淺析我國高層鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)及發(fā)展趨勢

裴迪斐

摘 要：層數(shù)較多的鋼結(jié)構(gòu)建筑物，有著近百年的發(fā)展歷程。隨著社會經(jīng)濟的進步，城市人口數(shù)量迅速上升，建筑用地價格也在提高，這些都在客觀上推動了鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)進展。在我國，鋼結(jié)構(gòu)的推廣時間較晚，然而這種類型的建筑物也受到了建筑行業(yè)的普遍重視。因此，有必要研究高層類型鋼結(jié)構(gòu)在安裝方面的技術(shù)手段，并探索這種建筑物的大致發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：高層鋼結(jié)構(gòu)；安裝技術(shù)；發(fā)展趨勢

中圖分類號：TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-3362（2013）07-0009-01

高層建筑上面用到的鋼結(jié)構(gòu)，具有構(gòu)造性能穩(wěn)定、堅固的優(yōu)點，正在逐步被推廣采用。然而，這一領(lǐng)域的安裝施工技術(shù)，還處在起始的階段中。在制作適用于高層建筑的這種結(jié)構(gòu)時，應(yīng)當(dāng)發(fā)揮出建設(shè)施工監(jiān)管的重要作用。在施工流程中，要調(diào)節(jié)好工序的進度安排，并嚴(yán)格保證安裝質(zhì)量。安裝施工的負(fù)責(zé)人員，要注意提高安裝的專業(yè)素質(zhì)，強調(diào)鋼結(jié)構(gòu)施工的細(xì)節(jié)管理，落實各種工程監(jiān)督制度。

1 建筑構(gòu)造方面的優(yōu)勢

1.1 質(zhì)地均勻

從機械屬性的角度講，鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)造方式，與力學(xué)上關(guān)于計算前提的假設(shè)是吻合的。鋼材料的構(gòu)造特征，十分接近各種方向的同一性質(zhì)；同時，鋼原料的硬度浮動幅度不大，在限定的應(yīng)力范圍內(nèi)，能夠維持良好的伸縮性。在安裝實踐中，這種材料受到的實際作用力，能夠符合工程計算得到的結(jié)論。

1.2 可塑性強

在常規(guī)的條件下，鋼構(gòu)造不會由于負(fù)荷過重而發(fā)生裂縫現(xiàn)象，也不會折斷。鋼原料可以再次分配不同部位受到的壓力，從而衡平這些受力過多的部位。這樣會導(dǎo)致應(yīng)變值增大，但是不會損害到結(jié)構(gòu)自身的完整。鋼原料能夠被重新塑造，彈性程度大，可以適應(yīng)不同的負(fù)荷量。在強烈外力的震動條件下，這種構(gòu)造依然可以延展。與其他類型的建筑物相比，鋼結(jié)構(gòu)的建筑物對于地震的抵抗能力更強。

1.3 堅固輕巧

鋼原料十分堅固，這種優(yōu)勢已經(jīng)得到了普遍認(rèn)可。同時，與混凝土的構(gòu)造比較起來，鋼構(gòu)造在垂直方向上的橫截面積較小，這有利于增大建筑物能夠被實際利用的面積。鋼材料建成的建筑，自身重量很小，相當(dāng)于混凝土原料建筑物的一半左右。這種輕巧的構(gòu)造，降低了建筑在受到外界震動時，內(nèi)部產(chǎn)生的干擾力量；這樣的構(gòu)造也能夠減少地基的成本。

2 安裝施工的具體方式

2.1 建筑物的鋼柱

建筑物上面的鋼柱，是用來控制樓層高度的重要部件，也是決定層級較多建筑物有效使用期限和質(zhì)量等級的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，在加工和實際安裝鋼柱的流程中，應(yīng)當(dāng)確保鋼柱符合安裝規(guī)范。具體而言，高度超過100m的鋼柱，應(yīng)當(dāng)分成10節(jié)左右進行建造；而在確定原料和制作時，還需要充分顧及到由于焊接作用，而造成的鋼柱縫隙形狀改變，以及由于豎直方向的負(fù)荷，壓縮柱體而造成的形狀改變。為鋼柱進行下料和翻樣，并不能簡單依照預(yù)定的長度來確定；在所有施工步驟中，都要嚴(yán)格限制柱體長度的偏差量，因為即便是數(shù)值微小的誤差，也可能造成鋼柱安裝的嚴(yán)重問題。

限制鋼柱標(biāo)準(zhǔn)高度的方式，通?？梢詣澐譃閮煞N：第一種是依照相對標(biāo)準(zhǔn)的柱體高度進行建造。這種方式比較適合層級數(shù)量較少的建筑物，或不需要嚴(yán)格限制層級高度的建筑物。只要建筑的整體高度符合了許可偏差數(shù)值的加和，就可以認(rèn)為鋼柱的建造達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。第二種是依照預(yù)先設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)高度進行制造。這種方式適合層級數(shù)量多的建筑物，或者對于精準(zhǔn)程度等要求比較明確的建筑物。在安裝時，應(yīng)當(dāng)依照土建施工的具體標(biāo)準(zhǔn)，第一節(jié)的柱體依照底面的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值來確定，而上面的每節(jié)柱體都累計尺寸的加和，才能滿足總體性的尺寸標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 建筑物的框架梁

層數(shù)較多的鋼結(jié)構(gòu)建筑物，框架梁所用到的通常為H型號的鋼原料；同時，施工人員最好運用剛性的方式，來連接框架橫梁和對應(yīng)的柱體，并采用貫通類型的鋼柱。還需要依照預(yù)定的編號，對框架梁進行定位。為了有效提升橫梁和柱體相連處的端點延展性，并確保建筑高度數(shù)值和建筑穩(wěn)定性能達(dá)到要求，在具體生產(chǎn)框架梁時，應(yīng)當(dāng)在橫梁所處部位預(yù)先設(shè)計懸臂的連接構(gòu)件。牛腿的邊緣，要采用熔透的焊接方法，與柱體進行銜接，腹板則最好運用貼角的措施進行焊接。

對于鋼構(gòu)造的建筑精確程度要求，要高于混凝土的構(gòu)造。因此，施工人員在采取措施銜接框架梁和剪力墻以及筒壁的過程中，對于腹板的連接應(yīng)當(dāng)設(shè)計為較長的圓形小孔，同時確保小孔邊緣的距離符合標(biāo)準(zhǔn)。柱體在經(jīng)過焊接操作后會改變形狀，這種改變的數(shù)值，可以用經(jīng)驗公式去計算，然后依照加工的實際數(shù)值去檢驗。這種做法有助于正確界定下料和翻樣過程中的精準(zhǔn)長度。

在具體施工時，應(yīng)當(dāng)首先焊接牛腿的下部邊緣，然后再焊接上部邊緣。在連接腹板的過程中，應(yīng)當(dāng)采用比較堅固的螺栓，并依據(jù)安裝的狀況，決定選取摩擦類型或者承受壓力類型的螺栓。如果選取了摩擦類型，就應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確界定計算系數(shù)。在連接螺栓群體時，要重點關(guān)注小孔的精準(zhǔn)程度。

3 發(fā)展趨勢的預(yù)測

目前，我國已經(jīng)具備了生產(chǎn)熱軋類型H鋼材的技術(shù)能力。隨著鋼結(jié)構(gòu)施工工藝的全面進展，這種類型原料的種類也更加多樣，例如新近出現(xiàn)的H類型、T類型和L類型原料等。這些新式產(chǎn)品的誕生，為層次較多建筑物鋼結(jié)構(gòu)的推廣提供物質(zhì)條件。

國家政策方面的支持，也是完善鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的重要條件。過去的政策傾向于限制鋼結(jié)構(gòu)的推廣，但是隨著建筑物施工的進展，國家政策已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹С诌@種建筑構(gòu)造的運用。建筑管理的行政部門，將鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展納入了重點技術(shù)范圍，并組織建立了協(xié)調(diào)鋼應(yīng)用技術(shù)手段的專業(yè)小組，配合有關(guān)部門促進鋼原料的生產(chǎn)和實際應(yīng)用。近些年，建筑部門還召集了關(guān)于發(fā)展這種技術(shù)的研究會議，在全國范圍內(nèi)成立了專家組，探討將鋼構(gòu)造列入產(chǎn)業(yè)發(fā)展計劃的問題。這些政策上的轉(zhuǎn)變，都是鋼結(jié)構(gòu)安裝手段進步的良好條件。

4 結(jié)語

目前，與安裝層數(shù)較多鋼結(jié)構(gòu)有關(guān)的技術(shù)措施，還沒有形成一個完善的體系，安裝鋼結(jié)構(gòu)的施工技巧還不夠完整。我國居民生活質(zhì)量的提升，以及國家對于這種構(gòu)造建筑物的支持政策，為鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的進一步使用提供了有利時機。施工技術(shù)人員需要采納科學(xué)的態(tài)度，來探究鋼結(jié)構(gòu)建筑物的施工技巧，并結(jié)合安裝技術(shù)的進展趨勢，逐步探索提高施工質(zhì)量的方案。

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