淺析高層建筑鋼結構在土建工程中的應用

閆家樂

杭州睿都置業(yè)有限公司 浙江杭州 311200

1 建筑鋼結構工程的優(yōu)勢

1.1 材質(zhì)更加均勻

在實際的應用過程中，鋼材的性質(zhì)波動范圍比較小，可以保持比較強的應力，彈性相對穩(wěn)定。在受到外力的破壞時，可以以其最大的性能保障建筑結構穩(wěn)定性。另外，鋼材在應用過程中可以實現(xiàn)多種結構的建設，滿足了建筑工程中不同部位的施工需求[1]。

1.2 強度更高，質(zhì)量更輕

鋼材的強度非常高，與以往的鋼筋混凝土結構相比，強度和施工性能方面都要具備很強的優(yōu)越性。鋼結構的豎向構件面積更小，提升了建筑的總體使用面積，而且鋼材的質(zhì)地比較輕，在同等高度的建筑工程施工中，建筑結構自重會減輕50%以上，在遇到地震時出現(xiàn)的結構破壞也相對較小，是保障工程結構穩(wěn)定性的重要內(nèi)容。

2 高層建筑鋼結構設計

2.1 鋼結構選型與布置

目前建筑材料市場上流轉(zhuǎn)的鋼結構選型種類非常多，在實際進行鋼結構種類選擇和布置時，應該提前考察和了解工程建設環(huán)境特點和業(yè)主需求，而且還需要充分考慮到建筑所要實現(xiàn)的施工功能特點、荷載性能、抗震需求、材料供應、人員組成等多方面影響因素，最終選擇出最適合建筑施工需求，且經(jīng)濟環(huán)保的鋼結構體系和結構形式[2]。

2.2 支撐設計

為了進一步增強現(xiàn)代鋼結構的穩(wěn)定性，此時便需要采取支撐設計。該設計過程可以實現(xiàn)對合理內(nèi)力分配體系的建立，旨在對現(xiàn)代鋼結構的剛度分布情況進行合理劃分，使其內(nèi)部結構對水平荷載的承載能力變得均勻，承受能力更強。鋼結構的支撐設計有非常規(guī)范的操作原則，首先，需要實現(xiàn)縱向荷載的合理傳遞；其次，確保鋼結構平面的穩(wěn)定和光滑，能夠為鋼結構以及整體構件的穩(wěn)定性提供安裝支點；另外，確保鋼結構安裝快捷方便；最后，完成建筑施工對鋼結構強度和剛度的標準需求，保證鋼結構的充分穩(wěn)固性能。

3 土建工程中高層鋼結構施工技術的具體運用

3.1 螺栓預埋

預埋柱腳螺栓的位置要具有準確性，否則會造成鋼柱安裝的困難性，而且會影響到鋼柱安裝質(zhì)量。所以在螺栓預埋的位置上應該有嚴格的控制，施工過程中要嚴格控制標高基準點和基礎軸線，預埋后必須進行兩次重復測量，埋設定位之后是第一次檢測，第二次使用基礎混凝土澆筑并且等到它堅固之后再進行重復測量，如果在重復測量的時候發(fā)現(xiàn)位移超過規(guī)定的范圍，就必須要重新進行埋設。

3.2 鋼結構吊裝

第一步吊裝將核心筒作為主要受力的主桁架，接著吊裝位于核心筒與獨立鋼柱之間的主桁架，這樣做最主要的目的在于使三者之間在最短時間內(nèi)形成穩(wěn)固的空間框架體系。第二步主要在于穩(wěn)定局部整體區(qū)域，主要吊裝次桁架和連接梁。最后一步設備向外伸展開始吊裝其他桁架次結構件。通常在進行高層建筑的結構施工過程中，最常采用的吊裝方法是“區(qū)域吊裝”法，具體是采用多個吊裝設備相互協(xié)調(diào)配合的合作模式，進行吊裝作業(yè)以保證吊裝保質(zhì)保量地完成任務。盡量避免兩個施工段對向而行的吊裝方向，而優(yōu)先采取同向流水安裝施工方法。

3.3 螺栓連接技術

節(jié)點處理技術。按照相關操作標準對高強度螺栓連接結構的架設情況進行合理的調(diào)整，然后對結合件采取相應的矯正處理，這樣做的目的在于從根源上規(guī)避結合件出現(xiàn)變形、錯位、錯孔等情況出現(xiàn)。接著對板束接合摩擦面進行貼緊處理，最后安裝高強度螺栓。連接件摩擦面應無污染、無涂層且微銹，要做高強螺栓抗滑移系數(shù)檢測并達到合格標準。高強螺栓連接螺栓孔不允許用氣割擴孔，而應采用機械擴孔。

螺栓安裝技術。高強度螺栓的安裝工作進行之前，必須首先確保所有節(jié)點問題全部處理完全，其次再具體安裝時需要確保穿入的方向統(tǒng)一。此外施工便利性也是必須考慮的問題之一，主要可以適用于箱型截面接合部位進行螺栓插入操作時。為更好地適用這一原則，可以采取多方向作業(yè)，有墊圈的，將有倒角的那一側面插入螺栓，無法插入時，可以借助鉸刀的力量對螺孔進行合理處理后再穿入。要注意處理后螺孔周圍產(chǎn)生的毛刺應該用砂輪除去。螺栓緊固技術。在對高強度螺栓進行緊固處理時，一般需要采用初擰、復擰和終擰的順序進行。初擰可以有效降低螺栓緊固時導致的鋼板變形問題；復擰與初擰的扭矩值相同，該操作是在初擰的基礎上進行的；終擰最終實現(xiàn)螺栓緊固的標準。高強螺栓扭緊應從中間向兩邊的順序，以保證摩擦面緊密連接且不產(chǎn)生局部應力。高強螺栓的長度要計算確定，以扭緊后有外露三個螺牙為合格。

3.4 焊接技術

在鋼結構焊接過程中，需要注意以下幾點：首先，確保各個材料選擇的合理性和規(guī)范性，對焊條、焊絲等質(zhì)量進行檢測，控制其強度，對工程現(xiàn)場應力情況進行綜合分析，對焊接需求、構造以及性能等進行評估。對施工過程中電弧板進行檢測和質(zhì)量檢查，明確連接中基本技術要求，保證焊接厚度和弧板充分結合[3]。必要的情況下，需要確保即便拆除弧板也應該超過弧板厚度0.6cm。其次，在焊接兩種構件的過程中，應該從中間入手，確保焊接工作完成以后，兩邊處于對稱狀態(tài)。在鋼梁屋頂焊接施工過程中，應該保證底板弧度和腹板之間閉口滿足工程建設要求。并且，在此區(qū)域施工時，不用在中間位置進行焊接。

4 結語

在高層建筑施工過程中，對鋼結構的安裝和施工具有嚴格的施工標準和要求?；诖耍嚓P技術人員應該根據(jù)設計要求和安裝規(guī)范進行科學設計和安裝。結合多方面要求標準，選擇最合適的施工技術類型，以最大限度地保證建筑工程質(zhì)量基礎。