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钢结构技术在建筑工程中的应用探析翟志军

发表时间：2021/6/22 来源：《基层建设》2021年第6期作者：翟志军

[导读] 摘要：在现代施工建设中，随着技术和工艺的不断创新，越来越多的优质材料在建筑工程中得到了良好的运用，在这种趋势下，钢结构技术迅猛发展并得到了越来越广泛的应用。

        上海联创设计集团股份有限公司武汉分公司湖北省武汉市 430010
        摘要：在现代施工建设中，随着技术和工艺的不断创新，越来越多的优质材料在建筑工程中得到了良好的运用，在这种趋势下，钢结构技术迅猛发展并得到了越来越广泛的应用。本文通过分析钢结构的使用特点，结合钢结构的施工技术和施工时需要做到的管理和安全等方面措施来进行探讨。
        关键词：建筑；施工；钢结构；管理
        引言
        在建筑工程建设中钢结构的优势明显，实用性较强，不仅能缩短建筑工程工期，还能够提升整体效益。针对钢结构技术在建筑工程中的应用进行研究对于推动钢结构建筑的发展有着重要的现实意义。
        1钢结构及其特点
        钢结构是当前最常见的建筑结构类型之一，它是以钢材作为材料的结构形式，主要构件涵盖了由型钢、钢板所制成的钢柱、钢梁等，不同构件之间通常利用焊缝、螺栓等方式进行连接。钢材作为一种匀质的高强度建筑材料，其抗震、抗弯性能良好且便于加工，弥补了混凝土等建筑材料无法弯曲、拉伸的缺陷。在建筑工程应用中不仅能有效强化建筑物的承受荷载能力，还能够满足多种多样的立面造型需要。钢结构由不同型材构成，构件一般在工厂加工，然后运输至施工现场进行拼装，因其施工工艺简单、施工周期短，质量可靠、后期拆卸便捷等优点，被广泛应用在工业厂房及临时建筑中。相对于其它结构形式，钢结构自重轻、强度高、韧性好，因此也经常被应用在公共建筑中，解决大跨度、大悬挑、超限高层等结构难题。相对来说，钢材的耐腐蚀及耐火性能较差，在高温下会丧失承载力，应用在建筑工程中需要做好防腐防护及防火措施，特别是暴露在大气环境中的结构需要高度重视。钢结构建筑材料的特点及性能使得其后期维护费用高于钢筋混凝土结构，但近几年出现了新型钢材具有较高的抗腐蚀性能，已经逐渐普及。
        2钢结构在建筑施工中的特性
        2.1施工速度快、综合效益高
        钢结构能成为现代建筑中的主要结构形式之一，主要依赖于其施工速度快、综合效益好的优势。钢结构主体构件均在工厂采用工业化生产加工而成，运抵现场后大多数都采用一体化安装，这就大幅减少了现场的工作量且基本没有湿作业，既提升了施工效率、缩短了工期，同时又降低了施工所需要的成本。因此，虽然钢结构在材料成本上显著高于钢筋混凝土结构，但是综合工期成本、施工成本等因素后，其整体效益更优。
        2.2属于环保材料
        近年来，随着环境破坏污染加剧，人类对于环境保护问题尤为重视。我国一直都提倡经济社会可持续发展和环保的理念，而在现代建筑施工领域，钢结构的使用就是极好的体现。钢结构属于环保型材料，可以多次重复循环利用，多余或废弃的边角料也不例外，完全符合节能环保的理念，因此得到了国家的大力推崇和鼓励。
        2.3在实际建筑中的实用性
        钢结构因为原材料的缘故，具备强度高、重量轻、抗震性能好等多方面的优势。在实际建筑中，不管从建筑方式、使用方法、实际运用等方面来说，都是极好的选择，且具备使用灵活的特性，可以应用在建筑中的各个位置。可以给予建筑物更为广阔的空间、轻盈通透的外形，集合实用和美观于一体，可以创造无限的可能性。
        3钢结构施工过程中的技术应用
        3.1工程施工前的准备工作
        在正式施工开始前，先要进行相应的准备工作，良好的施工准备工作既能有效提升施工速度，同时也让施工质量更容易得到保障。首先，需要根据设计图纸进行实地考察，在考察中多注意相关细节问题，并积极发现现场与设计的出入，为开展正式施工做好铺垫。

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然后需要与现场人员进行详细的沟通和交流，让现场人员充分理解设计意图，并尽可能解决现场工人的疑问，然后确定施工方案。方案确定后，需要就相关的技术问题进行讨论，并保持良好的的沟通，进而能够在后续的施工过程中进行良好的合作。
        3.2钢结构的选材
        钢结构的选材需要综合建筑和施工等多方面因素来确定。在应对不同施工环境或是施工规模时，需要用到不同大小的钢结构来保证施工建筑的完整性和施工质量。对于任何环境和规模的施工来说，都需要提前对于施工的钢结构的选材做好准备。在建筑钢结构的选材方面，主要需要考虑到三个因素，其中包括建筑的实际应用力分布、应用强度和外力，在这三个因素的基础上，来进行分析判断，选出最为适合建筑的钢结构。钢结构的选材对于建筑物施工起到基础保障的作用。
        3.3建筑工程中钢结构的构件连接
        建筑工程中钢结构的构件连接方式包括焊接与螺栓连接。第一，焊接。焊接是一种局部高温加热施工技术，焊接构件必然会形成焊接应力与变形，所以在焊接过程中需要选择适当的焊接方式、焊接顺序等，尽量降低焊接应力与变形。根据设计图纸、钢材类型等选择焊接材料、焊接气体等。在焊接过程中，由于施工操作不规范可能产生裂纹、固体夹杂、未焊透、出现焊瘤等缺陷，需要根据不同的缺陷选择相应处理方式。如导致焊瘤出现的原因主要是焊接工艺参数使用错误，操作技术不娴熟，可以采用铲、磨等方式来去除堆积金属。第二，螺栓连接。钢结构中的螺栓连接包括普通螺栓与高强螺栓。施工中常用的普通螺栓均为永久性连接螺栓，在使用前需要对其进行全面检查，检查内容包括螺栓头、螺母要与结构件表面及垫圈紧密贴合；螺栓一般严禁垫两个或以上垫圈，且严禁使用大螺母替代垫圈；动荷载区域及重要部位的螺栓需要使用弹簧垫圈；螺栓的规格、材质需要符合施工设计规范。在螺栓施工中需要根据实际情况选择平接连接、搭接连接以及T形连接等方式。
        3.4钢柱吊装技术
        在钢结构建筑的施工过程中，钢柱吊装技术是一项必不可少的技术。钢柱的高度在一定程度上决定了建筑的层高和整体高度，所以钢柱吊装技术在实际运用中至关重要。在实际施工中，需要施工人员在现场进行操作，把一根钢柱放到另外一根钢柱上，并且保证放置位置的准确性，不能在施工中有位置的偏移，否则会对建筑造成极大的不利影响。为了达到这个目标，需要注意以下三点：首先，在吊装前，应根据工程实际情况选择合适的吊装工艺并制定科学的吊装方案；第二，施工技术人员必须具备优秀、过硬的操作技术水平；第三，应做好施工组织管理和保障措施。
        3.5加强对施工人员的培养
        施工人员作为基本的单位，决定着工程所有细节的问题，所以对施工人员的基本培养需要更全面。首先进行安全意识培养，因为建筑工程项目大多是高层作业，我国每年也出现很多施工工地安全事故，所以需要把安全问题放在第一位；其次是技术培养，需要专业人员针对每次工程项目特点不同，进行针对性的培训，然后在现场施工时进行指导；最后是思想发掘培养，工程施工人员一般知识水平都不高，这是由以前我国整体教育水平落后造成的，但一些基层施工人员还是有很大潜力的，可以根据每位施工人员的不同特点，通过指导老师培养发掘，尽可能让每一位施工人员从事自己擅长的领域，保证整体施工速度和质量。
        结语
        我国的钢结构建筑工程发展迅速，其拥有抗震性能好、施工周期短、强度高、外形美观、节能环保等优势，能够有效增加建筑工程使用面积，优化建筑使用功能，符合社会效益与经济效益。钢结构在建筑工程的具体应用还需要进一步完善优化施工工艺，发挥钢结构的优势，以提高建筑工程质量。
        参考文献：
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        [2]杨强.关于建筑工程施工中钢结构技术应用及发展[J].百科论坛电子杂志，2018（010）：221.
        [3]李小龙.论钢结构施工技术在高层建筑施工中的应用[J] .科技致富向导，2020（20）：192-193.