高层建筑钢结构施工技术现状与对策分析俞吉阳

高层建筑钢结构施工技术现状与对策分析俞吉阳

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摘要:随着我国经济的快速发展,城市化进程加快,现代建筑行业越来越承担着维护城市形象、便捷人们生活的使命。而在日新月异的现代建筑行业中,超高层建筑越来越火热,成为当今建筑的主要趋势。作为高层建筑中施工的重要内容---钢结构也越来越引起人们的重视。因此,要对钢结构在高层建筑的应用有更清晰和全面的认识,对其各方面的技术要点加以重视,才能够保证施工的优质水平。

关键词:高层建筑;钢结构施工技术;现状;对策

1导言

建筑业正在逐步成为国民经济的支柱产业,而建筑钢结构是建筑行业新的发展方向。钢结构比较混凝土结构、混合结构和木结构,具有自重轻、强度高、环保节能等特点而更加具有优势。建筑从最简单的遮风避雨、提供生活工作场功能向美观、观赏性、纪念意义、标志性、等功能上延伸。文章主要针对当前高层建筑钢结构施工技术现状与控制对策进行了分析,以供参考。

2钢结构特点分析

2.1强度高、抗震性能好

钢结构强度极高,并且其弹性模量也比较高,所以在相同的承重条件下,会比其他建筑结构更加节省材料和空间,例如钢筋混凝土结构,最终有效地减少建筑结构的竖向面积,提升建筑结构的使用面积。除此之外,因为钢的物理性能及内部组织比较均匀,所以在受力情况下各个部分基本相同,如果受力没有超过极限,会产生一定的弹性,工作性能十分良好。钢材还具备较强的延展性,能够在很大程度上减小地震对建筑结构所带来的伤害,避免结构出现断裂等相关情况。

2.2施工成本低

当前很多建筑结构中都采用钢结构,一方面是因为钢材自身的特性,钢材在应用之后还可以回收再利用,进而有效地降低建筑单位的材料成本;另一方面则是因为我国建筑钢结构施工技术已经发展的比较成熟了,钢结构的安装和加工等施工都十分方便,在这种背景下,合理地应用钢结构能够极大地提升建筑施工的效率、减少施工周期;最后,就是在建筑钢结构实际施工过程中,受外界环境影响比较小,能够很好地保障房屋建筑的稳定性,其经济性也十分明显。

2.3实用性好

钢结构的实用性具体表现在其建筑材料的质量和重量这两个方面。首先就其重量方面来说,通常情况,相比较于传统的混凝土和砖木结构的建筑材料而言,建筑钢材的重量比较轻,进而施工操作起来十分简便;然后就是钢结构具备非常好的力学性能,其刚度和强度都比较高,进而在施工完成之后,建筑抗震性能十分好,这几个方面都充分地表现出了建筑钢结构的实用性。

3高层建筑钢结构施工技术现状

3.1钢筋质量问题

钢筋是钢结构建筑的主要原材料,在高层建筑钢结构的施工中扮演着重要的角色。高层建筑结构的承载力大小,绝大部分是由钢筋质量好坏决定的。因此,高层建筑工程的钢结构施工技术对建筑整体质量有着重要的影响。而现在市面上的钢筋水平参差不齐,钢筋供应量充足且钢筋制造商泛滥,相互间不断地开展价格战。但是,现代建筑行业还没有完善的钢筋质量检测标准,很多高层建筑由于钢筋选用不当而造成寿命缩短、质量不保等多种后果。

3.2钢结构稳定性仍需加强

钢结构作为高层建筑的骨架,它的稳定性直接决定着高层建筑的稳定性。但就我国目前的情况来看,招标过程存在不少弄虚作假的因素,因此最终的招标结果并不能最大程度的保证工程的质量问题,如果施工过程再不加以严格监管,钢结构的稳定性便难以得到保证。不稳定的钢结构无疑会给整个高层建筑带来巨大的安全隐患。此外,很多施工单位为节省施工成本,在进行结构设计时最大程度的减少施工材料的利用,以期节约施工成本。诸多因素的影响使得我国现代高层建筑钢结构的稳定性需要很大的改进。

3.3抗震措施仍需完善

近年来,高层建筑的普及一次次将地震灾害作为重要防治内容。因为高层建筑本身的体积就非常的大,施工量也大,因此在高层建筑中,钢结构的抗震性起到了重大作用。建筑人员在选择钢材料时,就应充分考虑其抗震性能,对密度较大、分子间距离较紧密的材料优先使用。但是由于钢材料成本较高,采购人员本身素质等问题,钢材料的抗震性能虽不断提高,但仍然有很大的改进余地。

4高层建筑钢结构施工技术控制对策

4.1正确选择钢结构工程的连接节点

连接节点是钢结构构件和构件相连的重要部分,它可以传递和平衡梁柱内力,但同时也是应力较复杂的部件。在正常使用状态下,梁和柱通过节点相连,从而形成结构,有效地承受重力、风荷载等外部载荷,其性能会直接影响着钢结构的强度、变形、内力分布等整体性能。高强度螺栓板式连接节点因其优良的功能性和经济有效性而被实际工程逐步应用。对于高层建筑钢结构,其主要连接采用刚性连接。与非刚性连接节点相比,刚性连接无支撑的影响,仅靠框架结构抵抗水平荷载,其与铰接连接、半刚性连接点的主要区别在于它能保持被连接构件之间的连续性。且通常在对整个结构体系设计计算时将其假定为完全刚接或完全铰接,以此达到简化目的。而工程实际中,梁柱连接都具有一定柔度,并且在外部载荷作用下会发生变形、传递一些弯矩,实际上属于半刚性连接。在这种情况下,连接节点考虑真实情况下的半刚性非线性变形,不仅影响其连接的梁和柱的受载特性,而且对钢结构整体的性能也有影响。因此,为评估极限状况下的钢结构性能,有必要在分析中考虑连接柔性的影响。

4.2焊接技术措施

焊接技术在建筑钢结构施工中应用广泛,焊接方法灵活,可以满足不同连接位置刚度、强度需要,为焊接质量提供保障。建筑钢结构施工过程中,主要是采用埋弧焊、气体保护焊及手工电弧焊等方法,但是焊接过程中温度较高,可能导致钢材内部晶体排列顺序有所变化,焊接处脆性增加,塑性减小,在一定程度上加剧钢结构断折几率。高温会导致材料内部组织变化,金属晶粒逐渐变粗,这一区域的塑性和韧性均有所减小。故此,焊接过程中需要加强高温区域面积控制,调整焊接参数降低对钢材性能带来的影响。

4.3强化抗震理念

要想使高层建筑钢结构的抗震性能得以提升,必须在整个建筑行业强化抗震理念,由专门的部门对高层建筑钢结构的抗震设计要点进行研究和宣传。首先要提高建筑行业采购人员的辨别意识,选择密度较大、质地较硬的钢材料,从源头上提高钢结构的抗震质量,尽最大可能避免因为钢材料问题而造成的安全隐患。其次,在建筑设计中,要从一而终的贯彻落实抗震设计理念,将高层建筑钢结构的抗震性能放置在重中之重的位置,并充分考虑建筑的承载能力。另外,关于抗震设计的理念,我们还应该积极借鉴国外的优秀设计案例,再结合我国具体情况进行分析,强化我国现代建筑行业对高层建筑的抗震理念。

5结束语

总之,由于市场经济的自发性和现代建筑行业中钢结构技术发展的有限性,我国钢结构施工技术在高层建筑中的应用情况还需要不断的完善和进步。只有不断提高钢结构施工技术在高层建筑中的水平,才能为高层建筑的整体水平奠定稳固的基础。

参考文献

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