1、高层建筑钢结构施工技术要点研究摘 要：随着我国特别是城市经济的快速发展，城市核心区可用面积日趋减少，高层钢结构建筑成为现代建筑的主流。钢结构因其强度高、韧性好、自重轻、抗震性强、施工简单、节能环保等优良性能，成为高层建筑结构中的一个重要类型。本文将从钢结构施工出发，探析适合现代高层钢结构建筑的施工技术要点。关键词：钢结构 高层建筑 施工技术要点 中图分类号：TU391 文献标识码：A 一、引言 高层建筑既是城市化进程的重要标志，又是是解决城区用地紧张的一个重要举措。钢结构作为高层建筑的主流结构，在高层建筑工程中被广泛应用。钢结构对于高层建筑来说有很多优点，但是钢结构施工体系庞大复杂，对钢材料和
2、施工技术要求都很高。特别是现代建筑业要不断满足人们的各种需求，对钢结构提出了更高的要求。如何在性能多变、类型庞杂的结构中选择合适的施工方法来保证建筑保质保量地完成成为现代建筑工程师们必修的课程。二、钢结构设计要点 1、明确钢结构设计所涉及规范、规程钢结构设计中所涉及规范、规程总体上可分为三种：1.国家规范 2.行业规程 3.协会规程。2、理解钢结构设计使用年限、设计基准期的概念钢结构设计使用年限、设计基准期和建筑寿命的区别。所谓的设计的年限，通常是指在设计之初规定的时间之内，该项产品不会出大的问题进行大型的维修，只需进行日常的维修保养即可，就能达到设计之初的设计理念。对于设计基准期，是指在设计
3、的过程中确定活荷载代表值选用的时间参数，根据某一特定的区域与关系，进行不同年段进行统计，确定其失效率，最后定下基准期。 3、钢结构制图要点 钢结构的设计图纸和很多的设计图一样也是分为两部分，设计之初的设计图和施工图两部分，我们严格按照设计审核的相关的规定，图纸的设计者主要的方向是在设计图方面进行深入的钻研探索，钢结构的相关的施工单位根据实际的工程方向进行设计。在设计的过程中这两部分的设计人一定要进好工作的协调工作，互相渗透自己的思想理念，达成共同的目标，以保证工程的进度顺利地实施，最后达到工程的目的。三、钢材的性能要求 1、 钢材力学指标：结构用钢的力学指标包括屈服点、抗拉强度、延伸率、低温冲
4、击韧性。这些指标应符合钢结构设计规范的要求，但其中低温冲击韧性仅在结构可能处于低温环境下工作时才要检验。钢材力学指标的测定须符合钢材力学及工艺性能试验取样规定（GB2975-82） 2、钢材化学成分：与钢材的可加工性、韧性、耐久性等有关。其中主要是碳的含量，合金元素的含量及硫、磷等杂质元素的限制含量应符合规范（GB222-84）要求。 3、工艺性能：工艺性能主要包括可焊性和加工性能。可焊性与含碳量或碳当量（低合金钢）有关，可用可焊性试验鉴定。加工性能则通过冷弯试验来确定。按（GB232-88）为标准。 4、 几何尺寸偏差：钢材（钢板、型钢、圆钢、钢管）的外形尺寸与理论尺寸的偏差必须在允许范围内
5、。允许偏差值可参考国家标准GB709-88、GB706-88、GB787-88、GB978-88，GB707-88、GB816-87 等。 5、钢材外形缺陷：钢材表面不得有气泡、结疤、拉裂、裂纹、褶皱、夹杂和压入的氧化铁皮。这些缺陷必须清除，清除后该处的凹陷深度不得大于钢材厚度负偏差值。另外，当钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度负偏差值的 1/2。 四、钢材加工要点1、热成形加工：是指将钢材加热到一定温度后再进行加工。这种方法适于成形、弯曲和矫正在常温下不能做的工件。热加工终止温度不得低于700。加热温度在 200300时钢材产生蓝脆，严禁锤打和弯曲。含碳量超出低碳钢
6、范围的钢材一般不能进行热加工。 2、冷成形加工：是在常温下进行的。由于外力超出材料的屈服强度而使材料产生要求的永久变形，或由于外力超出了材料的极限强度而使材料的某些部分按要求与材料脱离。冷加工都有使材料变硬变脆的趋势，因而可通过热处理使钢材恢复正常状态或刨削掉硬化较严重的边缘部分。环境温度低于-16时不得冷加工碳素钢。低于-12时，不得加工低合金钢。 3、弯曲加工：根据设计要求，利用加工设备和一定的工装模具把板材或型钢弯制成一定形状的工艺方法。冷弯适合于薄板、小型钢；热弯适合于较厚的板及较复杂的构件、型钢，热弯温度在 9501100。 4、卷板加工：在外力作用下使平钢板的外层纤维伸长，内层纤维
7、缩短而产生弯曲变形的方法。卷板由卷板机完成。根据材料温度的不同，又分为冷卷和热卷。卷板主要用于焊接圆管柱、管道、气包等。 五、钢结构防火要点因为钢是一种热传导性的材料，所以高层建筑中的整个钢结构都有很强的热传递性，钢材的弹性、抗拉力、强度都会随着温度的升高而急剧下降。一般温度在 430540之间，屈服点和极限强度就会显著下降，超过 540，钢结构会渐渐失去强度和承载能力。如果建筑发生火灾，这种结构会给整个建筑都带来不可预想的后果。所以在钢结构设计和施工过程中一定要做好防火措施。常见的钢结构防火措施有设置防火屏障、使用建材封闭钢构件、外包耐火板材、设置喷淋供水管网等。1、设置防火屏障 在钢构件的
8、迎火面设置防火屏障，将钢构件与火焰隔开。例如，在钢梁下面安装防火平顶，在钢柱外侧设置一定宽度的防火板等。2、砌筑耐火砖或浇筑混凝土 采用砌筑耐火砖或浇筑混凝土完全封闭钢构件。这种方法的优点是强度高、耐冲击；缺点是占用的空间较大。例如，用 C20 混凝土保护钢柱，其厚度为 510cm 才能达到 1.53h 的耐火极限。另外，这种方法施工也较麻烦，特别是在钢梁、斜撑上，施工十分困难。3、外包耐火轻质板材采用耐火轻质板材作为防火外包层。耐火轻质板材的主要材料是水泥、石膏、硅酸钙、蛭石、陶瓷纤维、岩棉、砾石这些耐火、无毒的物质，加工成板材以后，通过不同的构造方法制成保护层。板材保护的做法有直接包裹或贴
9、敷、使用加固铁件连接、软性材料缠绕等。例如，有采用软性的陶瓷纤维毡缠绕在钢构件上的，有使用掺无机纤维硅钙板、蒸压轻质混凝土板、无机纤维强化石膏板、挤压成型水泥、预制混凝土板直接贴敷的等。采用耐火轻质板材作为防火外包层，具有表面平整、装饰性好、施工方便以及占用空间少、综合造价低等优点。目前，这种方法正逐步得到广泛应用。4 设置喷淋供水管 在钢结构顶部设喷淋供水管网，火灾时自动(或手动)开启喷水，在钢构件表面形成一层连续流动的水膜，从而起到保护的作用。六、结语钢结构工程量大、结构复杂、质量要求高，在施工中要制定合理的施工工艺和施工流程，选用合适的机械设备。并且要根据不同的钢结构类型和建筑要求选择不
10、同的钢材和焊接方法，概不能盲目照搬不做符合实际情况的措施。同时要严格控制施工质量，做好安全防护，减少现场事故发生。参考文献： 1 崔晓强.超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施J.建筑施工,2010. 2张厚先,陈德方， 高层建筑施工 ，2011 年 3杨凤第，周永麟，潘国立， 轻型钢结构房屋柱基设计的探讨 ，钢结构，2005（5）. 4刘伟.结构设计优化在建筑设计中的应用J.中国新技术新产品,2012. 5潘亮.房屋结构设计中机构设计优化技术的应用J.科技风,2012. 6杨益妮.结构设计对建筑工程造价的影响因素分析J.科技信息,2010(28). 7何飞平.浅析建筑工程中建筑结构优化设计J.知识经济,2011(11).
