高层建筑钢结构在土建工程中的应用研究

王纲纲

摘要：由于人们生活水平的提高，对我国社会的经济水平起到了推动作用。城市化进程也在加快。在这种情况下，人们越来越重视土建工程项目的应用和成效。由于科学技术水平的持续提高，相应的工程技术已不能满足现阶段社会发展的需要。因此，必须要从实际出发，并不断创新，以改进和完善相关的技术和工艺，特别是与土建工程相关技术的创新。在此基础上，本文将主要分析总结钢结构技术在施工中的相关应用，而且由于其灵活性高，所以施工作业简单，稳定性高，并且可以在施工过程中得到良好地应用。

关键词：高层建筑;钢结构;土建工程

引言

近年来，随着我国建筑行业的快速发展，各种新技术、新材料被应用到建筑施工领域，对提高工程施工效率和施工质量起到了较好的积极作用。而高层建筑钢结构就是当前土建工程中较为常用的一种技术，能够充分满足我国人民对工程质量和安全等各方面的要求，且可以进一步降低工程资金的浪费，使土建工程的整体效益得以提升。但是在应用高层建筑钢结构技术的时候，也要充分认识到这一技术的缺点，以便能够对其进行灵活运用，促进工程施工技术水平的提升，为高层建筑施工技术的发展提供有利支持。

1高层建筑钢结构技术具备的特点

1.1较短的施工作业周期

为了提高钢结构建筑构件的加工精度，达到形状尺寸方面的要求，钢结构大多采用工厂预制方式，施工建设周期相对较短，作业人员的劳动强度也会随之降低，只需在建筑物中进行装配作业，更适用于对施工工期要求较高的工程项目。工程成本也会进一步降低，可以为施工企业创造更多的经济效益。建造完成的钢结构建筑构件，进行后续加固和改造比较便利，螺栓的连接可结合土建工程实际需要进行拆除和改建。

1.2钢结构的强度较高

与混凝土图结构相比，钢结构具有更高的密度，且抗震性能、吸收能力和延伸性等等都更胜一筹，能够充分满足工程施工的需求。同時，由于钢材的强度较高，能够实现最小截面的构件，使构件的承载能力更加稳定，再加上钢材本身就是一个内部组织比较均匀的材料，能够保证工程施工的实际效果达到预期的目标。

1.3钢的施工效率高，环保

根据相关统计，在建筑工程中应用钢结构，可以有的缩短施工时间，比传统建筑工程施工减少了三分之一的时间，一栋2000m2的大厦只需要40d的时间，五个施工人员就可以完成，很大程度上减少了人工费用，节约了施工时间。在应用钢结构的时候可以减少灰，石子，沙子的使用量。施工过程中使用的材料通常是一些绿色材料，可以完全降解和回收利用。如果建筑拆除也不会污染环境，同时不会产生建筑垃圾。

1.4韧性和塑性强

在静力荷载下，拥有较强韧性和塑性的钢结构能够有效吸收自身的变形，而对于一些重力荷载，钢结构只会增加变形，不会出现任何的断裂。钢结构在动力荷载下，它自身所拥有的韧性和塑性可以帮助它更快的适应，这个优势可以给高层建筑提供更加安全的保障。除此之外，钢结构还可以进行回收利用，这不但可以减少对环境的污染，而且更节能、更环保。

2钢结构在土建工程中的应用

2.1钢结构节点设计与施工

在对高层建筑钢结构节点进行设计时，需要考虑到应力传递的可靠性，还需要顾及施工成本。可以利用建模软件来对节点受力情况进行分析，从而为钢结构设计提供准确的数据，合理地设计钢结构连接节点的强度、刚度和抗震性能，还应结合钢结构节点的弹性和塑性要求，以及考虑风力的荷载影响因素。在对高层建筑钢结构节点进行连接时，可采用高强度螺栓连接或焊接连接方式，若采用焊接连接方式，需对焊接后的钢结构建筑构件焊接质量进行检测。

2.2吊装施工技术

在进行高层建筑钢结构施工的时候，需要借助各种设备设施对钢梁、钢柱等等进行吊装，确保整个吊装施工过程的安全性及有效性。在进行吊装施工的时候，施工人员必须要充分考虑到竖向荷载对钢柱产生的负面影响，避免因竖向荷载过大造成钢柱变形等不良状况，从而保证吊装施工的整体质量。同时，施工人员需要充分掌握钢柱的设计长度，对钢柱的实际长度进行检查，使其能够达到工程施工的要求。在钢柱的实际长度与设计长度相符的情况下，不能对其进行随意更换，以此保证工程施工的科学性和严谨性。其次，在进行施工操作前，需要做好施工人员的安全防护，通过绳索和栏杆对其进行保护，并利用钢梁的跨度对打孔位置进行确定，之后做好吊耳的焊接工作，使其能够成为满足工程施工需求的吊装点。

2.3焊接技术

在具体的焊接时，施工者必须合理选择焊接参数、焊接线、瓶子。通过分析不同的焊接位置，利用不同的焊接技术实现了施工标准。在焊接过程中，通常采用左向焊接法，可检测焊缝和熔池，明确焊缝的形成。在横向焊接的过程中通常采用右方向焊接法。此外，在必要的时候可以选用电渣焊方式。在焊接的时候要选择合理的电流，电压，然后通过公式计算出电压、电流和熔缝宽度，在焊接起弧环节，电压需要高一些，焊接完成要减低电压。在焊接结束后要检查焊件的制热状态，及时调整工艺参数。

2.4地脚螺栓预埋技术

在高层钢结构中，地脚螺栓预埋技术是最常用的，但在该技术运用过程中，一定要注意螺栓的位置，如果还未确定螺栓的位置，那么就会增加钢柱安装的难度。因此，施工人员一定要根据施工现场的具体情况，按照相关标准确定螺栓预埋水平和垂直标高，然后根据确定好的位置，把误差控制在有效范围内。在螺栓预埋完成后，还要测量预埋的具体位置，并在混凝土凝固后，再次展开测量工作，从而保证测量数据符合实际要求。

结语

综上所述，高层建筑钢结构是土建工程中不可或缺的重要部分，但是钢结构本身不仅具有较高的优势，也存在着一些劣势，这就需要加强技术研究，以便能够在改进技术的同时，帮助施工人员更好地应用高层建筑钢结构，从而满足土建工程各方面的要求，促进土建工程施工技术水平的提高。

参考文献：

[1] 沈强.浅析高层建筑钢结构在土建工程中的应用[J].山西建筑，2019，45（14）：71-72.

[2] 邓小年.高层建筑钢结构的施工技术要点解析[J].江西建材，2015（10）：76.

（作者单位：辽宁致盛建筑有限公司）