杨清、陈俊霖、杨金国
中国核工业第二二建设有限公司 上海青浦 201799
摘要：本文首先分析了高层建筑钢结构设计的相关特点，然后对高层建筑钢结构的施工技术及质量管理要点进行阐述，为我国高层钢结构设计与施工过程提供一些参考意见。
关键词：高层钢结构；设计；施工管理；质量控制
引言
高层建筑工程的建设，不可或缺的结构便是钢结构，相应的设计与工程建设的质量有着直接关系。很多高层建筑承担自身的重量，因此，对其承载负荷标准要求非常高。在对钢结构工程开展的设计工作，需要细致并且严谨，这样才能提升施工效率，使得工程综合效益得到提升，强化高层建筑的建设质量。
1高层建筑钢结构设计的相关特点
第1点，在高层建筑中采用钢结构设计，可以通过钢结构施工过程中的一体化安装来降低建筑施工中的成本，提高建筑工程的施工进度和施工效率。同时由于钢结构建筑具有结构质量、柱底反作用力较小等一系列的特点，还可以进一步的节省建筑施工过程中地基的处理费用，从而减少工程的造价成本。此外在后期建筑物的加固和改建过程中，对于钢结构部位的改建工作并不需要投入过多的资金，就可以轻易的进行拆散和异地组装作业；第2点，钢结构建筑物由于其整体形体和节点的设计达到统一化，可以赋予建筑物更多的功能。同时钢结构建筑物还具有较为强烈的时代感，更好地帮助设计师体现出自身的创作意图，提升钢结构建筑的设计美感；第3点，钢结构建筑物中所使用的钢材是一种较为环保且高效节能的材料，同时钢结构在使用中还具有较高的可循环再利用价值，并且在施工过程中也不需要施工方对钢结构工程进行建模施工，因此钢结构施工满足了当下社会对施工中的环保要求。
2关于高层钢结构的设计中应该重点注意的问题
2.1图纸编制
对于钢结构建筑的施工而言，最重要的是要为其编制科学合理的施工图纸，具体图纸类型包括两种，一是施工详细图，二是施工设计图。其中，施工详细图是以施工设计图为依据由施工单位编制而来，用来指导施工人员进行具体的施工操作。施工设计图则是由设计单位中专业的设计人员进行设计的，在施工设计图中要明确显示技术数据、材料选择、负载资料等相关内容，为施工详细图的编制提供准确详细的依据。另一方面，也可以通过施工设计图对具体的设计意图进行明确的展示。
2.2结构变形设计
钢筋混凝土框架结构在实际应用过程中，由于其本身具有一定的特殊性，所以很容易在轴向方面出现严重的变形现象，这也是在对厂房结构进行设计时必须要重点思考的问题。通常情况下，框架边柱的轴压力应当比中柱轴的压力要小一些，这样与其相对应的轴向变形程度也会比较低。这种现象其实在部分高层的工业厂房中比较常见，所以必须要引起设计人员的关注和重视，保证该问题能够在实践中得到及时有效的处理，这样才能够避免不良因素带来的一系列影响。因此，在针对厂房的框架结构进行设计时，必须要注意边柱、中柱的轴向变形差问题，这样才能够从根本上保证结构设计的效果。
2.3结构延性设计
设计人员在针对工业厂房钢筋混凝土结构进行设计时，必须要保证结构延性的合理性和有效性。在实践中，为了保证结构延性的合理性，通常会使用立面与平面支撑的设计方式来实现，这样不仅能够从根本上使厂房结构自身的稳定性可以得到有效提升，而且还能够促使结构在面对地震等自然灾害时的抵抗能力可以得到强化。所以设计人员必须要对结构类型进行合理的选择，这样才能够避免出现一系列的错误问题，为结构的安全性和稳定性提供保证。
3高层建筑钢结构施工技术及质量管理要点
3.1在钢结构设计中的施工前准备阶段
在钢结构设计的前期准备阶段中，相关设计人员需要对建筑的设计图纸进行二次审核，对于钢结构设计过程中不明确的地方和施工中具有困难的地方，施工方需要与设计单位做好对图纸的分析工作。并根据现场的实际施工环境对设计图纸提出主体化的施工方案改进，来保障在钢结构施工中各环节施工步骤可以依次进行。此外施工方还需要对钢结构施工过程中的机械设备和检测设备的性能进行检查，来确保钢结构工程在施工过程中符合当前国家的标准规定。除此之外，施工方还需要在钢结构施工前对参与施工的工作人员进行集中的岗位培训，在培训过程中对施工人员进行技术交底工作，并培养施工人员的安全意识。对于进入施工现场的钢结构部件，现场管理人员需要对钢结构构件进行检验和合理堆放，来保证钢结构构件可以方便后续现场的安装作业。在对钢结构进行吊装作业中，施工人员需要在每一个钢结构柱脚埋件上弹好十字线，并对吊装作业中的标高点进行合理控制。
3.2钢结构焊接质量的控制
钢结构各个零部件的加工制造中，均需使用到焊接操作。积极进行钢结构焊接质量的精细化管控，方可从根本上提高钢结构设备的质量。焊接工艺质量、焊接材料等均会对钢结构质量具有直接影响。因此，工程管理人员必须充分考虑焊接管理、焊接工艺要求，从根本上提高坡口打磨的合理性，加强焊接工艺管理水平的全面管控。此外，还要充分考虑焊接对准角度等要素，避免焊接缝隙控制方面等发生缺陷问题。加强检测作业的完善，并采取相应措施进行严格的防范管控处理，提高项目整体施工质量和作业品质。
3.3控制钢结构主体工程的质量
在建筑钢结构工程项目建设过程中，钢构件柱、梁安装质量检查工作是其中的关键。检查工作的主要内容是：柱体的位移和垂直度；柱底板下方垫铁的厚度、平整度；梁的平直度、垂直度、侧向弯曲程度、螺栓拧紧度和摩擦面的清理。管理人员在进行检查和验收合格后，才能够开始进行安装。在钢结构安装形成固定空间单元、验收合格的情况下，需立即浇筑膨胀混凝土等材料。在建筑钢结构施工过程中，螺栓安装连接工作普遍是使用普通螺栓和高强度螺栓。在使用普通螺栓的过程中，施工人员不能垫放2个以上的垫片，确保外露螺纹在2个螺距以上。在使用高强度螺栓之前，技术人员需要认真检查螺栓的合格证、复试证，在实际安装中必须确保板叠接触面的平整度，穿孔过程中不能扩孔和敲打，确保其处于自由传入的状态。
3.4加强材料质量提升
材料质量的提升，针对高层建筑钢结构施工的未来创新，能够产生特别大的影响力，必须在具体的把控体系上，做出更好的完善：①高层建筑钢结构施工的所有材料，都要从正规的厂家来购买，并且对于材料的样本做出测试研究，分析钢结构的特殊性，促使每一项工作的安排，都要站在合理的角度来优化，避免构成严重的隐患。②高层建筑钢结构施工的材料分析和调整过程中，针对二次加工的内容，要掌握好加工的技术和设备，钢材的二次加工必定会影响自身的性质提升，而且对于不同的施工部位，应坚持在专业性的技术指标实现上，保持足够的可靠性、可行性，从而在质量隐患的内部解决过程中，努力的取得更加卓越的成果。
结束语
目前我国高层建筑物中的钢结构设计应用也得到了迅速的普及。通过在建筑行业应用钢结构设计，可以将钢材料作为受力构件来提升建筑物的稳定性和荷载力，这样就可以赋予建筑物较强的承载能力。同时在钢结构施工中，由于钢结构的自身重量较轻、强度较高且施工速度较快，因此钢结构与钢筋混凝土结构相比具有一系列明显的优势。
参考文献
[1]冯涛.建筑钢结构工程设计及其注意事项浅述[J].城市建设理论研究(电子版),2017(36):96-97.
[2]关吉隆.关于建筑钢结构工程设计及其注意事项的探析[J].黑龙江科技信息,2017(08):234-235.
[3]聂世杰.分析建筑结构设计中钢结构设计的重要作用[J].规划与设计,2018(22):98-99.