淺析高層建筑鋼結(jié)構(gòu)在土建工程中的應(yīng)用

成曉勇

（山西西山金信建筑有限公司，山西 太原 030200）

高層鋼結(jié)構(gòu)建筑不僅對(duì)土建工程的發(fā)展起到了一定的推動(dòng)作用，同時(shí)也在土建中得到了廣泛的應(yīng)用，鋼結(jié)構(gòu)自身所具有的各種優(yōu)勢適用于不同類型的建筑工程中。為此，相關(guān)人員就需要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)進(jìn)行深入的研究，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)新知識(shí)，只有這樣，才能更好的為我國高層鋼結(jié)構(gòu)建筑提供有力的依據(jù)，促進(jìn)土建工程走向可持續(xù)發(fā)展道路。

1 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣勢分析

1.1 鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢

1） 鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大：①鋼材比起混凝土，它的密度更大，這個(gè)優(yōu)勢在跨度大的工程中能夠得到更好的運(yùn)用；②鋼材具有較好的抗震性、延伸性、吸收能力等，對(duì)比其他的抗震材料，鋼材更具優(yōu)越性；③鋼材它自身的強(qiáng)度較大，單憑這一點(diǎn)，就可以對(duì)鋼材所制成的構(gòu)件做到最小截面，這在壓力所能承受的范圍內(nèi)起到了更好的穩(wěn)定效果；④鋼材它的內(nèi)部組織較為均勻，不會(huì)讓使用和預(yù)期效果產(chǎn)生太大的差距。

2） 質(zhì)地輕，傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)它的自身重量是很大的，而鋼結(jié)構(gòu)就與之相反，它的質(zhì)地非常輕，在某種程度上，它的效果就遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，比如在承重力相同的情況下，鋼筋混凝土的重量也會(huì)超過鋼結(jié)構(gòu)3 倍以上。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)的劣勢

1） 施工技術(shù)要求高，在鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，除了要規(guī)范它的功能之外，還要對(duì)它承受荷載所產(chǎn)生的變形進(jìn)行前期的考量，加上鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)較多，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，就要精確計(jì)算出每個(gè)螺絲和焊接中所產(chǎn)生的縫隙。此外，由于鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程比混凝土結(jié)構(gòu)復(fù)雜，這就需要較高的施工技術(shù)才能滿足鋼結(jié)構(gòu)施工要求。

2） 不耐高溫，鋼材它具有一定的導(dǎo)熱性，在耐火耐高溫上可以說是一點(diǎn)優(yōu)勢都沒有，比如鋼結(jié)構(gòu)在高溫下會(huì)失去一定的承載力，使得建筑出現(xiàn)坍塌的現(xiàn)象，而鋼結(jié)構(gòu)耐火性能差，也是阻礙它在土建工程中應(yīng)用的重要因素。面對(duì)這樣的情況，在施工的時(shí)候，就需要涂防火涂料，使得鋼結(jié)構(gòu)能夠滿足設(shè)計(jì)要求。

2 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題

2.1 設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)的參數(shù)

鋼結(jié)構(gòu)存在的良好性能影響著建筑工程前期工藝設(shè)計(jì)的繁雜性，相關(guān)設(shè)計(jì)者要借助專業(yè)化的信息統(tǒng)計(jì)軟件給予鋼結(jié)構(gòu)的諸多技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)加以嚴(yán)格性的精密檢測，需要真正掌握鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量檢測，才可以科學(xué)的完成施工工作。具體的技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)涉及水平荷載指數(shù)、結(jié)構(gòu)的阻尼比例等。比如水平荷載量，建筑在理想環(huán)境中，豎向荷載形式的水平形式荷載指數(shù)為零。然而和普遍的生活環(huán)境進(jìn)行對(duì)比，往往會(huì)存在不同程度上的結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載，處于水平方向上會(huì)影響到建筑物的穩(wěn)定性，所以設(shè)計(jì)者要結(jié)合本地區(qū)的環(huán)境風(fēng)荷載加以鋼結(jié)構(gòu)水平荷載體系的設(shè)置，防止引起建筑坍塌問題。

2.2 設(shè)計(jì)建筑物的抗震性能

在影響巨大的汶川地震背景下，我國給予地震的重視程度逐步加強(qiáng)，特別是建筑層面。并且我國存在于環(huán)太平洋地震帶太平洋板塊與亞洲板塊的交接位置，地震事件的出現(xiàn)不可避免，因此在地震出現(xiàn)時(shí)降低人員和財(cái)產(chǎn)的損失，應(yīng)該確保高層建筑存在較強(qiáng)的防震性，所以在實(shí)際的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要關(guān)注抗震效果的設(shè)計(jì)。選擇質(zhì)量輕便的建筑材料，最好避開地區(qū)相對(duì)奇異的區(qū)域，防止環(huán)境條件給建筑物的穩(wěn)定性造成影響。

3 土建工程中高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的具體運(yùn)用

3.1 地腳螺栓預(yù)埋技術(shù)

在高層鋼結(jié)構(gòu)中，地腳螺栓預(yù)埋技術(shù)是最常用的，但在該技術(shù)運(yùn)用過程中，一定要注意螺栓的位置，如果還未確定螺栓的位置，那么就會(huì)增加鋼柱安裝的難度。因此，施工人員一定要根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定螺栓預(yù)埋水平和垂直標(biāo)高，然后根據(jù)確定好的位置，把誤差控制在有效范圍內(nèi)。

3.2 螺栓連接技術(shù)

在連接螺栓的時(shí)候，施工人員要全面掌握螺栓安裝、緊固工藝，讓螺栓連接中的每個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量都能得到相對(duì)的保障。在螺栓結(jié)構(gòu)架設(shè)完成后，要結(jié)合構(gòu)件展開矯正工作，避免螺栓出現(xiàn)任何的變形和錯(cuò)位現(xiàn)象。除此之外，在安裝的時(shí)候，還要保證螺栓都是從同一個(gè)方向進(jìn)行穿入，只有做好每一個(gè)細(xì)節(jié)，才能給施工創(chuàng)造更好的條件，如果螺栓無法穿過螺孔，不能強(qiáng)行進(jìn)行穿入，而是運(yùn)用鉸刀進(jìn)行螺孔修正，然后再次進(jìn)行穿入。

3.3 對(duì)安裝過程嚴(yán)格把控

因?yàn)殇摬木哂幸欢ǖ奶厥庑?，一是其型?hào)大小不一且數(shù)量偏多，二是體積相對(duì)較大，在施工的過程會(huì)受到其場地的限制影響，并且在實(shí)際操作之前要對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行模擬，從而保證建設(shè)數(shù)據(jù)的精確度，在鋼結(jié)構(gòu)的建造過程中，有嚴(yán)格的順序要求，先對(duì)基礎(chǔ)部件的安裝進(jìn)行嚴(yán)格的管理和把控，隨后在進(jìn)行大結(jié)構(gòu)的安裝和連接。

3.4 嚴(yán)格把控施工技術(shù)

關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)運(yùn)用主要就是進(jìn)行相關(guān)的材料焊接工作，因此專業(yè)人員要在工作前對(duì)鋼材的型號(hào)大小，具體連接方式以及相關(guān)角度，進(jìn)行仔細(xì)檢查和相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算，從而保障焊接工作進(jìn)行中不會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)的偏移和數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤，并且在對(duì)鋼材進(jìn)行具體操作時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意溫度的變化。

4 結(jié)語

為最大化地滿足市場需求，提高建筑工程施工的工藝標(biāo)準(zhǔn)，鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用及發(fā)展受到人們的強(qiáng)烈關(guān)注，鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)作為成本低、抗壓能力強(qiáng)、環(huán)保效果好的重要施工材料，對(duì)提高建筑工程施工質(zhì)量，減少人們住房質(zhì)量隱患等具有重要意義，