摘要: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。基于此,本篇文章对高层建筑钢结构在土建工程中的应用研究,以供相关从业人员参考。
关键词:高层建筑;钢结构;土建工程;应用
引言
钢结构是现代建设主要应用的建筑形式之一,与传统的混凝土结构相比,具有高强度,结构自重较轻,抗震性好的特点。在同等强度要求情况下,钢结构应用的材质更少,所占的空间更小,这种优势对于当前建筑要求跨度较大,建筑周期较短的工程,具有独特的优势。钢材具有化学属性稳定,结构不易受到外界因素干扰的特点。钢材还具有非常强的可塑性能,延展性以及防震效果在建筑行业是首屈一指的。与此同时,钢结构中的构件都是提前制作完成的,施工人员可以根据图纸或者设计的方案进行安装,无需像传统混凝土建筑那样,等到混凝土达到养护周期,再进行下一阶段的施工。为工程其它阶段的建设,预留出大量宝贵的时间,使生产的效率大大的增强。
1钢结构的定义
钢结构就是由钢制材料组合的结构,是主要的建筑结构。其结构是由型钢、钢板制成的钢柱钢梁构成的,各部件之间一般采用焊缝和螺栓和铆钉来进行连接。由于钢结构自重轻,施工简便,所以被广泛应用。
2高层建筑钢结构的优势和劣势分析
2.1高层建筑钢结构的优势
2.1.1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。同时,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。
2.1.2建筑结构布置灵活以及集成化高
相对于传统砖砌结构来讲,钢结构建筑具有诸多优势,钢结构建筑不仅仅空间布置自由、空间尺寸大,同时具备了非承重墙体,相关人士可以根据自己的喜好针对于建筑工程项目实施二次空间分割,并且,二次空间分割以及装修布置之后,不会对于建筑工程项目安全性、稳固性造成负面影响,除此之外,建设工程项目之中,暖通设备、水电线路以及房间吊顶都可以通过采取合理及科学设计,充分合理融入在楼板墙体当中,切实保障建筑结构完善性。
2.2高层建筑钢结构的劣势
2.2.1钢结构的耐火性差
钢材的导热系数要远远大于钢筋混凝土的,但是它的耐火性能要比混凝土结构差,如果其温度到600°C时,钢结构的刚度和强度趋近于零;耐腐蚀性差:因为钢材表面的铁原子能够和空气氧化成氧化铁锈,锈蚀能影响到钢结构的安全使用,会提前破坏掉钢结构,因此要进行有效性的防腐。
2.2.2施工技术的要求较高
在进行高层建筑钢结构的施工时,既要充分考虑到钢结构的功能,也要重视在荷载作用下钢结构的变形,对钢结构的焊接及螺栓安装可能出现的缝隙进行计算。与混凝土结构相比,钢结构对工程施工技术的要求更高,否则将直接影响到钢结构施工的效率及质量。
3高层建筑钢结构在土建工程中的具体应用分析
3.1地脚螺栓预埋技术
预埋柱脚螺栓的位置要具有准确性,否则会造成钢柱安装的困难性,而且会影响到钢柱安装质量。
所以在螺栓预埋的位置上应该有严格的控制,施工过程中要严格控制标高基准点和基础轴线,预埋后必须进行两次重复测量,埋设定位之后是第一次检测,第二次使用基础混凝土浇筑并且等到它坚固之后再进行重复测量,如果在重复测量的时候发现位移超过规定的范围,就必须要重新进行埋设。
3.2钢梁吊装
在钢梁吊装前,应该检查好标高与柱子的间距;在主梁吊装前,应该在梁上装好扶手绳和扶手杆;等到主梁吊装好之后,把扶手绳和钢柱间系牢,这样才能够保证人员安全。一般将钢梁上翼的小孔作为吊点,吊点的位置和钢梁的跨度有关,可以多使用吊索能够减少高空作业,同时还能够保证好质量,提高吊装的速度。
3.3消能减震技术
地震灾害对高层建筑使用的安全性有着致命的威胁,做好消能减震工作,能够提高钢结构建筑的稳定性,降低下沉风险。近几年,消能减震技术不断发展,已经成为避免建筑结构灾害的主要方法。消能减震技术主要是通过在建筑结构内部空间安装消能器来达到增加结构阻尼的效果。安装位置比较多样,例如:剪力墙、结构节点、连接缝、相邻建筑之间、楼层空间等等。在安装消能器后,建筑结构对强风、地震的反应会大大减弱。
3.4螺栓连接技术
在进行土建工程的施工过程中,钢结构的螺栓连接是否紧密直接影响着工程的稳固性,是保证工程使用寿命及使用安全的重要因素。因此,需要确保施工人员能够熟悉运用螺栓连接技术,其中包括了螺栓的安装、螺栓的紧固等等,只有保证螺栓连接的质量达到要求,才能够开展下一道工序的施工。在完成螺栓结构的架设之后,需要根据工程构件的情况进行合理的矫正,防止出现螺栓错位、螺栓变形等不良状况。
4提高钢结构在土建工程运用效果策略
4.1切实加强建筑工程的质量管理
针对土建工程项目开展施工工作过程当中,需要相关工作人员能够构建起相对完善以及健全钢结构监督体系,同时在土建工程项目质量监督过程当中,要求相关工作人员能够进一步增强责任意识。土建工程项目实施过程当中,要贯彻落实各方面工作,端正好工作态度,具备较强安全意识和责任意识,这样才能够针对土建工程项目整体进行严格控制。除此之外对于当前土建工程项目管理单位来讲,还需要进一步强化施工图纸的审核工作,需要构建起监督管理体系,这样才能够保障土建工程项目安全稳定可靠。
4.2高层建筑主体钢结构工程安装前的质量监督
在高层建筑主体钢结构施工的过程中,还需要注意在安装前进行质量检测,严格细致地审核施工图纸,查找施工图纸当中可能出现的缺漏问题,如果产生问题一定要及时的进行分析,并且反馈,等待设计单位进行回复。直到确认无误之后才能进行组织施工,另外还需要注意对施工单位的组织结构进行审核,了解施工单位的人员情况,判断其是否符合施工要求,并且对施工单位关键岗位特殊工种的施工人员资格进行审查,只有符合要求之后才能进行施工操作。
结束语
综上所述,近几年我国城市化建设不断深入导致大量人口涌入城市,城市土地资源也越发紧张,为缓解资源问题,高层与超高层建筑项目拔地而起。伴随当前我国建筑行业发展速度逐步加快,在高层建筑施工的过程中,钢结构工程应用越来越广泛,且钢结构是高层建筑施工的核心部分,作为施工人员应采取科学的施工技术,确保结构的稳定性与安全性,为后期建筑投入使用奠定可靠的基础。
由于钢结构工程施工的复杂性和专业性,一定要注意保证安全的基础上控制施工质量。
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