到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。不過框架料在下料前，要充分考慮割縫以及焊接時(shí)引起的變形收縮所帶來的損失等諸多因素，且要保持下料的長(zhǎng)度比實(shí)際設(shè)計(jì)的長(zhǎng)度要長(zhǎng)；框架梁的成品以及裝配使用的部件要按照類別分別進(jìn)行編號(hào)，以免混淆了，這樣也能進(jìn)一步確保鋼結(jié)構(gòu)的制成品能夠達(dá)到施工設(shè)計(jì)以及施工規(guī)范要求的標(biāo)準(zhǔn)，與此同時(shí)也能節(jié)省材料；施工人員要充分利用框架梁受力的特點(diǎn)，在框架梁和鋼柱之間的連接處選擇一個(gè)位置設(shè)立一個(gè)懸臂短梁，它的斷面要呈H型，從而確保框架梁具備充足的承載力來滿足施工規(guī)范的要求；在對(duì)框架梁和懸臂梁翼緣進(jìn)行焊接時(shí)，要采取剛性連接法，腹板則需選用貼角來焊縫，焊接時(shí)要采用剖口熔透焊縫，通過將鋼柱和框架梁牢固的連接在一起，使得整個(gè)框架梁的承載力進(jìn)一步的增強(qiáng)。

2.3、主次梁的安裝

當(dāng)空間內(nèi)的鋼柱吊裝完成之后，就可以開展主次梁的安裝。在開展主次梁的安裝的過程中，首先要進(jìn)行必要的實(shí)驗(yàn)和計(jì)算，然后再使用撬棍插入到鋼梁兩端的螺孔之中，然后將臨時(shí)螺母擰入。當(dāng)整個(gè)梁的安裝精度已經(jīng)達(dá)到了安裝的預(yù)期，就可以通過高強(qiáng)度螺母穿入到栓孔之中，擰緊的過程中也應(yīng)當(dāng)從中心位置向著四周不斷的延伸，一般擰緊可以分為兩種，一種是初級(jí)擰緊，另外則是終極擰緊。初擰時(shí)的扭矩一般是終擰的一半。

3、鋼結(jié)構(gòu)建筑的未來發(fā)展趨勢(shì)

3.1、鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展前景廣闊

我國(guó)實(shí)行“綠色建筑”政策和不斷推進(jìn)城市化，意味著鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展?jié)摿?，我?guó)是地震多發(fā)的國(guó)家，鋼結(jié)構(gòu)建筑具有很好的抗震性能。城市人口不斷增加，住房壓力和需求不斷擴(kuò)大，鋼結(jié)構(gòu)節(jié)能環(huán)保和靈活布置的特性，減輕了傳統(tǒng)建筑帶來的能源消耗和環(huán)境破壞和建筑空間不足的壓力，新型的節(jié)能鋼結(jié)構(gòu)建筑會(huì)是未來中國(guó)建筑業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。

3.2、大力推廣鋼結(jié)構(gòu)建筑

鋼結(jié)構(gòu)建筑應(yīng)該得到大力宣傳，建設(shè)鋼結(jié)構(gòu)建筑實(shí)驗(yàn)基地，讓群眾了解并接受鋼結(jié)構(gòu)建筑，研發(fā)各種輔助材料及設(shè)備，將鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用到住宅的各個(gè)項(xiàng)目中，高層住宅,低、多層住宅,別墅等,可以利用輕型鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)主體，充分使傳統(tǒng)建筑和鋼結(jié)構(gòu)建筑相結(jié)合，形成鋼框架體、鋼框架混凝土剪力墻體系等，使得鋼結(jié)構(gòu)建筑能夠在傳統(tǒng)建筑的基礎(chǔ)上不斷發(fā)展，并將傳統(tǒng)建筑逐步轉(zhuǎn)化成鋼結(jié)構(gòu)建筑。

結(jié)語

總而言之，鋼結(jié)構(gòu)在建筑行業(yè)的優(yōu)勢(shì)非常明顯,我們應(yīng)該不斷積累經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)外國(guó)先進(jìn)的技術(shù)，改進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)施工過程中的不足，不斷提高鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)水平，從而提高我國(guó)的建筑的整體質(zhì)量。

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