浅析高层钢结构设计施工技术.doc

1、浅析高层钢结构设计施工技术摘要：随着建筑造型中钢结构的应用越来越广以及建筑施工工艺的发展，对建筑业钢结构施工工程的质量也有着越来越高的要求。本文阐述了高层建筑钢结构施工技术，为我国高层建筑钢结构的发展提供理论上的支持。 关键字：高层钢结构 结构设计 施工技术 中图分类号： TU39 文献标识码： A 高层建筑钢结构施工是一项极为复杂的工程，在施工过程中必须掌握技术要点，严格按照相关规范执行操作，保证钢结构施工安全。社会经济的不断发展，建筑水平的不断提高，钢结构以其自重轻、施工方便快捷、抗震性能好、环境污染少的优势在建筑工程领域得到了合理、广泛的应用，是主要的建筑结构类型之一。 一、建筑钢结构设

2、计的主要内容 钢结构设计水平直接决定了建筑外观形象，也是展示设计者构思理念的创作过程，也是建筑项目的关键和核心。建筑结构设计其重点是通过精致的节点设计以及细致的施工来体现完美的建筑艺术，以一流的建设水平来完成建筑物。 钢结构细部设计 钢结构建筑项目是很复杂的，在设计中对于精致度要求很高，就要求设计者对建筑物结构细节处理恰当。细部设计直接关系到现代钢结构建筑的品质，建筑物的金属结构杆件，连接金属杆件的节点细部，通常都会暴露在外，提升建筑物的美感。 2、钢结构防火设计 目前在现代钢结构建筑中使用最为广泛的是喷涂防火涂料，凭借其操作性强，简便易行的特点得到了迅速的推广。钢结构的耐火性能十分重要。当处

3、于火灾烈焰之中时，钢结构建筑构件温度会迅速上升，同时钢材的强度会迅速的下降，进而产生很大的结构变形，导致建筑物的结构失稳。所以在钢结构建筑中梁、柱、支撑等承重构件以及组合楼盖的防火性能必须加以保障和强化。例如可以采用防火板包裹，耐热材料喷涂，复合防火等多种途径。 3、钢结构防腐设计 钢结构建筑中钢材通常会长时间暴露于自然环境之中，必然会遭受风雨等外界环境的侵蚀，出现生锈老化的现象，久而久之其自身承力能力会下降，同时也严重影响了建筑的美观，因此建筑防腐至关重要。新型防腐与构造的研发是解决上述问题的有效途径，然而目前的防腐材料仅仅能保证钢材 20 年左右的防腐期限，对于大多数设计年限为 50 年的

4、建筑物来说，后期第二次防腐任务难度较高。 4、钢结构隔声设计 噪声会严重的影响到建筑的日常使用，噪声污染的防治对于建筑使用的重要性也得到了越来越多的重视。采取在建筑物外墙增设隔声材料或结构是一种简单有效的方法，例如混凝土、吸波材料、石膏板墙等都十分有效，此外隔声窗，隔音建筑材质也广泛用于建筑门窗设计中。 二、高层建筑钢结构施工技术 1、地脚螺栓预埋 在地脚螺栓预埋的过程中，其位置的准确与否对钢结构整体的安装质量有很大的影响。因此，要严格控制标高基准点和基础轴线，定位轴线的偏差应该控制在 2m m 之内，而标高偏差应控制在 5m m 以内。利用定位钢板进行地脚螺栓的定位固定，可以保证地脚螺栓的定

5、位准确性。在地脚螺栓预埋完成后，要对其进行复测，如果发现位置有偏差，就要对其进行重新布设。 2、吊装 在高层建筑钢结构的施工过程中，吊装是极其重要的一道工序。吊装的速度和质量关系着整个工程的进展速度和质量。在钢结构的吊装过程中，要考虑整个工程的布置和塔吊的位置及数量，计划好吊装的时间和步骤，以保证整个吊装过程的顺利进行。吊装分为以下两个方面，其一是钢柱吊装。钢柱的吊装一般先安装整体框架结构然后再楼板结构，由中间向四面进行扩展，先装主梁后装次梁。为了避免钢柱安装就位时损坏地脚螺栓的丝牙，在安装第一节钢柱的时候，要在预埋的地脚螺栓上加设保护套。其二是钢梁吊装。在钢梁的安装过程中，其重点是在于控制钢

6、梁与钢柱连接形成的整体的垂直度和轴线位置，这要通过限位钢板的临时固定，并通过多次校正来完成。 3、焊接 在焊接的过程中，要以减少焊接变形和降低焊接应力的产生为原则，在平面内采取由中心向四周扩展的方式。在确定焊接工艺之后，再选择相关焊接参数。在钢梁、钢柱吊装及垂直高度确认完毕后，对其进行焊接，在焊接时要确保钢梁、钢柱安装的精度。焊接结束后，操作焊工要打上操作者钢印。焊缝质量检验均按二级检验标准检验。在焊接完成 24h 后对其进行超声波探伤检查，对不合格的焊缝要制定返修工艺，由焊接技术高的焊工按返修工艺返工。 三、加强现场施工过程中的质量控制 钢结构基础工程的质量控制 在施工过程中应该设置安装模板

7、。取不同大小的钢柱底板三块，20m m 厚的钢板 2 块。结合钢柱底板螺栓大小和位置，将三块钢板合理的组装起来，安装好螺栓螺孔，并采用适宜尺寸的钢筋将螺栓焊接成起来。以控制螺栓间距。此外在螺栓组的固定中。应该采用经纬仪对螺栓位置进行准确的布置。同时在进行混凝土浇筑的过程中应该保护好螺栓丝扣，以防止出现不必要的损坏。在土建项目施工完成后，将螺栓组之间的间距位置，采用经纬仪加以测量，待复检验收通过后，再会同土建以及钢结构施工安装部分进行交接验收，验收完成后，钢构件施工部门应该再次复检，并记录复检数据。 2、钢结构建筑的主体质量控制 建筑物钢构件在安装过程中要对其质量进行严格的控制。柱、梁施工中，应

8、该保证柱底版下的垫铁垫实、垫平，具有良好的平整度，支柱垂直和位移，梁的垂直、平直、侧向弯曲、螺栓的拧紧程度以及摩擦面清理，验收通过后，在进行起吊作业。当钢结构建筑的安装构成空间固定部分，并完成验收过程后，施工单位应该将支柱底板以及基础顶面的空间用膨胀混凝土进行二次浇筑，以保障其密实性。同时在螺栓安装过程中，钢结构建筑物通常使用高强螺栓以及普通螺栓。对于普通螺栓而言，连接时螺栓一端不得超过 2 个垫片，螺栓孔应该避免使用气割扩孔，螺栓紧固后外露螺纹必须少于 2 个螺距；高强螺栓在安装前必须核查产品合格证以及复检单，安装施工时板叠接触面必须保证平整，接触面不得低于 75% 。此外高强螺栓不能采用敲

9、打和扩孔的方式安装。在钢结构涂刷施工中，必须保证涂刷前构件表面的焊渣、油污、水和毛刺等异物都已经完全清楚，涂刷边数和厚度必须符合相关的设计规范要求。因此在施工质量管理过程中，必须责成施工单位首先固定钢窗单侧的立柱，待钢窗位置固定之后，再焊接和固定门窗另一侧的立柱，这样才能更好的控制钢窗与立柱的间距。 3、政策的支持 施工技术的产生与科研具有密不可分的关系，近年来，我国许多科研单位都开展了高层钢结构的研究，比如“高层钢结构体系与布置” 、“高层钢结构的抗震设计”等研究。这些研究成果，已基本上形成了一套比较完善的钢结构研究理论，为我国的高层钢结构的进一步发展提供了理论上的支持。计算机技术与高层钢结

10、构技术的结合，也为高层建筑钢结构的信息化发展开辟了道路。 我国现阶段一方面面临着资源不足的困扰，另一方面也面临着资源浪费的挑战。因此，大力开发并推广节能材料成为我国摆脱以上两个难题的必经之路。由于钢结构对环境破坏小等诸多优点，使其成为国家重视的节能材料。建设部、国家冶金工业局等部门已成立专门的建筑钢材料研究组进行讨论相关政策的可行性。因此，这充分说明国家对钢材料发展的支持，钢材料的发展已经具备了良好的外界环境。这必将为我国钢材料的发展起到巨大的促进作用。 国内技术水平的不断提升，钢结构建筑作为钢筋混凝土结构的替代工艺，不仅有着钢筋混凝土具备的优点，又具备钢结构施工速度快，施工条件限制因素较少，同时又能节约更多资源，缓解资源紧张的局面。高层建筑钢材料施工理论和技术的不断发展，以及国家政策的大力支持，高层建筑钢结构有了长足的发展。在钢结构施工的过程中，要严格把关各个工程的质量，控制整个工程的施工进度，加强现场管理，以此来保证高层钢结构的施工质量。 参考文献： 1张慎伟. 大型钢结构施工过程计算理论与监测技术D.同济大学,2007. 2邵尧霞. 泾川舍利塔高层复杂钢结构的设计及施工技术研究D.太原理工大学,2010. 3李良慧. 建筑房屋钢结构与混凝土结构的技术经济比较D.青岛理工大学,2012.