探究高层建筑中的钢结构施工技术

探究高层建筑中的钢结构施工技术

摘要：随着我国经济的发展，在建筑工程中，钢结构技术的应用是很普遍的。本文通过对钢结构施工技术在高层建筑施工中的优势以及其施工工艺进行了分析，期望能更好的推动我国高层建筑钢结构技术的应用。

关键词：高层建筑；钢结构；施工按术 引言

钢结构工程具有跨度大、施工速度快以及造价低的特点，在很多的建筑主体工程中被采用。建筑设计的一个重要原则就是要在满足建筑使用功能的前提下尽可能地满足建筑的工艺性能，诸如尽可能地节约材料与施工费用、缩短工期、综合经济效益最大化等，在钢结构的设计及施工中也是如此。由于高层钢结构其自身的特点，对设计过程中出现的问题进行合理处理，做到扬长避短，确保设计和施工的最优化。

一、高层建筑钢结构施工技术优点

（一）材料强度比较高

由于材料的强度不高，塑性以及韧性又要比钢材与其它的建筑材料要好，比如和混凝土!砖石以及木材比，该材料的强度就要高很多，所以比较适合用在跨度或者荷载都比较大的构件以及其它结构中，钢材塑性以及韧性好主要体现在这种结构在通常情况下都不因超载二出现突然断裂的现象;韧性好则表现在结构本身适应动力荷载的能力特别强，钢结构具备的极好的吸收能力以及延伸性能促使它本身的抗震性能非常好，另外因为钢材的高强度，它做成的构件不仅截面小而且壁壁较薄，在受到压力的时候还能达到稳定性所需，因而有时很难充分发挥出强度。

（二）材质较为均匀

钢材的内部组织较为匀质且各向同性，当达到一定的应力幅度后处于完全弹性的状态，所以钢结构实际受力情况与工程力学计算的结果相符合，钢材的冶炼与轧制过程中一定要严格控制质量，这样材质波动范围就会变小了。

（三）钢结构制造简单，施工周期短

钢结构采用的材料比较单纯，一般为成材，加工也比较简单，而且还可以采用机械进行操作，所以大量钢结构通常会选择在专业化比较强的金属结构厂制造成构件，精确度也非常高，如果施工人员在工地上拼装构件，就可以选择简便的普通螺栓或者高强度螺栓来安设，条件允许时还可以选择在地面上拼装并焊接为比较大的的单元进行吊装，从而将施工周期缩短，另外已经建好的钢结构极易改造和加固，对于采用螺栓连接的结构一般可根据实际所需对其拆迁。

二、钢结构种类

高层建筑结构钢分为三大类，分别是碳素钢、低合金钢以及热处理低合金钢。在广泛的迄用中，碳素钢最受广泛迄用胳钢在我国当今建筑结构钢中使用最普遍、为了凸显高层钢结构的地位提出检验钢材的五项技术性能，分别是，冷弯性能、韧性冲击、属服竟、强度拉伸以及伸长率。在钢材进入使用阶段前，上迷五项指标必须符合相关铆定不同用途的钢结构，其技术要求也不同、比如应用于抗震功能的钢结构，其属强比要高于一设防在度鱿上的钢结构，其屈强比要高子，如果钢结构上屈服合阶比较明显，其伸长率要高子，而且其延性和可焊性要比较高。对于钢柱中的磷、硫等的含量需要控制这是防止厚板层撕裂的有效措施，其含量要控制早之内。

三、钢结构高层建筑的施工技术分析

（一）钢结构的连接技术

今焊接连接方对高层钢结构进行焊接工作有如下特点工期紧张、质量要求较高、施工量大、结构复杂等，钢结构的焊接工作非常重要，其焊接质量受到很多因素的影响，比如焊接顺序、工艺参数的选择以及施焊水平等上手工电弧焊手工电弧焊的特点操作方便且灵活，便于不伺位置的焊接工作，工作效率低，茹笼质量差。此方法多用于焊缝打底，在现场焊接丁程中广泛的运用这种焊接技术。在确保焊接质量的条件下、选择焊条参数时，焊条选择大直径焊条，并使用大电流进行焊接、焊缝的成型外观和质量直接受焊缝接头的影响对于接头部位必须要准确的掌握、如果推后、会导致焊肉高起重叠等现象的出现如果推前，会导致脱节凹陷现象。

（二）焊接高层钢结构

钢结构具有工期紧、结构复杂、质量要求高、工程量大、等特点，作为钢结构施工的一个重要工序，焊接顺序及其选择的参数也影响着工程的“高速”、“安全”完成。在钢结构吊装方面，通过工程项目技术人员的不断探索与总结，高层钢结构的空间定位及折线形钢结构箱型柱吊装技术问题也被有效解决，整体垂直度的偏差最大可以达到9mm。（1）焊接顺序的确定。a、在平面上：坚持结构对称、节点对称和全方位对称的焊接顺序。b、柱梁节头的焊接：一般是由两名焊工相对，两面等温、等速对称施焊。c、柱梁节头的焊接：我们首先要对H型钢的下翼缘板进行焊接，焊好后再焊上翼缘板，上、下翼缘板焊完后，按照顺序开始焊一根梁的两个端头，焊完一端再焊另一端头，直到冷却至常温再去焊另一个端头。（2）焊接参数的确定焊接工艺被选定之后，项目组可以带动焊接小组通过工艺评定，来编制出适用于工程特点。第一，攻关目标是一个重点因素，确定之后再找出影响质量的原因，之后作出系列分析，并找出有效的解决措施；第二，有效的建立起质量保证体系，同时也要完善工艺指导书。反复试验几次后，便可以确定出丁艺参数，将其运用于横焊、立焊、平焊、斜立焊。只要焊接小组和项目组的全体人员共同努力，就可以解决气体保护焊的焊接问题。

（三）构件设计

对于钢结构的构件及其连接节点的设计，除了按照必要的规范及规程进行设计之外，还必须做到以下几点。1.要结合具体工程的实际情况对构件的结构形式进行创新，采用新的连接方式，形成新的连接方法与高效截面。例如，在建筑地基条件较好时，可以采用插入式柱脚、采用T型钢代替双角钢进行焊接组合截面，这样可以有效地减少涂料使用，对于防锈有较好的作用。2.结构的力学计算要达到相当的可靠性。在进行电算之后还应该根据经验进行判断，必要时还可以采用手算的方法对结果进行校核，保证将误差控制至最低，可靠性达到最高。3.对于计算结果，结构设计师要根据钢结构的实际工作状态(这可以通过实际测算并结合结构力学知识进行估算)，对一些重要构件的截面以及节点间连接的承载力进行必要的调整。这主要是因为钢结构都是空间工作，同时构件间的连接点都是半刚性的，结构间的应力状态相当复杂，再精确的计算模型都不可能完全反映出真实的受力情况，其间的差距是不可避免的。因此，进行设计时要根据概念以及经验对结果加以适当的调整和估算，这样才能使计算结果合理化。

（四）螺栓安装

节点计算并处置好，下一步的高强度螺栓安装需要注意的安全措施就是螺栓的穿入必需与之方向一致，当然做到施工便利就可以1.箱形截面部件，螺栓需要从接合部内向外插入，紧固在外侧。但是这样的操作不很方便，就需要把螺栓从反方向插进来。大六角高强度螺栓安装，需要注意方向，朝向螺栓头的一侧的为，根部有倒角的垫圈。安装尾部的螺母垫圈的安装，需要与扭剪型高强度栓、母垫圈在方向和方法上一致。螺栓不能穿入，需要在四周的螺栓全部拧紧之后，使板叠密贴后，用绞刀对螺孔作修整，用砂轮打磨螺栓孔周围的毛刺，修整过程中不要让铁屑落进叠缝，做到铁屑及时的扫清。

（五）高层钢结构测量与校正

在高层钢结构安装过程中进行校正、验收，如果一个安装流水段安装完成后，需要及时校正。流水段是根据柱子的分段来划分，高层钢结构建筑按一下标准进行划分，三层为一节柱当一流水段安装完成并校正后、经相狡绘业部门进行监理复钡吐后，然后才能安装下一流水段，按此顺序继续安装，直至安装完成，当某一施工阶段结束后，需要进行阶段性验收、安装完成后进石访签工总验收、校正方法在对高层钡结构建筑进行校正前，首先要确定标准柱，这样可以降低安装误差标准柱的确定如下，包括正方形框架以四根转角柱为标准。柱长方形框架时，选取根标准柱多边形框架以转角柱为标准柱。标准柱的基准点确定就是基中心线。在观测标准柱的垂直度时，首先要在柱顶固定测量目标，以激光经纬仪为测量工具，基准点为固定点。在钢结构的安装施工中，钢结构很容易出现震动，会产生机械误差，因此，导致运用仪器安装也会出现不同程度的误差在进行完一次测量后，需要对对误差进校正。

结束语

在高层建筑的建造中钢结构的应用是极其广泛的，其强度、自重轻与刚度高以及施工速度快等优点都对高层与超高层建筑很实用。钢结构建筑的建造过程主要分为钢结构的安装就位、钢结构构件的制作以及节点连接等步骤，在施工过程中，要想对钢结构达到设计的效果和强度保证，必须施工规程严格操作，保证施工质量。只有这样，更好的使得钢结构发挥其应有的作用。

参考文献：

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