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摘要：高层建筑的不断兴起、建筑行业的快速发展使得钢结构在建筑工程中的地位越来越重要，钢结构强度高、自重轻，并且具有良好的抗震性能及节能环保等优点。与混凝土结构相比，钢材作为建筑的主要结构，它有效增加了房屋的开间面积和使用空间。本文介绍了钢结构的种类、安装方法以及连接技术，研究了高层钢结构的优势以及钢结构施工技术难点。
关键词：高层建筑；钢结构；施工技术
1引言
钢结构在建筑中的运用越来越流行，钢结构的自重轻、施工周期较短、良好的抗震性能，这些优点推动了钢结构的广泛应用。高层建筑的增多，代表了一个城市的发展和进步，预示着钢结构技术的不断革新。但是在高层建筑施工过程中会出现各种各样的问题，因此，必须加强对高层建筑钢结构的安全性和质量方面的考虑。钢结构的改革和设计、制造等方面都达到了较高的水平，熟练掌握各式结构复杂、跨度广大的钢结构建筑符合当今提倡的低碳节能理念。以往钢筋混凝土是主要的施工材料，但是这种材料的占地面积大，钢材不仅不会过多的占用空间，其强度高的特点会使建筑质量大大提高。
2高层建筑钢结构的安装方法
高层建筑中钢结构的安装分为高空拼装法、整体拼装法。高空拼装法在高层建筑中是不可避免的技术手段，在施工过程中，首先要在地面上搭建拼装支架。网架拼装要从楼顶的一端向另一端推进，再以人字形安装。网架安装的三角形部分之前，应该以屋脊为开端向两端进行安装，以交点开始向两边徐徐进行。整体安装法又分为多机台吊法、提升机提升法。多机台吊法要求安装过程迅速，适宜于中小型网架屋盖。提升机提升法是运用提升机直接将总结构提升到柱的顶端，在施工过程中，提升机的设备比较简单、劳动强度不高，但是其施工前的准备工作比较复杂。提升机提升法适用于高度40m左右、阔度60m左右的中型支撑网架结构。在高层钢结构的安装过程中，要及时纠正安装的流水段，流水段根据柱子的分段划分，三层为一节柱。纠正后要经过相关部门的监理复测，通过审核后才能进行下一流水段的安装。在对高层钢结构建筑进行矫正之前，要确定标准柱，以激光经纬仪为测量工具，多边形框架以转角柱为标准柱。测量工具的不同会导致不同程度的测量误差，因此在进行完一次测量后，需要对误差进行矫正。
3高层建筑钢结构施工技术的优劣
3.1高层建筑钢结构施工技术的优势分析
钢结构重量较轻、质量稳定、材质均匀、强度高，能够有效的保护建筑物，防止高层建筑的倒塌。钢结构的施工周期短，方便拆装和运输，比混凝土增加了约1.5倍的抗压和抗弯强度。钢材是一种老化程度较慢的建筑材料，回收率可以达到100%，对人体的危害很小，最重要的一点就是不会产生粉尘污染和噪音污染。对于大开间的设计，钢结构可以最大程度的利用空间，增强面积的使用率。钢结构采用的材料是一些冷加工成型的薄壁型钢，它可以有效的减少截面，增加开间面积以及有效利用使用空间。钢结构技术在减少浪费现象、降低对环境的污染方面有重要的贡献，比混凝土、砖石以及木材表现出更为良好的适用性。高层建筑在垂直方向上的距离较大，因此高层建筑对抗风要求较为严格，钢材的弹性性能能够很好的将风力产生的能力消耗掉。
3.2高层建筑钢结构施工技术的劣势分析
钢结构建筑钢材的导热系数比较大，一旦发生火灾，钢材的强度和弹性模量会急剧下降，在温度非常高的时候，钢材就会丧失承载能力。为了保证高层建筑物的抗火能力，提高其耐火能力，必须加强梁、柱以及压型板的防火性能。钢结构的表面有许多铁元素极易和空气发生氧化作用，严重的时候会破坏钢结构。
4案例分析
某工程层数为20层，高度为170m，建筑面积为987658m?，建筑抗震设防类别为标准设防类，建筑结构安全等级为二级，使用年限为50年，地基基础设计为丙级。建设单位提供并经过确认的新增钢结构设计图，本工程承力构件所采用的Q235B钢材的化学成份和力学性能应符合GB/T700及有关标准的要求；Q345B钢材的化学成份和力学性能应符合GB/T1591及有关标准的要求。钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85，伸长率不应小于20%，钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性，钢材矫正后应符合允许值如图1所示。
图1钢材矫正后的允许值
建筑结构钢材必须具有足够的强度、良好的塑性、韧性、耐疲劳性及优良的焊接性能。钢材主要是焊接H型钢，除应符合相应的技术标准的要求外，尚需进行必要的工艺性能试验。根据本工程的设计，轻钢用板多为薄型钢板，在焊接钢柱、钢梁要求板材平直，但由于薄型钢板易产生凹凸不平再加之剪切下料也易变形，焊接面型时必须进行矫正。该工程的梁、柱设计型钢，在组装前必须熟悉图纸和技术人员的技术交底；零件拼装时翼板与腹板的对接焊缝要错开200mm；点焊缝长度不小于40mm，间隔不大于350mm，焊脚不应小于焊缝的1/4。柱、梁矫正完成后进行螺孔的划线工序，必须以柱、梁的轴线为基准，按图纸要求划出各部位的尺寸，并配备划线样板，采取双控，使每件梁、柱的尺寸都必须保持一致，同一尺寸的梁、柱必须达到互换要求，孔的最大偏差不得超过3mm。本工程使用高强螺栓连接的钢结构件，要求摩擦面具有一定的摩擦系数，摩擦系数不小于0.45。工程采用抛丸处理以确保其抗滑移系数达到设计要求。
5高层建筑中的钢结构施工技术
高层结构中的钢结构施工技术有钢结构焊接技术、泵送混凝土技术、钢梁吊装技术以及预制模板技术。在钢结构施工中焊接技术必不可少，在焊接钢结构之前，要保证焊缝表面的光滑性，以二氧化碳气体保护半自动焊为主。另外，应该严格检查焊条的合格证，保证表面无气孔、裂缝等问题，全面考虑总体焊接顺序，采用对称分布焊接的原则，最大程度上减少焊接应力和变形。泵送混凝土技术是高层建筑施工过程中的一项基本技术，混凝土强度高、数量大的特点表明了混凝土是整个施工过程中的关键部分，泵送混凝土技术的应用提高了高层建筑的施工速度，满足了建筑施工中对于混凝土的需求。高层建筑钢结构施工之前要求对钢梁的形状、编号以及连接方式进行复合，施工过程中要按照由上向下、先装上梁后庄下梁的顺序。对于螺栓要控制其孔的大小，避免柱牛腿和梁发生错位。螺栓的数量不能少于总量的1/3，在安装完成之后应该再用千斤顶使梁的表面和牛腿对齐，最后拆掉吊梁索具。建筑工程的施工工期是建筑施工质量与施工成效的重要影响因素，高层建筑复杂的结构特征以及重复性高的施工技术致使施工人员必须对施工工期予以合理化的考量。高层建筑的施工可以采用滑模法进行施工工期的有效控制，保证工程质量的同时缩短施工工期。在实际的应用过程中，应该不断优化高层建筑中的钢结构施工技术，推动整个工程的建设达到最优的经济效益。
6结束语
钢结构在建筑中的运用越来越流行，钢结构的自重轻、施工周期较短、良好的抗震性能，这些优点推动了钢结构的广泛应用。。以往钢筋混凝土是主要的施工材料，但是这种材料的占地面积大，钢材不仅不会过多的占用空间，其强度高的特点会使建筑质量大大提高。钢结构重量较轻、质量稳定、材质均匀、强度高，能够有效的保护建筑物，防止高层建筑的倒塌。高层结构中的钢结构施工技术有钢结构焊接技术、泵送混凝土技术、钢梁吊装技术以及预制模板技术。建筑工程的施工工期是建筑施工质量与施工成效的重要影响因素，高层建筑复杂的结构特征以及重复性高的施工技术致使施工人员必须对施工工期予以合理化的考量。在实际的应用过程中，应该不断优化高层建筑中的钢结构施工技术，推动整个工程的建设达到最优的经济效益。
参考文献
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