钢结构在高层民用建筑工程中的应用

唐开一

（湖南三众建筑有限责任公司，湖南 永州 425000）

钢结构高层民用建筑是现代建筑中一个十分重要的组成部分，具有很好的应用前景。这种类型的建筑主要是以钢结构作为建筑的主要骨架，同时采取多种复合材料做成墙体的建筑施工类型。钢结构的构建多是由工厂进行标准化生产，因此质量有所保障，安装的过程比较简单，运输和卸装所需要的成本较低。相比较混凝土建筑这是一种比较大的进步，也使得我国的高层建筑进入到了现代化的发展阶段。钢结构建筑和混凝土以及砖混等传统的建筑有着很大的区别，主要是依靠钢结构来承受建筑的重量，所以钢结构建筑除了具备钢结构的一些基本特点之外，同时还有着其他普通建筑的一些基本特点。

1 钢结构建筑的主要优点探讨

1.1 钢结构建筑在进行施工的过程中布置较为方便

钢结构的自重比较轻，且具有比较高的强度，因此在建筑的过程中一些大跨度的建筑一般都采取的是钢结构建筑模式。采取钢结构进行建设可以将建筑内的空进进行比较合理的分隔，能够创造出开放式的高层建筑，这是一般的传统建筑不具有的优势。传统建筑进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观性受到很大的影响，目前很多大型的高层建筑都使用的是钢结构的建筑模式，事实证明也获得了比较好的效果，得到了多方的肯定，如大家所熟悉的中央电视台办公楼，就是比较典型的钢结构建筑。

1.2 钢结构建筑有着很好的抗震性能

钢结构建筑和传统建筑不同，钢结构本身质量稳定，加上自重要远远的轻于同面积的传统建筑，因此在抗震建筑的应用中有着比较好的应用前景。由于这种建筑本身的重量比较轻，所以它的抗震性更加的优越，加上比较好的强度优势，在遇到重物突然挤压的过程中，不易出现断裂。因此，钢结构在一些地震高发地区或地基较软的地区应用的范围更广，具有很好的应用前景。

1.3 钢结构建筑的施工周期比较短

和传统的建筑比较，钢结构建筑在进行施工的过程中受到季节、环境变化的影响比较小。这主要是因为钢结构一般都是在工厂直接进行生产，只需要将构建运送到工地进行组装就可以完成，这个过程比较传统的建筑施工要快很多，并且对于环境的污染比较小，施工过程中的机械化程度很高，且不需要很大的施工场地，因此施工的速度比较快，这对于那些对于工期要求比较高的建筑来讲，优势较为明显，同时因为减少了大量的人工和机械运输费用，其经济性也更好。

1.4 钢结构应用在高层建筑中造价比较低

和传统的砖混或混凝土建筑比较，高层民用建筑的总体造价比较低，并且这种结构的重量一般都比较轻，因此运输和装卸的费用也会行对的比较低，工程总体的材料使用量也会大大的节省，同时采取钢结构建筑工程的周期也大大的缩短，与之相伴的其他各种间接费用也会大大的减少，总体而言，钢结构建筑在高层建筑中的造价比较低。

2 钢结构建筑的施工要点和流程探讨

2.1 钢结构的节点细节设计的思路探讨

在进行钢结构的节点细节设计的过程中，工作人员要使用专门的绘图工作对建筑的平面、剖面以及立面等进行绘图，对于一些比较重要的细节要进行较为详细的设计。另外还可以通过一些专门的钢结构的设计软件对钢结构的负荷和受力的情况进行计算和分析，对于钢结构建筑中比较复杂的构建一定要使用CAD工具进行放大样的操作，目的在于达到对于计算机和图形设计的精准，提升设计的准度和精度，为后续施工打下好的基础。

2.2 钢结构的加工和制作

和传统的建筑不同，高层民用钢结构建筑的构件全部在场外进行加工，在制作的过程中要严格的对质量进行控制，依据图纸进行制作与设计，对于不合格的钢结构构件不予验收，最大限度的确保钢结构的质量，减少可能存在的一些不安全因素。

2.3 高层民用建筑的安装分析

将钢结构的构建运送到施工的现场之后，应当由专门的工作人员对钢结构的质量进行开展必要的监察工作。如果一些钢结构在运输的过程中出现了变形或者是弯曲，则应当对钢结构开展矫正，最大的限度的确保钢结构能够达到施工要求。在地脚螺栓的安装方面，首先要将地脚螺栓固定在钢套板上，然后通过钢筋将其焊接在柱钢筋上。然后通过混凝土进行浇筑。

2.3.1 钢结构构件的安装顺序

钢结构在进行安装的过程中首先应该绘制出分区段的平面吊装图，分区的先后顺序一般是整体框架结构的安装，然后进行楼板结构的安装；先进行柱子的安装，然后再对梁进行安装；安装时先进行主梁的安装，再进行次梁的安装。在钢结构的安装过程中要保证每一天的安装都可以形成一个整体的空间框架结构，从而更好的提升钢结构的安全性和刚度，最大限度的保障施工安全。

2.3.2 钢柱的安装过程

在对钢柱进行安装时，首先要在预埋的螺栓上安装必要的螺母，这主要是为了可以更好的调整垂直度，然后再利用水平仪开展找平的操作，最后再进行钢柱的安装工作，这样的效果会比较好。在钢柱的顶端系两根风绳的目的的使得吊装过程中能够确保吊装的有效安装，这要求从多个方面对钢柱进行必要的固定操作。

2.3.3 主次衡量的安装分析

当空间内的钢柱吊装完成之后，就可以开展主次梁的安装。在开展主次梁的安装的过程中，首先要进行必要的实验和计算，然后再使用撬棍插入到钢梁两端的螺孔之中，然后将临时螺母拧入。当整个梁的安装精度已经达到了安装的预期，就可以通过高强度螺母穿入到栓孔之中，拧紧的过程中也应当从中心位置向着四周不断的延伸，一般拧紧可以分为两种，一种是初级拧紧，另外则是终极拧紧。初拧时的扭矩一般是终拧的一半。

2.3.4 焊接

梁和柱的安装一般采取的是手工电弧焊，焊接时所应当遵循的原则是节点堆成、结构堆成以及全方位对称焊接。多层的焊接一般所采取的是连续的施焊，在每一层的焊道焊完之后进行及时检查和清理，再对缺陷进行清除完毕之后再进行焊接。在进行多层的焊接时应该依据安装的情况先焊接顶层柱和梁节点，然后再进行底柱和梁节点的焊接。最后将中间部分的梁节点和柱进行焊接。在焊接过程中，对于顶层的梁节点和柱，首先要做的就是对顶部垂直偏差比较大的部位进行焊接，利用焊接之后的收缩变形应力达到减少柱顶垂直偏差的目的。焊接的整体吮吸应该从中间的轴线向着四周进行扩散。

3 结语

总的来讲，钢结构建筑有着很好的优点，是一种绿色环保的建筑，在目前的建筑领域钢结构建筑具有比较好的应用前景。住宅建筑的钢结构体系具有质量轻、强度高以及抗震性能高等一些优点，所以值得在实践中进行应用推广，促进建筑行业的不断发展。

[1]袁坤.浅谈国内外钢结构建筑发展现状及防火对策[J].黑龙江科技信息，2007（03）.

[2]何志鹏.有关钢结构在民用建筑设计中作用探究[J].计算机光盘软件与用，2011（13）.

[3]刘洋，程伟刚.高强混凝土在实际工程中的应用[J].黑龙江科技信息，2010（04）.