研究多高層鋼結(jié)構(gòu)住宅的建筑技術(shù)與工程實踐

張智超

摘 要：鋼結(jié)構(gòu)在住宅建筑中應(yīng)用具有較強(qiáng)的節(jié)能環(huán)保性，能夠避免各類施工問題出現(xiàn)，尤其是環(huán)境污染問題，因此，加強(qiáng)對鋼結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)的研究有著積極的作用，針對多高層鋼結(jié)構(gòu)住宅施工技術(shù)，從施工技術(shù)要點與質(zhì)量控制等方面入手，結(jié)合工程實踐進(jìn)行了簡單論述。

關(guān)鍵詞：住宅建筑；鋼結(jié)構(gòu)；建筑技術(shù)；建筑行業(yè)

中圖分類號：TU974 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.12.113

新時期下，全力推進(jìn)建筑行業(yè)改革發(fā)展，提升設(shè)計水平以及工程質(zhì)量已經(jīng)成為了建筑產(chǎn)業(yè)工作的重點內(nèi)容。建筑行業(yè)改革技術(shù)創(chuàng)新是關(guān)鍵，鋼結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)無疑是技術(shù)研究的重點。鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的最新發(fā)展是鋼管束組合結(jié)構(gòu)住宅體系，此建筑技術(shù)的開發(fā)再次突破了行業(yè)發(fā)展水平，不僅可以降低施工成本，還能夠提升建筑質(zhì)量和節(jié)能環(huán)保性。

1 住宅鋼結(jié)構(gòu)

鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕等優(yōu)勢，鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的抗震性能較強(qiáng)，與傳統(tǒng)鋼混結(jié)構(gòu)相比，即使是普通鋼結(jié)構(gòu)，其質(zhì)量是傳統(tǒng)鋼混結(jié)構(gòu)的35%～50%，因此，鋼結(jié)構(gòu)自重較小、較為輕巧，即使與剛勁混凝土相比，鋼結(jié)構(gòu)的塑性與延性也較好，如果遇到地震，受到影響較小、抗破壞性較強(qiáng)。鋼結(jié)構(gòu)施工較為便捷，能合理縮短施工工期。鋼結(jié)構(gòu)在國外住宅建筑中應(yīng)用時間較早，尤其是在日本與歐美等地區(qū)，我國住宅建筑中鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的時間較短，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用與研究處于發(fā)展階段，但發(fā)展速度較快，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計專利數(shù)目不斷增加。

2 鋼結(jié)構(gòu)住宅核心優(yōu)勢分析

2.1 得房率高

與傳統(tǒng)建筑相比，鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑每100 m2能多出1間臥室。建筑的承重墻具有較強(qiáng)的力學(xué)性能，即使是較薄的墻體，也可以達(dá)到住宅承重的基礎(chǔ)要求，而非承重墻多使用的是預(yù)制輕質(zhì)墻體，在使用面積較大的住宅中，與傳統(tǒng)住宅相比面積至少增加5%～8%.

2.2 抗震性能強(qiáng)

鋼結(jié)構(gòu)住宅的抗震性能好，能夠達(dá)到7級地震不倒。其承載強(qiáng)度較高，因此，抗震性能優(yōu)越。在相同荷載條件下，鋼結(jié)構(gòu)截面最小，而在相同截面條件下，鋼結(jié)構(gòu)具有最強(qiáng)的承載力。與傳統(tǒng)磚混結(jié)構(gòu)相比，住宅質(zhì)量的層數(shù)比為3∶2，即6層鋼結(jié)構(gòu)與4層磚混結(jié)構(gòu)住宅的質(zhì)量相同，但所受的地震作用小。

2.3 經(jīng)濟(jì)性較好

鋼結(jié)構(gòu)住宅的經(jīng)濟(jì)性主要體現(xiàn)在綜合投資方面，預(yù)配式鋼結(jié)構(gòu)住宅的建設(shè)周期相對較短、資金回籠較快，因此，資金的利用率高。

在新的金融環(huán)境下，鋼結(jié)構(gòu)住宅建設(shè)建造周期縮短，能實現(xiàn)資金的快速周轉(zhuǎn)，便于開發(fā)商提前還清銀行貸款，節(jié)約建設(shè)成本，增加建設(shè)效益。

2.4 綠色環(huán)保性強(qiáng)

鋼結(jié)構(gòu)住宅建設(shè)的綠色環(huán)保性主要體現(xiàn)在鋼材回收方面，回收率能夠達(dá)到90%.現(xiàn)階段，鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑中所使用的新型綠色環(huán)保材料是鋼管束組合剪力墻結(jié)構(gòu)體系，此結(jié)構(gòu)體系不含石棉，無毒無害，住宅建設(shè)施工過程產(chǎn)生的噪聲小、粉塵少。

3 多高層鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑工程實踐

某多高層鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑面積為3.7×105 m2，共計27層，地下1層，為立體車庫，4層以上是住宅樓。建筑結(jié)構(gòu)中的承重框架是箱形截面柱以及H形梁，內(nèi)外墻本使用ALC材料，使用預(yù)制鋼，即在鋼車間加工成型。

3.1 鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計

在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計的過程中，需要基于高層住宅建筑的設(shè)計要求，從抗震性與環(huán)保節(jié)能等角度來分析，以確保設(shè)計的合理性。此工程使用的是鋼管束組合剪力墻結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)體系中水平構(gòu)件和豎向構(gòu)件的設(shè)計，重點從節(jié)點區(qū)設(shè)計把控，考慮混凝土強(qiáng)度等級，豎向構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級設(shè)計，要遵循“級別不宜過多”的原則，確保豎向構(gòu)件截面變化和錯層同步。而水平構(gòu)件的混凝土的強(qiáng)度等級要在合理范圍內(nèi)。水平構(gòu)件和豎向構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級要相互搭配，以簡化施工，避免節(jié)點區(qū)域獨立澆筑。在安全的前提下，按照抗震等級來設(shè)計截面尺寸以及混凝土強(qiáng)度等級，合理地降低安全系數(shù)，控制混凝土等級強(qiáng)度差值。

3.2 施工方法

此高層鋼結(jié)構(gòu)住宅工程施工中，使用的鋼構(gòu)件是在車間加工完成的，并已經(jīng)經(jīng)過除銹與焊接作業(yè)。在實際施工中，采取以下方法：①鋼板拼接。因為每段柱的高度<12 m，對此，為了能夠確保下料后鋼板的直線度，先拼接2塊鋼板在鋼板的2段開坡口。②劃線下料。在此環(huán)節(jié)安裝排料圖進(jìn)行劃線作業(yè)，在進(jìn)行劃線的過程中，寬度方向需要預(yù)留3 mm，在長度方向要預(yù)留50 mm，而中間隔板不留距離，沿著長度方向每隔5 m鉆孔，孔規(guī)格為Φ8 mm。使用型鋼切割機(jī)進(jìn)行下料作業(yè)，鋼板下料要使用半自動切割機(jī)，做好清渣、編號分類工作。在鉆孔前，要在鋼構(gòu)件上畫出孔中心以及直徑，使用劃針與鋼尺。在鉆孔的周圍要布設(shè)4個沖孔，做好檢查。

3.3 安裝作業(yè)

內(nèi)外墻安裝方面，外墻板厚度是175 mm，為ALC輕質(zhì)材料，在材料加工廠經(jīng)過加工后運輸?shù)浆F(xiàn)場進(jìn)行吊裝作業(yè)，使用塔吊作業(yè)。外墻墻板總數(shù)為9 782塊，主要是TU平板與藝術(shù)板。按照施工圖紙作業(yè)，采取螺栓固定法，使用砂漿與密封膠進(jìn)行密封，窗戶四周加設(shè)角鋼。內(nèi)墻版厚度為125 mm，為ALC板，現(xiàn)場安裝，安裝方法和外墻類似，但是衛(wèi)生間與廚房等位置的墻板使用PVC密封膠進(jìn)行密封處理。鋼結(jié)構(gòu)安裝施工的質(zhì)量直接影響住宅建筑工程整體質(zhì)量，因此，必須要加強(qiáng)安裝施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，做好全面把控，以確保安裝質(zhì)量。裝配式圍護(hù)結(jié)構(gòu)多使用壓型鋼板建材，在選擇的過程中，要基于結(jié)構(gòu)功能以及住宅建筑表現(xiàn)功能，充分考慮材料的強(qiáng)度與單坡長度等。在實際施工過程中，建筑常用的版型建材是YX51-475型。屋面板在安裝時要配合應(yīng)用電動咬邊機(jī)，按照屋面安裝操作標(biāo)準(zhǔn)，在現(xiàn)場施工，以此避免搭接。除此之外，金屬幕墻板也較為常用，分為橫裝與豎裝形式，在實際安裝作業(yè)時采取插裝式安裝方法，利用隱藏螺釘來固定。

4 結(jié)束語

多高層鋼結(jié)構(gòu)住宅的建筑技術(shù)主要分為圍護(hù)系統(tǒng)建筑技術(shù)與結(jié)構(gòu)體系技術(shù)等，需要結(jié)合工程的實際特點來選擇各種技術(shù)形式，以確保工程施工的質(zhì)量。在實際施工中需要加強(qiáng)對施工技術(shù)要點的把控，以確保安裝施工的質(zhì)量，進(jìn)而確保建筑的整體質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]趙成安.多高層鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑技術(shù)[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2016（07）.

[2]李青山.高層鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的研究及其應(yīng)用前景[J].山西建筑，2015（03）.

〔編輯：張思楠〕