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钢结构技术在建筑工程中的应用探析张昊

发表时间：2021/6/8 来源：《基层建设》2021年第2期作者：张昊

[导读] 摘要：随着人们生活水平的不断提高，社会的飞速发展，人们对于环境保护也越来越看重，并且同时社会对于建筑的要求也越来越高，这就对建筑建设以及环境保护之间的权衡提出了更高的要求。

        黑龙江益远建筑安装有限公司黑龙江省黑河市 164000
        摘要：随着人们生活水平的不断提高，社会的飞速发展，人们对于环境保护也越来越看重，并且同时社会对于建筑的要求也越来越高，这就对建筑建设以及环境保护之间的权衡提出了更高的要求。建筑钢结构作为这个时代建筑物的主要建设材料，建筑钢结构技术在这个时代用于建设也越来越广泛。本文将通过现代社会对于建筑钢结构在设计方面出现的设计问题展开探讨，对可能在施工和设计过程中出现的问题进行深入研究，并给出解决方案。
        关键词：建筑钢结构；框架结构设计；建筑
        建筑钢结构在这个时代，可以说是在建设工程中，占有很高的地位，对于整个建筑的建设，也是非常重要的。但是随着时代的发展，以及人们日益增长的物质需求，行业内对于建筑钢结构的使用也越来越规范化。
        1建筑钢结构设计的原则
        通常来说，在我国进行建筑工程中使用建筑钢结构设计时，都会使用刚柔并济的方法来进行设计，这样不仅可以使得整个建筑拥有更高的强度，还能够使得建筑在遇到一些自然灾害的情况下，保持一定的韧性。所谓建筑的韧性，就是指，在建筑遇到一些外力因素的情况下，能够通过自我缓和调节产生一定的变形能力，以此来缓解受力。并且在对于建筑进行设计时，一定要充分考虑建筑的受力情况，在建筑最容易受力的地方使用多道设计系统，这也是为了给建筑多几层保障，当第一层防护结构在外力的因素下遭到破坏时，后面的多道防护系统还是依然能够保持住整个建筑的强度和稳定性。这样的设计通常使用在高层建筑当中，能够很好的为高层建筑抵挡住冲击力，并且起到缓和外力的作用。当然，由于重力的影响，建筑物层数越高，强度就会越差，抗震效果就会越不理想，这时候我们对于建筑物的抗震材料一定要进行严格挑选，我们要使用抗震效果更好，重量更轻，并且还要具备有一定的强度和韧性。这样因为建筑材料较轻，也不会对于底层建筑有过大的压力，并且即使建筑物倒塌，也不会造成太大的人员伤亡损失。
        2建筑钢结构施工的特点
        我们在对建筑钢结构的施工过程进行设计之前，一定要对建筑钢结构在建筑工程中使用的特点，主要特点如下：
        2.1具有较强的季节性
        在任何的建筑工程中对于进行钢结构浇筑的时候，都会面临着很强的季节问题，季节对于建筑钢结构的浇筑具有很强的限制，这一点在建筑工程中也并不例外，由于建筑钢结构工程的施工环境都是在高层，所以说施工环境的风量会更大，由于还会面临着各种天气的问题，所以钢结构受季节的影响就会在建筑工程中显得尤为明显。如果施工时间发生在冬季，较低的气温和较大的湿度，对于大体积钢结构的浇筑以及养护都有着非常大的问题，再加上建筑工程从来都是大项目，大体积钢结构在进行防寒防冻工作时，都会面临着很大很多的问题。所以建筑工程使用建筑钢结构进行建筑具有较强的季节限制。
        2.2建筑钢结构施工的工程量比较大
        因为建筑工程的浩大性，就导致了在工程中对于大体积钢结构的使用量也会增大很多，并且连续的施工时间也会很长，由于建筑钢结构操作的复杂性和连续高强度的工作，就使得每一次对于建筑钢结构进行浇筑时，都会对施工和技术人员是一次严厉的挑战。并且由于器械的高复杂性，和工作细节的把控，一旦有环节出现失误，那么将对于整个工程都是很大的打击，不仅会推迟施工的进度，还会对钢结构的质量造成很大的打击，严重者，就可能会对整个工程造成没有办法挽回的损失。
        2.3施工技术较为复杂
        由于建筑工程本身的复杂性，就导致了建筑钢结构浇筑方式的多样性，不同的施工地段对于钢结构的要求也各不相同，有的地方对于钢结构要求钢结构有出色的防渗能力，又有的地方要求钢结构具有较强的抗压能力，这就对我们对钢结构进行调和以及施工造成了更加高的技术难度和技术复杂性。并且为了保证工程的质量，我们对于很多的环节，都是要进行同时施工的，这对于钢结构浇筑难度的增加无疑是成比例上升的，这对我们的施工难度来说，也是一次极大的考验。

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我们不仅要让施工人员和技术人员思路一致，还要再每一个环节进行细节排查，通过多种施工方式，在施工人员和技术人员的彼此协调之下进行施工。
        3 钢结构技术在建筑工程中的应用
        3.1 建筑工程中钢结构的钢材选择与构件制作
        因为钢结构本身的特性，我们在建筑工程中使用钢结构的原材料，一般都会采用更多的高强度和低合金纯度较高的钢材进行搭建，合金元素控制在百分之五以内，强度能够高于二百七十五兆帕就能够满足我们的可焊性期望。低合金钢材的材料相比于普通的钢材性质相比，低合金钢材并没有经过热处理，可以在更多且更广泛的场景中使用。在钢结构搭建的时候，钢材一定要选择符合国家检测的设计要求，并且在投入使用之前，一定要进行再次的质量检测。在钢材进行存储的时候，要对钢材运输和质量都有保证。在钢材开始构建的时候，一定要注意胎架化纤和尺寸细节，最大化的控制钢结构的质量。除此之外，还要对钢结构的结构稳定和强度进行控制，注意各个接口的参数，在制作过程中可以使用公式λ=1/r来对稳定性进行计算。并且在计算过程中要对每一个方向轴的钢材差异都要精准预算，并且根据不同的数据使用不同的分析过程。
        2.2 建筑工程中钢结构的构件连接
        在建筑结构中钢结构之间的连接方式为焊接和螺栓。焊接的技术要点是使用超高温对局部进行加热，然后使得钢材连接在一起的技术，对钢材进行焊接，就一定要面临着出现钢材变形以及焊接产生的应力情况发生，所以选择合适的焊接过程以及焊接步骤就非常重要。根据施工设计图纸对不同用途的钢材采用不同的焊接技术和手段，并且焊接材料和焊接气体都要精确选择，如果在焊接过程中因为操作失误而产生了有杂质混入、焊接结节、焊接接口不结实等等问题出现的话，一定要使用相应的措施来进行积极的补救。比如如果焊接接口出现结节的话，一般都是没有把控好参数，或者温度不对经验不够丰富造成的，这时候就可以对接口处进行打磨，去除掉结节。在钢结构中使用的螺栓包括普通螺栓和高强度螺栓。普通螺栓在施工时是非常常用的一种器材，一般都用于永久性的钢材连接节点，在对钢结构之间进行连接之前，一定要对普通螺栓的质量进行全面的检测，对螺栓头、螺母以及连接处都要进行检查，螺栓在使用的时候坚决不允许有同时两个垫圈出现，并且垫圈不能够使用大号的螺母来代替，并且螺栓的连接方式应该根据不同的用途采取不同的连接方式。
        3.3提升钢结构性能的技术应用
        对于建筑钢结构的原材料配比进行优化时，我们需要工作人员有相当丰富的工作经验，要对不同的配方和技术反复进行实验以及调试，记录数据，根据数据分析出抗裂性能的差异，然后得到最优的方案，应用在实际操作中去，现场的实际操作人员也要每一步都按照步骤来，不能有纰漏，以保证整个钢结构的质量。其次，我们通过对配筋的合理运用，来对钢结构较为薄弱的点进行钢结构，控制整个建筑钢结构的结构强度，从而使得抗裂能力有所增强。此外，我们还可以在建筑钢结构的配方中加入添加剂，这样就能对于建筑钢结构的自缩特性得到有效的控制，把建筑钢结构材料的膨胀和收缩都控制在一个准确且合理的范围内，从而使得建筑钢结构的质量以及抗裂方面都有大幅度的增强。
        4结语
        综上所述，目前建筑钢结构技术在业界内的地位在不断上升，这种技术也在逐渐的成熟起来，也有更多的建筑公司开始着手发展这项技术。但是我们不能够掉以轻心，因为我国的建筑工程还处在一种发展的道路中，需要相关的技术人员和设计人员继续努力，努力做出更好的建筑钢结构。建筑钢结构在我国建筑行业中所占到的比重也越来越大，对于抗震防震也起到了很大的作用，对于我国的建筑是一个不可或缺的存在。
        参考文献：
        [1]砼结构设计规范（GB 50010-2010）.北京：中国建筑工业出版社，2010.
        [2]建筑结构荷载规范（GB 50009-2012）.北京：中国建筑工业出版社，2012.
        [3]建筑设计规范（GB 50011-2010）.北京：中国建筑工业出版社，2010.
        [4]地基基础设计规范（GB 50007-2011）.北京：中国建筑工业出版社，2011.